【文章內容簡介】 氏體中開始析出滲碳體線（碳在奧氏體中的固溶線）。 （ 5） PSK 線－ A1 線：共析線； 共析反應 A→ P（ F＋ C）共晶體。 （ 6） PQ 線－碳在鐵素體中的溶解度曲線。這種由鐵素體中析出的滲碳體為三次 滲碳體。 ： 含碳量分類： 工業(yè)純鐵： C≤ ％ C 鋼： ％ C≤ ％ 白口鐵： ％ C％ 鋼分類： 共析鋼： ％ P 亞共析鋼： C％ P＋ F 過共析鋼： C％ P＋ C 共晶白口鐵分類： 共晶白口鐵： ％ C Ld′ 亞共晶白口鐵： C％ C Ld′＋ P＋ C 過共晶白口鐵： C％ C Ld′＋ C 三、鋼在結晶過程中的組織轉變 實驗：熱分析法－（ C： 0－ ％）實用價值。 ： ％ C： L→ L＋ A→ A→ P 分析：在 727℃ 發(fā)生共析反應， A 中含碳多少？ P 中含碳多少？ （ 727℃ :F＝ ％、 C＝ ％） ： ％ C： L→ L＋ A→ A→ A＋ F→ P＋ F 分析： ① A→ A＋ F 在→點以上 A 中含碳多 少？隨著溫度降低， A 中含碳是 逐漸增加還是減少？ 13 ② A＋ F→ P＋ F 在冷卻到→點時， A 中含碳增加到 ％ C，發(fā)生共析反應 A→ P，727℃時， P、 F 各占百分多少？ 727℃ : F＝ ％、 P＝ ％。 20℃ :F＝ ％、 C＝ ％。 ： ％ C： L→ L＋ A→ A→ A＋ C→ P＋ C （ P＝ ％、 C＝ ％） 分析： ① A→ A＋ C 在→點以上， A 中含碳多少？ C 中含碳多少？在→點以下， 隨著溫度降低， A 中含碳逐漸增加還是減少？ ② A＋ C→ P＋ C 當冷卻到→時， A 中含 碳逐漸減少到 ％ C，發(fā)生共析反 應 A→ P， 727℃ ,P、 C 相對含量是多少？ Ⅵ .亞共晶白口鑄鐵、共晶白口鑄鐵、過共晶白口鑄鐵請學生自行分析。 鐵碳合金的組織和性能： 工業(yè)純鐵： F 塑性好。 亞共析鋼： F＋ P 取決于 F、 P 的含量。 共析鋼： P 強度高。 過共析鋼： P＋ C 取決于 P、 C 的含量（ C 為網(wǎng)狀的二次滲碳體，脆、不合格）。 亞共晶白口鑄鐵、共晶白口鑄鐵、過共晶白口鑄鐵自行分析。 力學性能和含碳量的關系曲線圖。 力學性能 Ψδ αku HB σS σb 含碳量（鋼 ≤ ％ C） 0 － Fe3C 狀態(tài)圖的應用。 正確選材： ① .C≤ ％，低碳鋼：塑性好，韌性好。 ② ％ C％，中碳鋼：綜 合機械性能好。 ③ .％ ≤ C≤ ％，高碳鋼：硬度高，耐磨性好。 14 制定工藝性能： ① 鑄造方面： 共晶成分的鐵碳合金鑄造時，組織致密，不易偏析。 ② 鍛造方面： 鋼加熱到固相線 AE 以下 200℃ 及 A3 線上 170℃之間，利用奧氏體塑性好。 ③ 焊接方面： ④ 熱處理方面： 課堂討論：碳對鐵碳合金組織和性能的影響。 布置作業(yè)： 課后總結： 第四節(jié) 工業(yè)用鋼簡介 復習舊課：碳對鐵碳合金組織和性能的影響。 一、鋼的分類 碳鋼的分類、編號和用途： 分類： ① 低碳鋼： ％ C ① 亞共析鋼： ～ ％ C。 ② 中碳鋼： ％ ≤ C% ②共析鋼： ％ C。 ③ 高碳鋼： ％ C≤ ％ ③過共析鋼： ～ ％ C。 質量： ① 普通碳素鋼： S≤ ％、 P≤ ％。 ② 優(yōu)質碳素鋼： S≤ ％、 P≤ ％。（和國際不接軌） ③ 高級優(yōu)質碳素鋼： S≤ ％、 P≤ ％。 用途： ①碳素結構鋼： ② 碳素工具鋼： 冶煉： ① 平爐鋼（逐漸淘汰） ② 轉爐鋼（使用） ③ 電 弧爐鋼。 酸堿性： ①酸性鋼 ②堿性鋼 ③中性鋼。 鋼的分類：碳素鋼和合金鋼。 二、碳素鋼： 鋼中雜質含量對其性能的影響 Mn： ～ ％ Mn，有益元素，脫氧劑。提高鋼的強度和硬度，特別是降低鋼的的脆性。 Si： ％ Si，有益元素，脫氧劑。提高鋼的強度。 S： ％，有害元素，熱脆（紅脆性）。（ FeS＋ Fe）為共晶體， 985℃為液體。 硫的含量越高，熱脆性越嚴重。 P： ％，有害元素，冷脆。使鋼常溫下其塑性和韌性急劇下降，脆性轉變溫度升高，在低 溫時，這種現(xiàn)象更加嚴重。 15 H： ％，有害元素，氫脆，白點。過多的氫分子會導致鋼的開裂。 總之，雜質元素對鋼材的性能與質量影響很大，必須嚴格控制在所規(guī)定的范圍內。 碳素鋼分如下三類： （ 1）普通碳素結構鋼： 新： Q235A（ F、 b、 Z）、 σs≥ 235MPa。 舊：甲類鋼： A A A ……… A7 滿足機械性能要求的。 乙類鋼： B B B ……… .B7 滿足化學性能要求的。 特類鋼： C C …… ..C5 滿足機械和化學性能要求的。 通常用于制造型材、螺釘、鐵釘、鐵絲、建 筑材料等。 （ 2）優(yōu)質碳素結構鋼： 普通含錳量鋼： ～ ％ Mn。 較高含錳量鋼： ～ ％ Mn。 舉例： 45： ％ C 左右、 ～ ％ Mn 左右。 45Mn ： ％ C 左右、 ～ ％ Mn 左右。 常用于齒輪、主軸、連桿 → 45。 彈簧、板簧、發(fā)條 → 6 65Mn。 （ 3） .碳素工具鋼： 優(yōu)質碳素工具鋼： T＋數(shù)字。 高級優(yōu)質碳素工具鋼： T＋數(shù)字＋ A。 舉例： T T T ……… .T14。含義： ％、 ％、 ％ …… .％ T7A、 T8A、 T9A、 ……… .T14A。主要用于剪刀、斧頭、鋸子、銼刀等。 三、合金鋼： 鋼：非合金鋼、低合金鋼、合金鋼。 合金鋼：低合金鋼、合金鋼。 碳鋼在 200℃時，機械性能劇烈下降，而合金鋼在 650℃時，其機械性能才略為下降。 質量：優(yōu)質鋼、高級優(yōu)質鋼（ A）、特級優(yōu)質鋼（ E） 。 起首兩位數(shù)字表示平均含碳量的萬分之幾，其后的符號表示所含的主要元素；若元素含量 ％，不標數(shù)，元素含量 ≥ ％，其后的數(shù)表示其百分含量。最后標“ A”則稱為高級優(yōu)質合金結構 鋼（滾動軸承鋼除外）。 例： 12CrNi3： ％ C、 Cr％、 3％ Ni 20CrMnTi： ％ C、 Cr、 Mn、 Ti％ 15Cr、 20Mn2B、 55Si2MnA 當含碳量 ≥ ％時，不標含碳量數(shù) 當含碳量 ％時，起首數(shù)表示含碳量的千分之幾。合金元素同上。 例： 9Mn2V： ％ C、 2％ Mn、 V％ CrWMn： C≥ ％、 Cr、 W、 Mn％。 W18Cr4V、 W12Cr4V4Mo、 9SiCr。 16 起首數(shù)表示含碳量的千分之幾，若起首為 “ 0”，則表示含碳量 ％；若起首數(shù)為“ 00”，則表示含碳量為 ≤ ％，合金元素同上。 例： 9Cr18： ％ C、 18％ Cr。 1Cr18Ni9Ti： ％ C、 18％ Cr、 9％ Ni、 Ti％。 0Cr17Mn13Mo2V： C％、 17％ Cr、 13％ Mn、 2％ Mo、 N％ 0Cr18Ni9Ti、 1Cr1 1Cr2 0Cr17Ti。 第五節(jié) 零件選材的一般原則 選擇材料的一般原則如下： 要求：安全第一。 ：質量第一。 ：效率第一。（以鐵代鋼，以鑄代鍛） 問答題： 一、根據(jù)鐵碳合金狀態(tài)圖，說明下列原因： ％的鋼比含碳 ％的鋼硬度高。 ％的鋼比含碳 ％的鋼強度高。 ，鑄鐵宜鑄造成形。 T T10 鋼比鋸 20 鋼費力，鋸條宜鈍。 1100℃ 含碳 ％的鋼能鍛造，而含碳 ％的生鐵不能鍛造。 ，而吊車用的鋼纜卻用中碳鋼。 材料均是高碳鋼。 、刻字刀具均用高碳鋼。 0 10 號鋼。 二、選擇對應的材料： 45 65 A3（ Q235A） T13 T8A 10 ZG280－ 500。 彈簧 主軸 螺釘 鋸子 銼子 箱體 油箱蓋。 布置作業(yè)： 課后總結： 第一節(jié) 概述 復習舊課：碳素鋼的分類和牌號及其應用。 第四章 鋼的熱處理 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，為了不斷提高金屬下材料的機械性能，采用兩種方法： ①合金化法－碳鋼中加入合金元素（調整鋼的化學成分）。 ②熱處理法－碳鋼進行工藝處理（調整鋼的組 織）。 熱處理：鋼在固態(tài)范圍內，通過加熱、保溫、冷卻，改變金屬材料的內部組織，改變材料的力學性能。 一個條件，三個過程： Sold hot－ keep－ cold。 分類： 普通熱處理：退火、正火、淬火、回火。 17 熱處理 表面淬火：火焰加熱和感應加熱法。 表面熱處理 化學熱處理：滲碳、滲氮、二元、多元共滲。 ?【 第一節(jié)：熱處理的基本原理】（教課書省略） 一、鋼的加熱和保溫時的組織轉變： 絕大多 數(shù)的熱處理均是把鋼加熱到使其轉變?yōu)閵W氏體組織且盡量保持細小的晶粒。 （冷卻）時組織轉變的溫度。 AC1－加熱時，珠光體轉變?yōu)閵W氏體的溫度。 Ar1－冷卻時，奧氏體轉變?yōu)橹楣怏w的溫度。 AC3－加熱時，鐵素體轉變?yōu)閵W氏體。 Ar3－冷卻時，奧氏體轉變?yōu)殍F素體的開始溫度。 ACCm－加熱時，二次滲碳體在奧氏體中的溶解的終了溫度。 ArCm－冷卻時，二次滲碳體從奧氏體中析出的終了溫度。 鋼號： 10 25 30 50 T10 T12 AC1： 727 735 732 727 730 730 AC3： 876 840 813 774 Ar3： 850 824 796 755 Ar1： 710 710 714 718 718 713 ACCm： 800 820 加熱、冷卻時的理想溫度： A A ACm 實際加熱溫度： AC AC ACCm （ 0~＋ 20℃ ） 實際冷卻溫度： Ar Ar ArCm （ 0～－ 20℃ ） ： 以共析鋼為例： ① 加熱到 AC1以下時，依然是 P； ②加熱到 AC1時， A 晶核產(chǎn)生； ③繼續(xù)加熱， A 晶核長大， F→ A、 C 溶解； ④殘余 C 溶解； ⑤均勻化。 亞共析鋼、過共析鋼分析： 共析鋼等溫曲線圖 ℃（溫度） 18 A1 600 550 500 230 Ms － 50 Mf 0 1 10 102 103 104 105 106 S（時間）