建筑工程材料知識總結(jié)(已修改)
2025-07-08 21:48 本頁面
【正文】 建筑工程材料知識總結(jié)作者：日期：第一章，鋼的合金化原理小結(jié)一，合金元素及其分類1， 合金元素：為了使鋼獲得預(yù)期的性能而又意識地加入碳鋼中的元素。按與碳的親和力大小，合金元素可分為：非碳化物形成元素：Ni，Co，Cu，Si，Al，N，B等碳化物形成元素：Ti，Zr，Nb，V，W，Mo，Cr等此外，還有稀土元素：Re2， 合金元素對鋼中基本相得影響（1） 合金元素可溶入碳鋼三個基本相中：鐵素體、滲碳體、和奧氏體中。分別形成合金鐵素體、合金滲碳體和合金奧氏體。合金元素在鐵基體和奧氏體中起固溶強化作用。固溶強化：是利用點缺陷對金屬基體進行強化的一種合金化方法?；w的方式是通過溶入某種溶質(zhì)元素形成固溶體而使金屬強度、硬度升高。（2） 當鋼種碳化物形成元素含量較高時可形成一系列合金碳化物，如：MC, M2C,M23CMC3和M3C等。合金元素之間也可以形成化合物即金屬間化合物，一般來說，合金碳化物以及金屬間化合物的熔點高、硬度高，加熱時難以溶入奧氏體，故對鋼的性能有很大的影響。3， 元素對鋼中相平衡的影響按照合金元素對Fe—C相圖上的相區(qū)的影響，可將合金元素分為兩大類：a 擴大γ區(qū)的元素：即奧氏體形成元素。指在γFe中有較大的溶解度，并能擴大γ相存在的溫度范圍，使A3下降、A4上升。如Mn，Ni，Co，C，N，Cu等。b 擴大α區(qū)的元素：即鐵素體形成元素：指在α—Fe中有較大溶解度，并使γFe不穩(wěn)定的元素。它們能縮小γ相區(qū)，而擴大α相存在的溫度范圍，使A3上升、A4下降。如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。 擴大奧氏體區(qū)的直接結(jié)果是使共析溫度下降；而縮小奧氏體區(qū)則使共析溫度升高。因此，％，同樣，％。4， 合金元素對鋼中相變過程的影響（1） 對加熱時奧氏體形成元素過程的影響 a 對奧氏體形核的影響：Cr、Mo、W、V等元素強烈推遲奧氏體形核；Co、Ni等元素有利于奧氏體形核。 b 對奧氏體晶核長大的影響：V、Ti、Nb、Zr、Al等元素強烈阻止奧氏體晶粒的長大；C、P、Mn（高碳）促使奧氏體晶粒長大。（2）合金元素對過冷奧氏體分解過程的影響具體表現(xiàn)為：①除Co以外，所有的合金元素都使C曲線往右移動，降低鋼的臨界冷卻速度，從而提高鋼的淬透性。②除Co、Al以外，所有的合金元素都使Ms點和Mf點下降。其結(jié)果使淬火后鋼種殘余奧氏體量增加。（3） 素對回火過程的影響 a 提高了鋼的回火穩(wěn)定性回火穩(wěn)定性即是鋼對于回火時所發(fā)生的軟化過程的抗力。許多合金元素可以使回火過程中各階段的轉(zhuǎn)速大大減慢，并推向更高的溫度發(fā)生，提高回火溫度性較強的元素有V、Si、Mo、W、Ni、Mn、Co等。b 產(chǎn)生二次硬化現(xiàn)象若鋼種含有足夠的碳化物形成元素如W、V、Mo等，淬火后再500600℃回火時，將形成并析出如W2C、Wo2C和VC等彌散分布的合金碳化物，使合金鋼的強度、硬度不降反升，并可達到一個峰值，此稱為“二次硬化”現(xiàn)象。c 增大回火脆性合金鋼淬火后再某一溫度范圍內(nèi)回火時，將比碳鋼發(fā)生更明顯的脆化現(xiàn)象。含Cr、Mn、Ni的鋼對第二類回火脆性（450600℃間高溫回火脆性）最敏感，這主要與某些雜質(zhì)元素以及合金元素本身在原奧氏體晶界上的嚴重偏聚有關(guān)，而Mo、W等能減少這種敏感性。因此，大截面的工件要選用含Mo、W的鋼，以避免第二類回火脆性。▲ 么合金元素能夠改變金屬的使用性能和工藝性能？主要是因為合金元素加入后改變了鋼和鐵的組織結(jié)構(gòu)。合金元素的加入產(chǎn)生了合金元素與鐵、碳及合金元素之間的相互作用，改變了鋼鐵中各相得穩(wěn)定性，并產(chǎn)生了許多新相，從而改變了原有的組織或形成新的組織。這些元素之間在院子結(jié)構(gòu)、院子尺寸及晶體點陣之間的差異，則是產(chǎn)生這些變化的根源。第二章 工程結(jié)構(gòu)鋼小結(jié)一，用途及性能要求這類鋼主要用于制造橋梁、船舶、車輛、鍋爐、高壓容器、輸油氣管道、大型鋼結(jié)構(gòu)等，用它來代替碳素結(jié)構(gòu)鋼，可大大減輕結(jié)構(gòu)重量，節(jié)省鋼材。1， 高強度，一般屈服強度在300MPa以上。2， 高韌性，要求δ為15％20％，ak大于600KJ/m（平方）—800 KJ/m（平方）。3， 良好的焊接性能和冷成型性能、低的冷脆轉(zhuǎn)變溫度及良好的耐蝕性。二，成分特點1， 低碳：由于低溫韌性、焊接性和冷成型性能的要求高，％。2， 加入以錳為主的合金元素。3， 加入鈮、鈦或釩等輔加微量元素。4， 加入少量銅（％）和磷（％左右）等，可提高抗腐蝕性能?！?碳《：1， 低溫韌性要求高，隨著鋼中含碳量的增加，鋼中珠光體含量相應(yīng)增加，而鋼中每增加1％體積的珠光體，將使FATT50（℃）℃。2， 焊接性能要求高，鋼的焊接性能的好壞主要決定于剛得淬透性和淬硬性，這兩者取決于鋼種合金元素的含量和碳含量，而碳勢最有害的元素。3，
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