第八章鋼鐵材料

1、第三小組成員：周楚雄（5）、顧家鑫（24）、李洪國）（12）、周云燦（46）、梅興印（43）、陳誠（7）、張帥（40）成員分工第一節(jié)總結(jié)：周楚雄第二節(jié)總結(jié)：陳誠第三節(jié)總結(jié)：梅興印全章匯總：張帥講述：顧家鑫PPT制作：周云燦、李洪國第一節(jié) 碳素鋼第二節(jié) 低合金鋼和合金鋼第三節(jié) 鑄鐵鋼鐵材料優(yōu)質(zhì)鋼 (p、s均0.035% )普通質(zhì)量鋼(p0.035%0.045%s0.035%0.050% )高級優(yōu)質(zhì)鋼 （p、s0.025% ）碳素鋼常存元素和雜質(zhì)對鋼性能的影響定義：除以鐵、碳為主要成分外，還含有少量的錳、硅、硫、磷等常有元素磷的影響錳的影響非金屬夾雜物的影響硫的影響硅的影響按質(zhì)量分?jǐn)?shù)分類分為按冶金

2、質(zhì)量分類分為按用途分類分為碳素結(jié)構(gòu)鋼（用于制造機(jī)械零件以及工程結(jié)構(gòu)的鋼）碳素工具鋼（用于制造韌具，模具，量具的鋼）碳鋼的分類低碳鋼（ c0.6%)第一節(jié) 碳素鋼總體來說，錳在鋼中是一種有益的元素脫氧：FeOFeS+MnMnS （減輕硫的有害作用，降低鋼的脆性，改善鋼的熱加工性能）Mn溶于鐵素體對鋼有強(qiáng)化作用Mn0.8時，對鋼的影響不顯著錳的影響Si在鋼中是一種有益的元素脫氧能力Mn （防止形成FeO）Si也能溶于鐵素體,并使其強(qiáng)化提高鋼的強(qiáng)度，硬度，彈性降低鋼的塑性，韌性Si0.5 對鋼的性能影響不顯著硅的影響作用以FeS的形式存在FeS與Fe能形成低熔點的共晶體（985），并且分布在晶界上。

3、當(dāng)鋼在1200進(jìn)行熱壓力加工時，由于共晶體熔化，從而導(dǎo)致鋼在熱加工 時開裂，這種現(xiàn)象叫做“熱脆”硫要嚴(yán)格控制在0.050以下S在鋼中是一種有害的元素在易切削鋼中可適當(dāng)提高硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，提高鋼材的切削加工性 ，也算是一個有利的方面硫的影響存在形式熱脆能全溶于鐵素體提高鋼的強(qiáng)度、硬度降低鋼的塑性、韌性產(chǎn)生低溫脆性限制P的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.045在易切削剛中可適當(dāng)提高P的質(zhì)量分?jǐn)?shù)脆化鐵素體，提高鋼的切削加工性鋼中加入適量的P可提高耐大氣腐蝕性能，尤其是在鋼加入適量的銅元素時，其耐大氣腐蝕性能更顯著磷的影響降低鋼的力學(xué)性能，特別是塑性、韌性及疲勞強(qiáng)度在煉鋼過程中，少量的爐渣、耐火材料及冶煉中反應(yīng)產(chǎn)物可能進(jìn)入

4、鋼液，形成非金屬夾雜物在冶煉過程中，與空氣接觸會吸收一些氣體，如氮、氧、氫、等。會對鋼的質(zhì)量產(chǎn)生不良的影響（氫對鋼的危害最大，使鋼變脆）也可使鋼產(chǎn)生微裂紋（稱白點），嚴(yán)重影響鋼的力學(xué)性能非金屬夾雜物的影響碳素結(jié)構(gòu)鋼鑄造鋼鐵優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼普通碳素結(jié)構(gòu)鋼定義：含硫、磷雜質(zhì)較優(yōu)質(zhì)鋼多，在相同含碳量及熱處理條件下塑性、韌性較低定義：鋼中有害雜質(zhì)硫、磷和非金屬夾雜物含量較少，品質(zhì)較高，塑性和韌性都比普通碳鋼為佳定義：鑄造鋼采用鑄造方法成型，工程用鑄造鋼廣泛用于制造重型機(jī)械的某些零件，如機(jī)車車輛的車架、搖枕、車鉤以及車輪等碳素工具鋼分類用途優(yōu)級碳素工具鋼用于制造刃具、模具或量具高級優(yōu)級碳素工具鋼低合金鋼和

5、合金鋼合金元素對鋼回火轉(zhuǎn)變的影響合金元素對鋼 冷卻轉(zhuǎn)變的影響合金元素對鋼 加熱轉(zhuǎn)變的影響對合金鋼力學(xué) 性能的影響合金元素在鋼中的作用合金鋼低合金鋼第二節(jié) 低合金鋼和合金鋼按主要性能及使用特性分類按主要質(zhì)量等級分類低合金鋼特殊質(zhì)量低合金鋼優(yōu)質(zhì)低合金鋼普通質(zhì)量低合金鋼礦用低合金鋼鐵道用低合金鋼低合金耐候鋼低合金鋼筋鋼可焊接的低合金強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼其他低合金鋼合金鋼按用途分按主要質(zhì)量等級分按化學(xué)成份分只有不同特殊物理、化學(xué)性能制造各種刃具、量具、模具制造金屬零件及各種金屬結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼工具鋼特殊用途鋼低合金鋼中合金鋼高合金鋼優(yōu)級合金鋼特殊合金鋼滾動軸承鋼合金彈簧鋼調(diào)質(zhì)用鋼合金滲透鋼機(jī)械結(jié)構(gòu)用合金鋼定義：用于

6、制造滲碳零件的合金鋼稱為合金滲碳鋼定義：調(diào)質(zhì)鋼指通常經(jīng)調(diào)質(zhì)后使用的鋼，主要用于制造承受很大變動載荷與沖擊載荷或各種復(fù)合應(yīng)力的零件（如機(jī)器中傳遞動力的軸、連桿、齒輪等） 定義及性能：彈簧鋼是用于制造彈簧等彈性元件的鋼種，因此彈簧鋼要有高的彈性極限和屈服比，還應(yīng)具有足夠的疲勞強(qiáng)度和韌性，才能承受交變載荷和沖擊載荷的作用定義：滾動的軸承鋼是指制造各種滾動軸承內(nèi)外套圈及滾動體（滾珠、滾柱、滾針）的專用鋼種f合金工具鋼刃具鋼模具鋼量具鋼分類合金刃具鋼冷作模具鋼高速工具鋼塑料模具鋼熱作模具鋼第三節(jié) 鑄鐵分類蠕墨鑄鐵可鍛鑄鐵球墨鑄鐵灰鑄鐵鑄 鐵鑄鐵鑄鐵以鐵、石墨、硅為主c=2.5%4%碳主要以游離Fe3C形

7、式存在，斷口成銀白色主要以片狀石墨形成析出，斷口成灰色由一定的化學(xué)成分的白口鑄鐵經(jīng)鍛化退火使?jié)B碳體分解從而獲得團(tuán)絮狀石墨鐵經(jīng)過球化處理而不是在凝固后熱處理金相組織中石墨主要狀態(tài)為蠕狀碳部分以游離滲碳體形式析出，部分以石墨形式析出，斷口灰白相間可鍛鑄鐵組成麻口鑄鐵球墨鑄鐵灰鑄鐵白口鑄鐵分類蠕墨鑄鐵組織為在珠光體+鐵素體基體上分布片狀石墨，強(qiáng)度和硬度高而塑性和韌性低，用來制造中等應(yīng)力零件灰鑄鐵碳硅含量高（硫磷較少）組織為鐵素基體上分布片裝石墨，強(qiáng)度和硬度低，但塑性韌性高常用制造低載荷零件組織為珠光體基體上為片狀石墨，強(qiáng)度硬度最高，塑性和韌性低，用來制造重要零件化學(xué)成分特點鐵素體灰鑄鐵珠光體+鐵素體

8、灰鑄鐵珠光體灰鑄鐵分類球墨鑄鐵含碳與硅量較高，含錳較低，對硫磷限制嚴(yán)退火的目的是為了得到珠光體的球墨鑄鐵，提高塑性和韌性，改善切削加工性能消除內(nèi)應(yīng)力正火的目的是為了得到珠光體基體的球墨鑄鐵，提高強(qiáng)度和耐磨性為了得到回火索氏體基體的球墨鑄鐵，獲得良好的力學(xué)性能為了得到貝氏體基體的球墨鑄鐵，從而獲得高強(qiáng)度、高硬度、高韌度的綜合力學(xué)性能材料化學(xué)成分特點退火熱處理方法 貝氏體等溫淬火調(diào)制處理正火可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵又稱馬鐵或瑪鋼，可鍛鑄鐵是先制出白口鑄鐵件，然后發(fā)生分解，從而獲得具有團(tuán)絮狀石墨的鑄鐵。為了保證鑄件在冷卻時獲得白口組織又要在退火時容易使?jié)B碳體分解，并呈團(tuán)絮狀石墨析，要求嚴(yán)格控制鐵液的化學(xué)成分可鍛鑄鐵化學(xué)成分定義可鍛鑄鐵具有高的強(qiáng)度，特別的是塑性比普通灰鑄鐵高得多，因兩得名可鍛鑄鐵，實際上可鍛鑄鐵并不能鍛造。性能特點可鍛鑄鐵根據(jù)化學(xué)成分、退火工藝、性能及組織不同，分為黑心可鍛鑄鐵（鐵素體可鍛鑄鐵）、珠光體可鍛鑄鐵及白心可教鑄鐵三類分類 蠕墨鑄鐵它是用高碳、低硫、低磷的鐵液加入蠕化劑（稀土鎂鈦合金、稀土鎂鈣合金、稀土硅鐵合金等），經(jīng)蠕化處理后