機(jī)械工程材料與熱加工之工業(yè)用鋼講義課件(已修改)
2025-02-20 02:00 本頁面
【正文】 《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》 第五章 工業(yè)用鋼機(jī)械工程系金工教研室第七章 工業(yè)用鋼? 鋼的基礎(chǔ)知識(shí)? 結(jié)構(gòu)鋼? 工具鋼? 特殊性能鋼 第一節(jié) 鋼的基礎(chǔ)知識(shí)一 .合金元素對鋼的組織和性能的影響216。 雜質(zhì)及合金元素與鐵和碳的作用。216。 合金元素對 FeFe3C相圖的影響。216。 合金元素對鋼的熱處理的影響。一）雜質(zhì)和氣體的影響216。 Mn — 脫氧、去硫 ,提高鋼的強(qiáng)度和硬度。216。 Si — 有很強(qiáng)的固溶強(qiáng)化作用 ,能脫氧。 :216。 P — 有很強(qiáng)的固溶強(qiáng)化作用 ,低溫 韌性差 ( 冷脆 )。216。 S — 能引起鋼在熱加工時(shí)或高溫工作下開裂 ( 熱裂 )。 :216。 N： 鋼中過飽和 N在常溫放置過程中會(huì)發(fā)生 時(shí) 效脆化 。 加 Ti、 V、 Al等元素可消除時(shí)效 傾向。216。 O： 鋼中的氧化物易成為 疲勞裂紋源 。216。 H： 原子態(tài)的過飽和氫時(shí)將降低韌性 , 引起 氫 脆 。 當(dāng)氫在缺陷處以 分子態(tài)析出時(shí)，會(huì)產(chǎn) 生很高內(nèi)壓，形成微 裂紋，其內(nèi)壁為白色， 稱 白點(diǎn) 或 發(fā)裂 。鋼中白點(diǎn)二 )合金元素與鐵和碳的作用 形成合金 F 或 合金 A 。 合金碳化物 (Fe,Cr)3C。 特殊碳化物 TiC、 VC 。 F或合金 A F或合金 A Fe、 Mn、 Cr、 Mo、 W 、 V、 Ti、 Nb、 Zr弱 強(qiáng)v 弱碳化物元素 : Fe、 Mn。v 中強(qiáng)碳化物元素 : Cr、 Mo、 W 。v 強(qiáng)碳化物元素 : V、 Ti、 Nb、 Zr。 碳化物形成元素在周期表中都是位于 鐵元素的左邊的過渡族金屬元素 ,它們都有 一個(gè)未填滿的 d電子亞層 ,當(dāng)形成碳化物時(shí) ,碳原子首先將其價(jià)電子填入金屬原子未填滿的 d電子亞層 ,使形成的碳化物具有 金屬鍵 結(jié)合的性質(zhì) ,金屬原子的 d電子亞層愈不滿 (周期表中 ,在鐵左邊離鐵愈遠(yuǎn) ),則其 與碳的親和力愈強(qiáng) ,形成碳化物的能力愈大 ,愈穩(wěn)定 ,而且不易分解。 216。 熔點(diǎn)、硬度、耐磨性最高。216。 穩(wěn)定性最高 。TiC、 NbC、 VC。三 )合金元素對 FeFe3C相圖的影響? 擴(kuò)大奧氏體區(qū)? 縮小奧氏體區(qū)? 改變共晶點(diǎn)和共析點(diǎn)的參數(shù)Mn、 Ni、 Co等元素。作用 : 使 A3線溫度下降 , A4線溫度上升 。 Mn 元素對奧氏體區(qū)的影響Cr、 Mo、 W 、 V、 Ti、 Si 等元素。作用 : 使 A3線溫度上升 , A4線溫度下降 。 Cr 元素對奧氏體區(qū)的影響v幾乎所有的合金元素。v作用 : 使 S點(diǎn)和 E點(diǎn)的 成分向左移 。 使 A1線 的 溫度變化 。 合金元素對 S 點(diǎn)成分的影響合金元素對 A1線 的影響四 )合金元素對鋼的熱處理的影響? 加熱時(shí)對 奧氏體形成 的影響? 對 過冷奧氏體轉(zhuǎn)變 的影響? 對 回火轉(zhuǎn)變 的影響216。除 Mn 元素外 ,所有合金元素的加 入 ,均使奧氏體的形成速度減慢。216。強(qiáng)碳化物形成元素 能強(qiáng)烈的阻止奧 氏體晶粒長大 ( Ti、 V、 Zr、 Nb 等 )。216。非碳化物形成元素 能輕微的阻止奧 氏體晶粒長大 ( Si、 Ni、 Cu、 Co 等 )。v 除 Co 元素外 , 所有的合金元素均使 鋼的 TTT 曲線向右移。v 除 Co、 Al 元素外 , 所有的合金元素 都使 馬氏體轉(zhuǎn)變溫度 下降。v 提高鋼的淬透性 , 常用的元素有 : Cr、 Mn、 Mo、 Si、 Ni、 B等。216?；鼗鹂沽?的增加 216。二次硬化 的產(chǎn)生 216。產(chǎn)生 回火脆性 W 、 Mo、 V 等碳化物在 550℃ 時(shí) ,使鋼達(dá)到最高硬度 , 產(chǎn)生 二次硬化 。 CrNi 鋼的回火脆性示意圖 防止第二類回火脆性的產(chǎn)生的方法 :v在 500～ 600 ℃ 快速冷卻。v加入合金元素 W 、 Mo。二 .合金元素在鋼中的作用 : 對提高鋼的性能起主要作 用。 Si、 Mn、 Cr、 Ni、 B。 : 配合主加元素進(jìn)一步提高 鋼的性能 ,彌補(bǔ)主加元素的 不足與缺陷。 W 、 Mo、 V、 Ti、 Nb。三、碳素鋼的編號(hào)及用途 : Q 235 — A F沸騰鋼A等級(jí)235 MPa屈服強(qiáng)度* 45 Wc = 45%00* 較高錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 45Mn Wc = 45%00 。 WMn = % ～ %T 12 A高級(jí)優(yōu)質(zhì) Wc = 12%0碳素工具鋼ZG 200 400σb ≥ 400MPaσs≥ 200MPa鑄鋼 第二節(jié) 合金結(jié)構(gòu)鋼 ( Alloy Construc
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