金属材料第一章课件.pptVIP

* 第一章 钢的合金化基础 钢中的合金元素及其分类依据 合金元素与铁和碳的相互作用及其对奥氏体层错能的影响 钢的强化机制 改善钢的塑性和韧性的基本途径 合金元素对钢相变的影响 钢的冶金质量 第一章 钢的合金化基础 第一节 钢中的合金元素及其分类依据 一、合金元素在钢中的分布 H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Zr Nb Mo W 为什么钢中的S、P、H在一般情况下总是有害的？ S容易和Fe结合形成熔点为989℃的FeS相，会使钢产生热脆性； P和Fe结合形成硬脆的Fe3P相，使钢在冷加工过程中产生脆性； H也可能留在钢中，形成所谓的白点，可导致钢的氢脆。 第一章 钢的合金化基础 第二节 合金元素与铁和碳的相互作用 及其对奥氏体层错能的影响 一、合金元素与铁的相互作用 1 扩大奥氏体区的元素（奥氏体形成元素） 使A4点上升， A3点下降，导致奥氏体稳定区域扩大 无限扩大奥氏体区的元素：Ni, Mn, Co 有限扩大奥氏体区的元素：C, Cu, N 无限扩大奥氏体区的元素 Mn、 Ni、 Co 有限扩大奥氏体区的元素 C、 N、Cu 第一章 钢的合金化基础 第二节 合金元素与铁和碳的相互作用 及其对奥氏体层错能的影响 一、合金元素与铁的相互作用 2. 缩小奥氏体区的元素（铁素体形成元素） 使A4点下降， A3点上升，导致奥氏体稳定区域缩小 完全封闭奥氏体区的元素： Cr, Ti, V, W, Mo, Al, Si 缩小奥氏体区，但不使之封闭的元素：B, Nb, Zr 第一章 钢的合金化基础 第二节 合金元素与铁和碳的相互作用 及其对奥氏体层错能的影响 完全封闭奥氏体区的元素 缩小奥氏体区，但不使之封闭的元素 第一章 钢的合金化基础 第二节 合金元素与铁和碳的相互作用 及其对奥氏体层错能的影响 第一章 钢的合金化基础 第二节 合金元素与铁和碳的相互作用 及其对奥氏体层错能的影响 （a）WCr=17%时Ni 的影响 （b）WNi=18%时Cr的影响 WNi=10% WCr=19% 除细化晶粒外，其他强化都提高韧脆转变温度Tk（图中是每提高15.4MPa强度对Tk的影响）；间隙固溶强化不是最好的强韧途径；弥散沉淀强化降低塑性和韧性较小，对强化贡献大，所以是一个有效而实用的强化途径。 （2）置换固溶元素 Ni提高钢基体的韧性；Mn在少量时也有效果；其他常用元素都降低韧性，如图所示。 （3）晶粒度 由图可知，细化晶粒提高了强度，又大大降低了韧脆转变温度。 一、合金元素对Fe-C相图的影响 1.对奥氏体相区的影响 锰对g相区的影响 铬对g相区的影响 扩大g相区的元素均使S点左移，A3下降；缩小g相区的元素均使A3上升，S点左移。 2.对共析温度的影响 合金元素对共析温度的影响 共析反应涉及到 同素异晶转变和碳化物的析出和溶解。 扩大g相区的元素降低S点温度, 缩小g相区的元素提高S点温度 3.对共析点位置的影响 所有合金元素均使点S左移，降低了共析体中的WC。 合金元素对共析体WC的影响 三、合金元素对过冷