工程材料学第04章钢铁材料-new.pptVIP

第四章 铁碳合金 第一节 铁碳合金系相图 一、组元的特性 二. Fe—Fe3C相图 2、相图中的基本相 2、相图中的基本相 3、铁碳合金三相平衡转变 4、相图中各重要点的参数及含义 5、相图中的基本线 6、相图中相区 第二节 铁碳合金平衡结晶过程 一、工业纯铁(C%0.02%) 一、工业纯铁(C%0.02%) 一、工业纯铁(C%0.02%) 一、工业纯铁(C%0.02%) 二、共析钢(C%≈0.77%)显微组织 三、亚共析钢(C%=0.02?0.77%) 三、亚共析钢的显微组织 四、过共析钢(C%=0.77?2.11%) 四、过共析钢的显微组织 五、共晶白口铁(C%≈4.3%) 五、共晶白口铁的显微组织 六、亚共晶白口铁(C%=2.11?4.3%) 六、亚共晶白口铁的显微组织 七、过共晶白口铁(C%=4.3 ? 6.69%) 七、过共晶白口铁的显微组织 第三节 碳对铁碳合金的影响 第三节 碳对铁碳合金的影响 二、碳对室温平衡相的相对含量的影响 二、碳对力学性能的影响 第四节 碳 钢 常存元素对性能的影响 二、碳钢的分类 四、钢的牌号与用途 第五节 铸 铁 一、 铸铁中C的石墨化过程 2.石墨化过程 （Fe－C 相图） 3.影响铸铁石墨化的主要因素 三、 铸铁的分类 灰口铸铁的显微组织 球墨铸铁的显微组织 四、铸铁的性能 五、牌号及用途 3、可锻铸铁 （以下不讲） 可锻铸铁的显微组织 4、 其他铸铁 组织转变 L L+Fe3CI Fe3CI+Ld Fe3CI+L’d 从L中析出的Fe3CI呈板条状，在后续过程中不在变化。 组织： Fe3CI＋L’d 相： ? (F) ＋Fe3C 剩余的L转变为Ld Ld中的A析出Fe3CII Fe3C的形式：从L中直接析出的Fe3C为一次渗碳体（Fe3CI） 从A中析出的Fe3C为二次渗碳体（Fe3CII） 从F中析出的Fe3C为三次渗碳体（Fe3CIII）－通常不可见 初生Fe3C Ld’ 一、碳对室温平衡组织的影响 一、碳对室温平衡组织的影响 0 6.69 1、各组成相的力学性质 F：软， 塑 Fe3C：硬，脆 P（F+ Fe3C）：介入二者之间 2、C对性能的影响 随C含量增加，硬度持续增加 δ,ψ持续下降 σb先增加（C 2.11％）后下降（由于 网状Fe3CⅡ的出现） 一、碳钢中的常存元素 碳钢中的常存元素是指除Fe、C外，因冶炼带入钢锭中的，且对性能有一定影响其他元素，在碳钢中一般指： Si、Mn——冶炼时自然存在，对性能无不利影响。 S、P——冶金时难以彻底清除而存在于钢中的有害元素。 一般钢中大致含量： ?0.045 P 0.05% S 0.25~0.50% Mn 0.25~0.30% Si 磷：P 可溶入铁素体，提高强度和硬度，但显著降低了塑性和韧性，特别是低温下会使钢脆化－－冷脆。（有害） 硫：S 与 Fe 形成 FeS， 而 FeS 与 Fe 又能形成低熔点的共晶体，分布在 A 的晶界上，在热加工过程中造成沿晶开裂→热脆 。但适量的 S 可改善钢的切削性能。 硅、锰：Si，Mn是脱氧剂，是对钢有利的杂质元素，Si 提高强度，而 Mn 可优先与 S 反应生成 MnS,降低S的副作用 按含碳量分：低碳钢 WC ? 0.25％ 中碳钢 0.25％ WC ? 0.6％ 高碳钢 WC0.6％ 按用途分：碳素结构钢（建筑材料,如桥梁,房屋，机器零件等） 碳素工具钢 （刀具， 模具等） 根据P， S含量的多少 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％ 根据含氧量： 沸腾钢 镇定钢 牌号 Q195、Q215、Q235、Q255、Q275AF， (1) Q的含义为“屈”， (2) 数字为钢的屈服强度 （单位：MPa）。 (3) A: 钢的等级（A,B,C，D), 质量逐渐提高(S, P逐渐降低） (4) F:沸腾钢 特点：这一钢种仅关心材料的力学性能，不考察其成分，大多为轧制的型 材(钢板、圆、管、角)。 用途：合适的强度，一定的塑性和韧性，价格较低，大量用于普通简单结构零件。 如：桥梁，建筑。 1、普通碳素结构钢 牌号 08、08F、10、15、20、……45、50、……65 （1）数字表示钢中C的含量(万分之几)； （2）F表示沸腾钢 特点： 这类钢种要求保证 C 含量。 用途：优