金屬材料與熱處理學(xué)習(xí)框架

1、金屬材料與熱處理學(xué)習(xí)框架 鋼鐵生產(chǎn) O 焦 尿燃玻 2的 氷 石 鐵日泥 莉提劑 真 礦 造：水 的煉熔#半 鐵 制氣： 鐵精 斗 / :煤渣 一一劑 氷 氣趴 仲高旳 仲?gòu)馁t前 空高 S 時(shí)加伉轉(zhuǎn)鎮(zhèn) #:品 渤#:能 抗 率O度 能性 、長(zhǎng) 師 韌 性造 度 伸 纟 擊 械鍛 強(qiáng) ： 度 沖 機(jī)、 服 標(biāo) 更 。 能 屈 指O 能性 量 即 性揍 標(biāo)w-y 驗(yàn) 學(xué)焊 指 。匱 試 力、 曰單 力rt 匕匕 轉(zhuǎn) 匕匕 汗r乙 厶冃 復(fù) 厶冃 壬 密 能性 。的OT屬 性造 力 壞 金 學(xué)鑄 能 破 加 、 匕E:匕E:妣 M 殆 儉 h 匚淵泓 :塑發(fā) 更 荷 度載松 能刖與 Q Q 抗 載

2、 強(qiáng)和 性圳世度r:収a収度抵性動(dòng) 勞、父變 的使工強(qiáng)度定性定硬：韌：。疲：蠕 料 、強(qiáng) 塑 、:、念九、念、 材 一 1 2 二硬三概能四概五 鐵碳合金的晶體結(jié) ,t能 溫性 晶學(xué) 結(jié)力 論的 理料 于材 低高 是提 總而 0從K o際小 現(xiàn)結(jié)細(xì)能 的際越性 屬實(shí)粒學(xué) 金的晶廿 態(tài)屬一砒 凝現(xiàn)！nH0，是度 朗滿於八M銘冷理 的態(tài)的越粒要高麗 伽液衙如晶仆提變 曰H晶:膨樑務(wù)W1)2) 一結(jié)金晶總采 構(gòu) 與 結(jié) 晶 過(guò) 程 (3)機(jī)械振動(dòng) 二、純金屬的晶體結(jié)構(gòu) 純金屬的晶格類型 體心立方晶胞 面心立方晶格 密排六方晶格 純鐵的同素異晶轉(zhuǎn)變 a Fe( 912C)y Fe (1394C)S -

3、Fe (1538C) L 鐵碳合金 鐵碳合金的基本組織 1、鐵素體F： Ca Fe中形成的固溶體。單相、層片狀、體心立方晶格。 20 C 0.0008 % C (工業(yè)純鐵)。727 C 0.0218 % G 機(jī)械性能：5= 3050%、 = 7080%、a ku = 160200J/cm2、r b= 180280MPa HBS50- 80 ( 770 CJ 磁性)。 2、奧氏體A： Cy Fe中形成的固溶體。單相、層片狀、面心立方晶格。 727 C 0.77%C、1148C 2.11%Co 機(jī)械性能：5= 4060%、c b= 40050MPa HBS= 170220、抗磁性。 3、 珠光體P

4、： F+ Fe3C兩相，機(jī)械混合物。0.77 %G 機(jī)械性能：5= 2025%、c b= 800850MPa HBS= 280260。 強(qiáng)度咼、硬度較咼 4、 .萊氏體Ld、Ld:兩相機(jī)械混合物，含碳量：4.3 % Co Ld = A+ C7271148Co (高溫萊氏體) Ld = P+ C20- 727Co (低溫萊氏體) 總結(jié)：硬度最高的是滲碳體，強(qiáng)度最好的是珠光體，高溫下奧氏體塑性最好，常溫下 鐵素體塑性最好，萊氏體硬度較咼。 鐵碳合金狀態(tài)圖 一、鐵碳合金狀態(tài)圖的建立 二、Fe Fe3C合金狀態(tài)圖的分析 三、鋼在結(jié)晶過(guò)程中的組織轉(zhuǎn)變 分類： 含碳量分類： 工業(yè)純鐵：CW 0.0218

5、% C 鋼：0.0218 % CW 2.11 % 白 口鐵：2.11 % C6.69% 鋼分類： 共析鋼：0.77 % P 亞共析鋼：C0.77 % P+ C 共晶白口鐵分類： 共晶白口鐵：4.3 % CLd 亞共晶白 口鐵： C4.3% CLd + C 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(qiáng)度高。 過(guò)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(guò)共晶白口鑄鐵自行分析。 力學(xué)性能和含碳量的關(guān)系曲線圖。 正確選材： .C 0.25 %，低碳鋼：塑性好，韌性好。 0.25 % C

6、0.60 %，中碳鋼：綜合機(jī)械性能好。 .0.60 % CW 1.4 %，高碳鋼：硬度高，耐磨性好。 制定工藝性能： 鑄造方面： 共晶成分的鐵碳合金鑄造時(shí)，組織致密，不易偏析。 鍛造方面： 鋼加熱到固相線 AE以下200C及A3線上170 C之間，利用奧氏體塑性好。 選擇材料的一般原則如下： 1. 應(yīng)能滿足零件的工作要求：安全第一。 2. 應(yīng)能滿足工藝性能要求：質(zhì)量第一。 3. 必須重視材料的經(jīng)濟(jì)性：效率第一。（以鐵代鋼，以鑄代鍛） 鋼的熱處理 普通熱處理：退火、正火、淬火、回火。 一、退火 目的： 提高鋼的塑性和韌性（利于切削加工）； 消除鋼的內(nèi)應(yīng)力（以防鋼件變形和開(kāi)裂）； 均勻組織； 為隨

7、后的熱處理做準(zhǔn)備（組織上為以后的熱處理做準(zhǔn)備）。 二、正火 目的： 提高低碳鋼的硬度。（利于切削加工） 消除網(wǎng)狀滲碳體組織。（冷卻速度較大，網(wǎng)狀來(lái)不及形成） 改善鋼的組織。（細(xì)化晶粒，均勻組織） 因正火是在空氣中冷卻，得到的組織晶粒細(xì)小，且縮短了冷卻時(shí)間 三、淬火： 目的：獲得馬氏體組織，從而提高鋼的硬度和耐磨性。 （1）嚴(yán)格控制淬火加熱溫度。 （2）合理選擇淬火冷卻介質(zhì)。 要求：既能得到高硬度的馬氏體，也不會(huì)產(chǎn)生變形、開(kāi)裂。 四、回火 目的： 降低材料的脆性、消除內(nèi)應(yīng)力； 獲得要求的力學(xué)性能； 穩(wěn)定工件尺寸； 降低合金鋼的硬度，使之易被切削 （1）低溫回火（150250 C）應(yīng)用于需要高硬度，高耐磨的材料零件等。 （2）中溫回火（350500 C）應(yīng)用于需要較高彈性、韌性的材料