金屬材料及工藝---第2章鐵碳合金(編輯修改稿)
2025-02-12 10:18 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ＜ ％ ） 圖 共晶白口鑄鐵顯微組織 圖 亞共晶白口鑄鐵顯微組織 （ 6）過(guò)共晶白口鑄鐵（ ％＜ ?c＜ ％） 圖 過(guò)共晶白口鑄鐵顯微組織 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)鐵碳組織、性能的影響 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)平衡組織的影響 鋼中 ωc﹤ %時(shí)，隨含碳 量的增加，其強(qiáng)度、硬度呈直線 上升而塑性、韌性不斷降低； 鋼中 ωc﹥ %時(shí)，因滲碳 體網(wǎng)的存在，使塑性、韌性進(jìn)一 步降低，強(qiáng)度也明顯下降； 鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般不超過(guò) %～ % ωc﹥ %的白口鑄鐵，存在 大量滲碳體、硬脆難加工，一般應(yīng) 用不廣。 圖 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)鋼的力學(xué)性能影響 3. 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)工藝性能的影響 （ 1）切削加工性 （ 2）可鍛性 （ 3）鑄造性能 （ 4）可焊性 鐵碳合金相圖的應(yīng)用 （ 1）選材料方面的應(yīng)用 （ 2）制定熱加工工藝方面的應(yīng)用 碳素鋼、鑄鐵 碳鋼中常存雜質(zhì)及對(duì)性能的影響 (1) 硅 硅在鋼中是有益元素。在煉鐵、煉鋼的生產(chǎn)過(guò)程中，由于原料中含有硅以及使用硅鐵作脫氧劑，使得鋼中常含有少量的硅元素。在碳鋼中通常 wSi＜ %，硅能溶入鐵素體使之強(qiáng)化，提高鋼的強(qiáng)度、硬度，而塑性和韌性降低。 (2) 錳 錳在鋼中也是有益元素。錳也是由于原材料中含有錳以及使用錳鐵脫氧而帶入鋼中的。錳在鋼中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為 wMn=%～ %。錳能溶入鐵素體使之強(qiáng)化，提高鋼的強(qiáng)度、硬度。錳還可與硫形成 MnS，消除硫的有害作用，并能起斷屑作用，可改善鋼的切削加工性。 (3) 硫 硫在鋼中是有害元素。硫和磷也是從原料及燃料中帶入鋼中的。硫在固態(tài)下不溶于鐵，以 FeS(熔點(diǎn) 1190℃ )的形式存在。 FeS常與 Fe形成低熔點(diǎn) (985℃ )共晶體分布在晶界上，當(dāng)鋼加熱到 1000℃ ～ 1200℃ 進(jìn)行壓力加工時(shí)，由于分布在晶界上的低熔點(diǎn)共晶體熔化，使鋼沿晶界處開(kāi)裂，這種現(xiàn)象稱為熱脆。為了避免熱脆，在鋼中必須嚴(yán)格控制含硫量。 (4) 磷 磷在鋼中也是有害元素。磷在常溫固態(tài)下能全部溶入鐵素體中，使鋼的強(qiáng)度、硬度提高，但使塑性、韌性顯著降低，在低溫時(shí)表現(xiàn)尤為突出。這種在低溫時(shí)由磷導(dǎo)致鋼嚴(yán)重脆化的現(xiàn)象稱為“冷脆”。磷的存在還使鋼的焊接性能變壞，因此鋼中含磷量要嚴(yán)格控制。 碳素鋼分類、牌號(hào)及用途 （ 1） 碳素鋼分類： 按碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)： 低碳鋼 (%）； 中碳鋼 (Wc＝ ％～ ％ )； 高碳鋼 (Wc＞ ％ )。 按鋼的冶金質(zhì)量和有害雜質(zhì)元素硫、磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)： 普通質(zhì)量鋼 (Ws=%～ ％， Wp=％～ ％ )； 優(yōu)質(zhì)鋼 (Ws、 Wp均 ≤％ )； 高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼 (Ws =％～ ％， Wp＝ ％～ ％ )。 按用途分類為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼。 （ 2）鋼的編號(hào) 1)碳素結(jié)構(gòu)鋼 碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)表示方法由代表屈服點(diǎn)屈字的漢語(yǔ)拼音字母、屈服極限數(shù)值、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)及脫氧方法符號(hào)四個(gè)部分按順序組成。牌號(hào)中 Q表示“屈”； A、 B、 C、 D表示質(zhì)量等級(jí)，它反映了碳素鋼結(jié)構(gòu)中有害雜質(zhì)（ S、 P）質(zhì)量分?jǐn)?shù)的多少，（ C、 D）級(jí)硫、磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低、質(zhì)量好，可作重要焊接結(jié)構(gòu)件。例如 Q235AF，即表示屈服點(diǎn)為 235N／mm A等級(jí)質(zhì)量的沸騰鋼。 F、 b、 Z、 TZ依次表示沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、鎮(zhèn)靜鋼、特殊鎮(zhèn)靜鋼，一般情況下符號(hào) Z與 TZ在牌號(hào)表示中可省略。 2)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 其牌號(hào)用兩位數(shù)字表示，兩位數(shù)字表示鋼中平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬(wàn)倍。例如 45鋼，表示平均 Wc=%；08鋼表示平均 Wc =%。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼按錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同，分為普通錳鋼 (WMn＝ %～ %)與較高錳的鋼(WMn=%～ %)兩組。較高錳的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)數(shù)字后加“ Mn” ，如 45Mn。 3)碳素工具
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