第1章钢合金化概论.ppt

2、提高钢韧度的合金化途径 1）细化晶粒、组织—— 如Ti、V、Mo； 2）↑回火稳定性 —— 如强K形成元素 ； 3）改善基体韧度 —— Ni ； 4）细化K —— 适量Cr、V，使K小而匀 ； 5）↓回脆 —— W、Mo ； 6）在保证强度水平下，适当↓含C量. ↑冶金质量。 7） 形成一定的残余奥氏体。 思考题： 有些零件为什么要经过调质处理，而不直接用正火态? 调质是为了强化钢铁性能，如提高硬度和耐磨性，提高弹性，提高强韧性等。而正火是为了细化组织，消除热加工造成的过热缺陷，使组织正常化，改善切削加工性能等。 1.6 Me对钢工艺性的影响 一、冷成型性 冷成型性包括：深冲、拉延、弯曲等。 冷作硬化率是在冷变形过程中，材料变硬变 脆程度的表征参量。冷作硬化率高，材料的冷 成型性差。P、Si、C等元素↑↑冷作硬化率。 需要冷成型的材料应严格控制P、N量，尽可能 ↓Si、C等量。 二、热压力加工性 热压力加工有锻造、轧制、拉拔等。 Me溶入基体→ 产生畸变,↑热变形抗力 → 热压力加工性能↓。如Mo、W、Cr、V等元素 影响较大。C和Me量较多时，形成共晶K，热 压力加工性更差。 合金钢的热压力加工性能比碳钢差。高速钢 等高合金钢的热压力加工难度是较大的. 三、切削加工性 不同情况侧重点不同，如粗加工，主要考虑 速度；精加工主要考虑表面粗糙度。 C钢 硬度在170~230HB，切削性能最好. 对组织来说，P:F=1:1较佳。不同含C量的钢要 得到较好的切削性，其预处理是不同的： 对C钢: 0.1%C,宜淬火； 0.5%C,宜正火； 0.8%C,宜退火； 0.8%C,宜球化退火 思考题： 为什么钢的切屑是连续的，而铸铁的切屑是碎 片状断开的? 四、材料的热处理工艺性 钢号 合金元素质量分数含量 / % P转变孕育期 / 秒 35Cr Cr + Ni = 1.34 12 35CrMo Cr+Mo= 1.38 35 40CrNiMo Cr+Mo+Ni= 3.25 500 淬透性 一般是指淬火时获得M的能力. 合金元素复合作用大,不是简单加和. 在结构钢中，↑M淬透性作用显著的元素从大 到小排列：（B）、Mn、Mo、Cr、Si、Ni 。 淬透 性好 的作 用 可以使工件得到均匀而良好的力学 性能，满足技术要求； 在淬火时，可选用较缓和的冷却介 质，以减小工件的变形与开裂倾向 +Mo → 能有效↓P转变，但不能完全↓先共 析F的析出 ↑B淬 透性 +B → 偏聚晶界 → 有效抑制先共析F的析出 0.40 %C 析出5%F（600℃） 0.14%Mo 0.35%Mo 0.60%Mo 1∶ 2∶ 4 P开始转变时间 1∶ 3∶ 36 贝氏体 淬透性 合金化基本元素是0.5%Mo + 微量B。 淬硬性 理想淬火条件下,形成M能达到的最高硬度. 淬硬性主要与钢的含碳量有关。 变形开裂倾向 热应力→变形;组织应力→ 开裂;附加应力 较复杂.影响因素比较复杂,要综合分析. 采用分级淬火、等温淬火或双液淬火可降 低应力，减小变形开裂倾向。采用调质、球 化退火等预先热处理也可减小零件的变形。 过热敏感性和氧化脱碳倾向 奥氏体晶粒急剧长大的敏感性,→ Mn.如 40Mn2、50Mn2、35SiMn、65Mn等。 氧化和脱碳往往伴随产生. → Si.含硅钢氧 化脱碳倾向较大，如9SiCr、42SiMn、 60Si2Mn、30CrMnSi等。 脱碳会降低钢的硬度、耐磨性和疲劳强度， 脱碳对于工具、轴承、弹簧等零件是极其有 害的. 回火稳定性(热稳定性) 合金钢回火稳定性要比碳钢好.同样回火硬 度,合金钢的回火温度高,时间也可长些,应力 消除也大些;同样塑韧性,合金钢的强度比碳 钢高. 回火脆性 (前面已介绍) 钢的编号方法自学 1.8 金属材料的环境协调性设计 目前世界上金