金属材料知识培训PPT.ppt

金属材料知识;金属材料;材料的性能;强度：指材料抵抗塑性变形和断裂的能力，对于结构材料来说，它是最重 要的力学性能。 塑性：表示材料断裂前发生的永久变形（塑性变形）的能力。 塑性指标：延伸率? 和断面收缩率;;2. 弹性极限?e和屈服强度?s ：;固态相变是热处理的基础 相变：构成物质的原子（分子）的聚合状态（相状态）发生变化的过程。 固态相变：固态材料在温度和压力改变时，其内部组织或结构会发生变化，即发生从一种相状态到另一种相状态的转变。 母相或旧相：相变前的相状态 新相：相变后的相状态 ;Fe-C Phase Diagram;Fe-C相图、冷却过程中的组织变化及产物;1.1固态相变的分类;1. 按平衡状态图分类;平衡相变;平衡相变;平衡相变;平衡相变;非平衡相变;非平衡相变;非平衡相变;非平衡相变;2. 按原子迁移特征分类;2 按原子迁移特征分类;2. 按原子迁移特征分类;热处理是将工件在介质中加热到一定温度并保温一定时间，然后以一定速率冷却，以改变金属的组织结构，从而改变其性能。例如增加或降低金属材料的强度、硬度、韧性、塑性等。;1、热处理的定义;2、热处理的主要目的：获得所需的使用性能 3、热处理的应用范围：整个制造业 4、热处理的分类：;1、转变温度;2、奥氏体的形成;3、奥氏体晶粒度对力学性能的影响 奥氏体晶粒均匀细小,热处理后钢的力学性能提高。 (2) 粗大的奥氏体晶粒在淬火时容易引起工件产生较大的变形甚至开裂。;1、钢在热处理时的冷却方式;2、过冷奥氏体的等温冷却转变 (1) TTT曲线(C曲线)- Time,Temperature,Transformation;2、过冷奥氏体的等温冷却转变 (1) TTT曲线(C曲线)----共析碳钢;⑴ 转变开始线与纵坐标之间的距离为孕育期。 孕育期越小，过冷奥氏体稳定性越小. 孕育期最小处称C 曲线的“鼻尖”。碳钢鼻尖处的温度为550℃。 在鼻尖以上, 温度较高，相变驱动力小。 在鼻尖以下，温度较低，扩散困难。从而使奥氏体稳定性增加。 ⑵ C曲线明确表示了过冷奥氏体在不同温度下的等温转变产物。;2、过冷奥氏体的等温冷却转变 转变产物的组织与性能 珠光体型(P)转变(A1～550℃): A1～650℃ : P ; 5～25HRC; 片间距为0.6～0.7μm(500×)。 650～600℃ : 细片状P---索氏体(S); 片间距为0.2～0.4μm(1000×); 25～36HRC。 600～550℃:极细片状P---屈氏体(T); 片间距为＜0.2μm(电镜); 35～40HRC。;2、过冷奥氏体的等温冷却转变 转变产物的组织与性能 珠光体形貌;2、过冷奥氏体的等温冷却转变 转变产物的组织与性能 索氏体形貌;2、过冷奥氏体的等温冷却转变 转变产物的组织与性能------屈氏体形貌 ;2、过冷奥氏体的等温冷却转变 转变产物的组织与性能 贝氏体型(B)转变(550～230℃): 550～350℃: B上; 40～45HRC; ;2、过冷奥氏体的等温冷却转变 转变产物的组织与性能 上贝氏体组织金相图 ;2、过冷奥氏体的等温冷却转变 转变产物的组织与性能 350～230℃: B下; 50～60HRC; ;2、过冷奥氏体的等温冷却转变 转变产物的组织与性能 下贝氏体组织金相图 ;2、过冷奥氏体的等温冷却转变 转变产物的组织与性能 马氏体型 ( M ) 转变 ( 230～ -50℃ ) : 马氏体是一种碳在α – Fe中的过饱和固溶体。 转变特点: 在一个温度范围内连续冷却完成; 转变速度极快,即瞬间形核与长大; 无扩散转变( Fe、C原子均不扩散 ), M与原A的成分相同,造成晶格畸变。 转变不完全性, QM = f ( T ) ;2、过冷奥氏体的等温冷却转变 ;2、过冷奥氏体的等温冷却转变 ;2、过冷奥氏体的等温冷却转变 马氏体的组织形态：板条状 --- 低碳马氏体(＜0.2%C ); 30～50HRC ; δ = 9～17%。 ;2、过冷奥氏体的等温冷却转变 ;2、过冷奥氏体的等温冷却转变 马氏体的组织形态：针、片状---高碳马氏体(＞1%C); 66HRC左右 ; δ ≈ 1%。 ;2、过冷奥氏体的等温冷却转变 ;2、过冷奥氏体的等温冷却转变 马氏体的性能主要取决于马氏体中的碳浓度。 ;2、过冷奥氏体的等温冷却转变 影响TTT曲线的形状和位置的因素： 奥氏体中含碳量的影响：含