第4节合金相图分析报告.pptVIP

鸟巢”设计用钢量4.2万吨，是目前国内外体育场馆中用钢量最多、规模最大、施工难度特别大的工程之一。尤其是巢结构受力最大的柱脚部位，材料的好坏、焊接质量的高低直接影响到整个工程的安全性。 * * 第 四 节 合 金 相 图 在实际工业中，广泛使用的金属材料是合金。合金具有良好的机械性能，并且可以通过化学成分和组织结构的调整，以满足各种使用性能的要求。合金的性能与其成分和内部的组织结构有密切的关系。因此研究合金的性能必须了解合金中组织的形成及其变化规律，合金相图正是研究这些规律的有效工具。 材料科学基础 第四章 在多元系中，二元系是最基本的，也是目前研究最充分的体系，二元系相图是表示在热力学平衡状态下，合金系的状态、温度（压力）及成分之间关系的图解。从相图中可以看出不同成分的合金在不同温度下所含合金相的种类和相对数量。通过相图可以预测合金的性质，所以合金相图是研究新合金和制定合金的生产工艺，如合金的熔炼、浇注、塑性加工以及热处理规范的重要依据。 二元相图的测定方法 二元相图的测定是根据各种成分材料的临界点绘制。临界点是表示物质结构状态发生本质变化的临界相变点。测定材料临界点有两种方法类型： (1)动态法：热分析法、膨胀法、电阻法 (2) 静态法：金相法、X－ray衍射分析法 这些方法主要是利用合金在相结构变化时，引起物理性能、力学性能及金相组织变化的特点来测定。 下面以热分析法为例说明如何测绘Cu—Ni相图 匀晶相图 共晶相图 图7.14 ωSn10﹪的Pb-Sn合金显微组织 500× 图7.15 Pb-Sn共晶合金的显微组织 500× 图7.16 Pb-Sn亚共晶合金的显微组织 500× 图7.17 Pb-Sn过共晶合金的显微组织 500× 包晶相图 根据相图推测合金的性能 合金的性能很大程度上取决于组元的特性及其所组成的合金相的性质和相对量，借助于相图所反映出的这些特性和参量来判定合金的使用性能和工艺性能，对于实际生产有一定的借鉴作用。 一、根据相图判断合金的使用性能 二、根据相图判别合金的工艺性能 图:相图与合金强度、硬度及电导率之间的关系 铁碳相图 Wc对铁碳合金的性能的影响 碳钢中的常存元素 碳钢中的常存元素是指除Fe、C外，因冶金必然带来的材料中存在，且对性能有一定影响其他元素，在碳钢中一般指： Si、Mn 冶金时自然存在对性能无不利影响而保留 S、P 冶金时难以彻底清除而存在于钢中 一般钢中大致含量： =0.045 P 0.05% S 0.25~0.50% Mn 0.25~0.30% Si 碳钢的分类 按含碳量分：低碳钢 WC ? 0.25％ 中碳钢 0.25％ WC ? 0.6％ 高碳钢 WC0.6％ 按质量用途分：普碳钢 普通碳素结构钢 碳结钢 优质碳素结构钢 碳工钢 碳素工具钢 按质量分：普通碳素钢 WP ? 0.045％ WS ? 0.055％ 优质碳素钢 WP ? 0.040％ WS ? 0.040％ 高级优质碳素钢WP ? 0.035％ WS ? 0.030％ 钢铁是怎样炼成的？