《鋼鐵培訓(xùn)教材金相》課件

金屬材料學(xué)

學(xué)時(shí)：80學(xué)時(shí)理論課：48學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)課：32學(xué)時(shí)1培訓(xùn)ppt金屬材料學(xué)

學(xué)一、金屬材料的歷史地位二、金屬材料的分類(lèi)三、金屬結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用情況四、金屬材料發(fā)展的歷史五、金屬材料的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

六、關(guān)于本課程緒論主要內(nèi)容:2培訓(xùn)ppt一、金屬材料的歷史地位緒論主要內(nèi)容:2培訓(xùn)ppt一、金屬材料的歷史地位1.材料是衡量人類(lèi)社會(huì)文明程度的標(biāo)志之一。金屬材料是現(xiàn)代文明的基礎(chǔ)。2.目前，人類(lèi)還處在金屬器時(shí)期。比高分子材料更高的強(qiáng)度、模量、耐熱性；比陶瓷更高的韌性、可加工性、性能的可調(diào)節(jié)性、導(dǎo)電性；石器時(shí)代→青銅器時(shí)代→鐵器時(shí)代3培訓(xùn)ppt一、金屬材料的歷史地位1.材料是衡量人類(lèi)社會(huì)文明程度的標(biāo)志之二、金屬材料的分類(lèi)黑色金屬有色金屬金屬材料鑄鐵鋼工程構(gòu)件用鋼機(jī)器零件用鋼工具鋼特殊性能用鋼(不銹鋼及耐熱鋼)輕金屬(鋁,鎂,鈦)重金屬(銅,鋅,鉛,鎳)貴重金屬(金,銀,銅)稀有金屬(鎢鉬釩鈮鈷)放射金屬(鐳鈾釷)4培訓(xùn)ppt二、金屬材料的分類(lèi)黑色有色金屬材料鑄鐵鋼工程構(gòu)件用鋼三、金屬結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用情況1.總產(chǎn)量：鋼鐵材料占世界金屬總產(chǎn)量的95％，用量最大，且價(jià)格低廉。2.世界金屬礦產(chǎn)儲(chǔ)量：鐵:5.1％，非鐵金屬中鋁:8.8％．鎂:2.1％，鈦:0.6％。3.非鐵金屬冶煉較困難，所需能源消耗大，生產(chǎn)成本高，限制了生產(chǎn)總量的增長(zhǎng)幅度。4.非鐵金屬所創(chuàng)造的價(jià)值高，且有鋼鐵所不具備的特殊性能，比強(qiáng)度高，耐低溫、耐腐蝕等，產(chǎn)量仍在迅速增長(zhǎng)。5培訓(xùn)ppt三、金屬結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用情況1.總產(chǎn)量：鋼鐵材料占世界金屬總產(chǎn)鋼鐵仍將是21世紀(jì)中國(guó)結(jié)構(gòu)材料的支柱

生產(chǎn)能源消耗低可大批量生產(chǎn)豐富的礦產(chǎn)資源低廉的生產(chǎn)成本和銷(xiāo)售價(jià)格優(yōu)異的使用性能和良好的加工性能6培訓(xùn)ppt鋼鐵仍將是21世紀(jì)中國(guó)結(jié)構(gòu)材料的支柱生產(chǎn)能源消耗低可大批公元前4300年：自然的金、銅及鍛打、熱加工等工藝公元前2800年：鐵的熔煉四、金屬材料發(fā)展的歷史公元前3800年：人工冶煉的銅器；公元前3000年：我國(guó)出現(xiàn)錫青銅——甘肅東鄉(xiāng)馬家窯文化的青銅刀（含6~10％Sn）。公元前2000年：青銅器興盛，編鐘與武器（商、周、春秋戰(zhàn)國(guó)）7培訓(xùn)ppt公元前4300年：自然的金、銅及鍛打、熱加工等工藝公元前28東漢時(shí)：反復(fù)鍛打鋼→最原始形變熱處理工藝。淬火技術(shù):“浴以五牲之溺，淬以五牲之脂”→現(xiàn)代的水淬、油淬。我國(guó)冶鐵技術(shù)在春秋末期有很大的突破，發(fā)明了生鐵經(jīng)退火制造韌性鑄鐵和以生鐵制鋼的技術(shù)?，F(xiàn)代冶金技術(shù)的發(fā)展自19世紀(jì)中葉的轉(zhuǎn)爐煉鋼和平爐煉鋼開(kāi)始。19世紀(jì)末的電弧爐煉鋼和20世紀(jì)中葉的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼及爐外精煉技術(shù)，使鋼鐵工業(yè)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化。8培訓(xùn)ppt東漢時(shí)：反復(fù)鍛打鋼→最原始形變熱處理工藝。淬火技術(shù):“浴以五20世紀(jì)40年代，用鎂作還原劑從四氯化鈦制得純鈦，并使真空熔煉加工等技術(shù)逐步成熟后，鈦及鈦合金的廣泛應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)。非鐵金屬冶金方面:19世紀(jì)80年代發(fā)電機(jī)的發(fā)明，使電解法提純銅的工業(yè)方法得以實(shí)現(xiàn)，開(kāi)創(chuàng)了電冶金新領(lǐng)域；用熔鹽電解法將氧化鋁加入熔融冰晶石，電解得到廉價(jià)的鋁，使鋁成為僅次于鐵的第二大金屬；同時(shí)，其他非鐵金屬也陸續(xù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。9培訓(xùn)ppt20世紀(jì)40年代，用鎂作還原劑從四氯化鈦制得純鈦，并使真空熔20世紀(jì)中葉，新金屬材料研究發(fā)展迅猛。如非晶態(tài)合金、金屬基復(fù)合材料、金屬間化合物結(jié)構(gòu)材料、金屬納米材料等。19世紀(jì)末，出現(xiàn)了新型的合金鋼如高速工具鋼、高錳鋼、鎳鋼和鉻不銹鋼，并在20世紀(jì)發(fā)展為門(mén)類(lèi)眾多的合金鋼體系。鋁合金、鎂合金、銅合金、鈦合金和難熔金屬及合金等也先后形成工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)。10培訓(xùn)ppt20世紀(jì)中葉，新金屬材料研究發(fā)展迅猛。如非晶態(tài)合金、金屬基復(fù)上圖：吳王夫差矛和越王勾踐劍右上：青銅鼎右下：商代青銅縱目人面像11培訓(xùn)ppt上圖：吳王夫差矛和越王勾踐劍11培訓(xùn)ppt

上圖滄州鐵獅子鑄于953年，重40余噸。右圖當(dāng)陽(yáng)鐵塔鑄于1061年，八棱13層，塔體分段鑄造12培訓(xùn)ppt上圖滄州鐵獅子12培訓(xùn)ppt

擂鼓礅二號(hào)墓編鐘復(fù)制件1981年湖北擂鼓墩二號(hào)墓出土戰(zhàn)國(guó)編鐘一套，音律準(zhǔn)確，音色優(yōu)美。其件數(shù)和規(guī)模僅次于曾侯乙編鐘，總音域達(dá)5個(gè)8度以上，可自己轉(zhuǎn)調(diào)，奏出五聲、六聲、七聲音階構(gòu)成的各種樂(lè)曲。須五人合作演出，眾聲齊發(fā)，交響疊鳴。無(wú)愧為古代音樂(lè)之絕響。13培訓(xùn)ppt

水陸兩用汽車(chē)輕型吊軌磁懸浮列車(chē)

MX-400空中汽車(chē)

美國(guó)莫勒潛心研究.被譽(yù)為“汽車(chē)演變的里程碑”。飛機(jī)外形像一輛新穎別致的小汽車(chē)?？罩酗w行依仗的是它有可轉(zhuǎn)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)及專(zhuān)門(mén)提供升力的風(fēng)扇。試用2年多來(lái)，它最高飛行時(shí)速超過(guò)了600多公里，比直升機(jī)快2倍，可載4人，飛行最大高度9000米，航程1500公里。

材料的發(fā)展使汽車(chē)和飛機(jī)等性能發(fā)生了突變

14培訓(xùn)ppt水陸兩用汽車(chē)輕機(jī)身材料的變遷:鋼--鋁合金--鈦材料--各種復(fù)合材料15培訓(xùn)ppt機(jī)身材料的變遷:鋼--鋁合金--鈦材料--各種復(fù)合材料15培

世界貿(mào)易大廈基本上是用鋁合金貼面的.在“9.11”事件中，該雙子大樓遭到襲擊，毀于一旦。但它作為一個(gè)大量使用鋁合金貼面的的雄偉建筑將永遠(yuǎn)載入史冊(cè)。16培訓(xùn)ppt世界貿(mào)易大廈基本16培訓(xùn)ppt五、金屬材料的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)1．繼續(xù)重視高性能的新型金屬材料高強(qiáng)度及超高強(qiáng)度金屬材料超易切削鋼和超高易切削鋼高溫合金與難熔合金

有序金屬間化合物硬質(zhì)合金與金屬陶瓷金屬基復(fù)合材料共晶合金定向凝固材料17培訓(xùn)ppt五、金屬材料的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)1．繼續(xù)重視高性能的新型金屬材料3．材料的設(shè)計(jì)及選用科學(xué)化按照指定的性能對(duì)材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)、成分的科學(xué)設(shè)計(jì)。2．非晶（亞穩(wěn)態(tài)）材料日益受到重視超細(xì)納米顆粒金屬材料快速冷凝金屬非晶及微晶材料18培訓(xùn)ppt3．材料的設(shè)計(jì)及選用科學(xué)化2．非晶（亞穩(wěn)態(tài)）材料日益受到重本課程的目的、內(nèi)容及學(xué)習(xí)要求1.目的：講授金屬結(jié)構(gòu)材料的物理冶金問(wèn)題，使學(xué)生掌握金屬及合金中的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)過(guò)程、環(huán)境對(duì)金屬材料各種性能的影響的基本規(guī)律；掌握分析、解決各種金屬材料的化學(xué)成分設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、熱處理和使用中的問(wèn)題。19培訓(xùn)ppt本課程的目的、內(nèi)容及學(xué)習(xí)要求1.目的：講授金屬結(jié)構(gòu)材料的物理金屬材料的合金化基礎(chǔ)理論，在論述常用類(lèi)型金屬材料的性能要求的基礎(chǔ)上，分析各類(lèi)工程構(gòu)件用鋼、機(jī)器零件及工模具用鋼、不銹鋼、耐熱及高溫合金、鑄鐵及有色金屬及其合金等的合金化特征、熱處理工藝特點(diǎn)及選擇材料與使用材料的原則和方法。3.本課程的內(nèi)容20培訓(xùn)ppt金屬材料的合金化基礎(chǔ)理論，在論述常用類(lèi)型金屬材料的性能要4.學(xué)習(xí)要求掌握金屬材料合金化原理、合金元素對(duì)鋼相變、組織、性能影響的一般規(guī)律。掌握常用鋼、鑄鐵、高溫合金、有色金屬等材料的牌號(hào)、成份、組織、力學(xué)性能和用途。能夠根據(jù)工程構(gòu)件、機(jī)器零件（或工具）的服役條件，合理選用材料，正確確定熱處理技術(shù)條件。能對(duì)材料產(chǎn)品質(zhì)量作初步分析，提出消除或預(yù)防熱處理缺陷的措施。21培訓(xùn)ppt4.學(xué)習(xí)要求掌握金屬材料合金化原理、合金元素對(duì)鋼相變、組織5.參考書(shū)目錄

戴起勛編著?！督饘俨牧蠈W(xué)》，化學(xué)工業(yè)出版社，2005。王笑天主編。金屬材料學(xué)，機(jī)械工業(yè)出版社，1987。王曉敏主編。工程材料學(xué)，機(jī)械工業(yè)出版社，1999。22培訓(xùn)ppt5.參考書(shū)目錄戴起勛編著?！督饘俨牧蠈W(xué)》，化學(xué)工業(yè)出版社Chapter1鋼鐵中的合金相1.1碳鋼概論1.2鋼鐵中的合金元素1.3合金鋼的分類(lèi)、牌號(hào)主要內(nèi)容碳鋼中的常存雜質(zhì)碳鋼的分類(lèi)碳鋼的用途鐵基固溶體Me與鋼中晶體缺陷的相互作用鋼鐵中的碳化物和氮化物鋼中的金屬間化合物Fe-Fe3C相圖及Me的影響23培訓(xùn)pptChapter1鋼鐵中的合金相1.1碳鋼概論1.2鋼重點(diǎn)及基本要求:1.了解碳鋼中的常存元素及其影響，重點(diǎn)掌握碳鋼的分類(lèi)與應(yīng)用;2.第二節(jié)是本章重點(diǎn)。要求全面掌握Me對(duì)鋼的組織及性能的影響規(guī)律。難點(diǎn)是Me對(duì)鋼中基本合金相結(jié)構(gòu)的影響;3.掌握合金鋼的分類(lèi)、牌號(hào).24培訓(xùn)ppt重點(diǎn)及基本要求:1.了解碳鋼中的常存元素及其影響，重點(diǎn)掌握碳1.1碳鋼概論一、碳鋼中的常存雜質(zhì)-Mn和Si（1）Mn和Si是煉鋼過(guò)程中隨脫氧劑或者由生鐵殘存而進(jìn)入鋼中的。(1)Mn<0.8%。主要固溶于鐵中。產(chǎn)生固溶強(qiáng)化作用，↑鋼的強(qiáng)度和硬度。(2)適量的Mn和S可形成高熔點(diǎn)(1600℃)MnS夾雜物。MnS在高溫下具有一定的塑性，不會(huì)使鋼發(fā)生熱脆，在加工過(guò)程中MnS呈條狀沿軋向分布。25培訓(xùn)ppt1.1碳鋼概論一、碳鋼中的常存雜質(zhì)-Mn和Si（1）Mn和(4)夾雜物MnS、SiO2將使鋼的疲勞強(qiáng)度和塑性、韌性↓。當(dāng)鋼中含有大量硫化物夾雜時(shí)，軋成鋼板后會(huì)造成分層。(3)Si<0.5%。碳鋼中的Si一般均可溶入鐵中。產(chǎn)生固溶強(qiáng)化作用，↑鋼的強(qiáng)度和硬度;也可形成SiO2夾雜物。26培訓(xùn)ppt(4)夾雜物MnS、SiO2將使鋼的疲勞強(qiáng)度和塑性、韌性↓。(2)S和Fe能形成FeS，并易于與γ-Fe形成低熔點(diǎn)(989℃)共晶。當(dāng)鋼凝固結(jié)晶時(shí)低熔共晶易于沿晶界分布；若把含有硫化物共晶的鋼加熱到高溫，例如1100℃以上時(shí)，共晶體就將熔化，因此引起軋制或鍛造時(shí)的晶界碎裂(熱脆)。(1)S是煉鋼時(shí)不能除盡的有害雜質(zhì),在固態(tài)鐵中的溶解度極小。一、碳鋼中的常存雜質(zhì)-S和P（2）27培訓(xùn)ppt(2)S和Fe能形成FeS，并易于與γ-Fe形成低熔點(diǎn)(98(3)若鋼液脫氧不良，含有較多的FeO，還會(huì)形成熔點(diǎn)更低（940℃）的（Fe+FeO+FeS）三相共晶體，危害更大。(4)鑄鋼件含S量高時(shí)會(huì)引起鑄件在鑄造應(yīng)力作用下發(fā)生熱裂。(5)S容易導(dǎo)致焊縫熱裂，同時(shí)在焊接過(guò)程中，生成SO2氣體，以致焊縫中產(chǎn)生氣孔和疏松。28培訓(xùn)ppt(3)若鋼液脫氧不良，含有較多的FeO，還會(huì)形成熔點(diǎn)更低（9(6)P也是在煉鋼過(guò)程中不能除盡的元素。P可固溶于α-Fe。但↓↓鋼的韌性，特別是低溫韌性，稱(chēng)為冷脆。此外，P-Fe合金的結(jié)晶范圍很寬，因此P具有嚴(yán)重的偏析傾向。P可以提高鋼在大氣中的抗腐蝕性能。(7)S和P還可以改善鋼的切削加工性能。29培訓(xùn)ppt(6)P也是在煉鋼過(guò)程中不能除盡的元素。P可固溶于α-Fe。應(yīng)變時(shí)效——含過(guò)飽和N的鋼經(jīng)受冷變形后析出氮化物，使低碳鋼的強(qiáng)硬度↑，塑韌性↓的現(xiàn)象。一、碳鋼中的常存雜質(zhì)—N、H、O（3）N是在冶煉時(shí)由爐料及爐氣進(jìn)入鋼中的。含過(guò)飽和N的鋼在室溫長(zhǎng)時(shí)間放置或稍微加熱時(shí),N逐漸以氮化鐵的形式從F中彌散析出.使低碳鋼的強(qiáng)度、硬度↑，塑韌性↓（時(shí)效硬化）（有害）。N還會(huì)使低碳鋼產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)效(不利)；30培訓(xùn)ppt應(yīng)變時(shí)效——含過(guò)飽和N的鋼經(jīng)受冷變形后析出氮化物，使低碳鋼的N可以與V、Ti、Nb等形成穩(wěn)定的氮化物，有細(xì)化晶粒和沉淀強(qiáng)化，N也可↑鋼的耐熱性能。(有利)。N是使鋼產(chǎn)生藍(lán)脆現(xiàn)象的主要原因。藍(lán)脆是指鋼在加熱到150~300℃時(shí)產(chǎn)生的硬度↑，塑韌性↓的現(xiàn)象，因?yàn)殇撛诳諝庵屑訜岬?50~300℃時(shí)，由于氧化作用，鋼的表面呈現(xiàn)藍(lán)色。（有害），但截?cái)噤摬臅r(shí)可加以利用。31培訓(xùn)pptN可以與V、Ti、Nb等形成穩(wěn)定的氮化物，有細(xì)化晶粒和沉淀強(qiáng)H在鋼中和應(yīng)力的聯(lián)合作用將引起金屬材料產(chǎn)生氫脆。在鋼中產(chǎn)生裂紋，↓鋼的塑韌性；容易在焊縫處產(chǎn)生裂紋。O在鋼中形成硅酸鹽2MnO?SiO2、MnO?SiO2或復(fù)合氧化物MgO?Al2O3、MnO?Al2O3等非金屬夾雜物，對(duì)鋼的質(zhì)量有重要影響。H是在冶煉過(guò)程中，由含水的爐料及潮濕的大氣帶入鋼中的。32培訓(xùn)pptH在鋼中和應(yīng)力的聯(lián)合作用將引起金屬材料產(chǎn)生氫脆。在鋼中產(chǎn)生裂二、碳鋼的分類(lèi)1．按鋼中碳含量分為:低碳鋼，WC≤0.25%;中碳鋼，0.25%＜WC≤0.6%;高碳鋼，WC＞0.6%。2．按鋼的質(zhì)量（品質(zhì)）分為:普通碳素鋼：wS≤0.05%，wP≤0.045%。優(yōu)質(zhì)碳素鋼：wS≤0.035%，wP≤0.035%。高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素鋼：wS≤0.02%，wP≤0.03%。特級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素鋼：wS≤0.015%，wP≤0.025%。33培訓(xùn)ppt二、碳鋼的分類(lèi)1．按鋼中碳含量分為:低碳鋼，WC≤0.25%3．按鋼的用途分類(lèi):碳素工具鋼：主要用于制造各種工具，如刃具、模具、量具等。一般工程用鑄造碳素鋼：主要用于制造形狀復(fù)雜且需一定強(qiáng)度、塑性和韌性零件。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：主要用于制造各種機(jī)器零件，如軸、齒輪、彈簧、連桿等。碳素結(jié)構(gòu)鋼：主要用于各種工程構(gòu)件，如橋梁、船舶、建筑構(gòu)件等。也可用于不太重要的機(jī)件。34培訓(xùn)ppt3．按鋼的用途分類(lèi):碳素工具鋼：主要用于制造各種工具，如刃具4．按鋼冶煉時(shí)的脫氧程度分類(lèi):沸騰鋼：脫氧不徹底的鋼，代號(hào)為F。鎮(zhèn)靜鋼：脫氧徹底的鋼，代號(hào)為Z。半鎮(zhèn)靜鋼：脫氧程度介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間，代號(hào)為b。特殊鎮(zhèn)靜鋼：進(jìn)行特殊脫氧的鋼，代號(hào)為T(mén)Z。35培訓(xùn)ppt4．按鋼冶煉時(shí)的脫氧程度分類(lèi):沸騰鋼：脫氧不徹底的鋼，代號(hào)為三、碳鋼的用途（2）供貨狀態(tài)：熱軋后空冷。一般不需再進(jìn)行熱處理而直接使用。1-普通碳素結(jié)構(gòu)鋼（1）C%在0.06~0.38%范圍內(nèi)，主要用于一般工程結(jié)構(gòu)和普通零件，它通常軋制成鋼板、鋼帶、鋼管、盤(pán)條、型鋼、棒鋼或各種型材（圓鋼、方鋼、工字鋼、鋼筋等），可供焊接、鉚接、栓接等結(jié)構(gòu)件使用。應(yīng)用量很大（鋼總產(chǎn)量的70%以上）。36培訓(xùn)ppt三、碳鋼的用途（2）供貨狀態(tài)：熱軋后空冷。一般不需再進(jìn)行熱處標(biāo)志符號(hào)Q來(lái)源于屈服點(diǎn)的漢語(yǔ)拼音字頭Q；屈服點(diǎn)數(shù)值共分195、215、235、255、275五個(gè)強(qiáng)度等級(jí)；（3）普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)表示方法由代表屈服點(diǎn)的字母（Q）、屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)（A、B、C、D）及脫氧方法符號(hào)（F、b、Z、TZ）等四個(gè)部分按順序組成。37培訓(xùn)ppt標(biāo)志符號(hào)Q來(lái)源于屈服點(diǎn)的漢語(yǔ)拼音字頭Q；（3）普通碳素結(jié)構(gòu)等級(jí)符號(hào)：指這類(lèi)鋼所獨(dú)用的質(zhì)量等級(jí)符號(hào)，也按S、P雜質(zhì)多少來(lái)分，以A、B、C、D四個(gè)符號(hào)代表四個(gè)等級(jí)，其中：A級(jí)wS≤0.05%,wP≤0.045%，B級(jí)wS≤0.045%,wP≤0.045%，C級(jí)wS≤0.04%,wP≤0.04%，D級(jí)wS≤0.035%,wP≤0.035%。其中質(zhì)量等級(jí)最高的是D級(jí)，達(dá)到了碳素結(jié)構(gòu)鋼的優(yōu)質(zhì)級(jí)，A、B、C三個(gè)等級(jí)均屬于普通級(jí)范圍。38培訓(xùn)ppt等級(jí)符號(hào)：指這類(lèi)鋼所獨(dú)用的質(zhì)量等級(jí)符號(hào)，也按S、P雜質(zhì)多少來(lái)Q195、Q275不分質(zhì)量等級(jí)，Q215、Q235、Q255，當(dāng)質(zhì)量等級(jí)為“A”、“B”時(shí)，在保證力學(xué)性能的要求下，化學(xué)成分可根據(jù)需方要求作適當(dāng)調(diào)整。脫氧方法符號(hào)在鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼的牌號(hào)中可省略。

39培訓(xùn)pptQ195、Q275不分質(zhì)量等級(jí)，Q215、Q235、Q255（4）典型牌號(hào)、性能與用途Q195、Q215鋼：含碳量很低，強(qiáng)度不高，但具有良好的塑性、韌性和焊接性能，常用作鐵釘、鐵絲、鋼窗及各種薄板等強(qiáng)度要求不高的工件。Q235A、Q255A：用于農(nóng)機(jī)具中的拉桿、小軸、鏈等。也用于建筑鋼筋、鋼板、型鋼等；Q235B、Q255B：用作建筑工程中質(zhì)量要求較高的焊接結(jié)構(gòu)件，機(jī)械中一般的轉(zhuǎn)動(dòng)軸、吊鉤、自行車(chē)架等；40培訓(xùn)ppt（4）典型牌號(hào)、性能與用途Q195、Q215鋼：含碳量很低，強(qiáng)度較高，其中Q275屬于中碳鋼，可用作制造摩擦離合器、剎車(chē)鋼帶等。Q235C、Q235D：質(zhì)量較好，可作一些重要的焊接結(jié)構(gòu)件及機(jī)件。Q255、Q275鋼：牌號(hào)中的A級(jí)鋼，一般用于不經(jīng)鍛壓加工和熱處理的工程結(jié)構(gòu)件或普通滲碳件（如制造機(jī)器中受力不大的鉚釘、螺釘、螺母等）；有時(shí)也可制造不重要的滲碳件。B級(jí)鋼常用以制造稍微重要的機(jī)器零件和船用鋼板，并可代替相應(yīng)含碳量的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。41培訓(xùn)ppt強(qiáng)度較高，其中Q275屬于中碳鋼，可用作制造摩擦離合器、剎車(chē)（1）這類(lèi)鋼中硫、磷等有害雜質(zhì)含量相對(duì)較低，夾雜物也較少，化學(xué)成分控制較嚴(yán)格，質(zhì)量比普通碳素結(jié)構(gòu)鋼好。用于較為重要的機(jī)件，可以通過(guò)各種熱處理調(diào)整零件的力學(xué)性能。（2）供貨狀態(tài)：熱軋后空冷，退火、正火等狀態(tài)，一般隨用戶需要而定。（3）牌號(hào)：一般用兩位數(shù)字表示。表示鋼中平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬(wàn)倍,如45鋼。2-優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼42培訓(xùn)ppt（1）這類(lèi)鋼中硫、磷等有害雜質(zhì)含量相對(duì)較低，夾雜物也較少，化專(zhuān)用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼還要在牌號(hào)的頭部（或尾部）加上代表產(chǎn)品用途的符號(hào)，例如平均碳含量為0.2%的鍋爐用鋼，其牌號(hào)表示為“20g”等。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼中有三個(gè)鋼號(hào)是沸騰鋼，它們是08F、10F、15F。半鎮(zhèn)靜鋼標(biāo)“b”，鎮(zhèn)靜鋼一般不標(biāo)符號(hào)。高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼在牌號(hào)后加符號(hào)“A”，特級(jí)碳素結(jié)構(gòu)鋼加符號(hào)“E”。43培訓(xùn)ppt專(zhuān)用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼還要在牌號(hào)的頭部（或尾部）加上代表產(chǎn)品用途優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼按含錳量的不同，分為普通含錳量(Mn%=0.25~0.8%)和較高含錳量(Mn%=0.7~1.2%)兩組。含錳量較高的一組在其數(shù)字的尾部加“Mn”，如15Mn、45Mn等。注意：這類(lèi)鋼仍屬于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，不要和低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼混淆。44培訓(xùn)ppt優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼按含錳量的不同，分為普通含錳量(Mn%=0.210~25等鋼的焊接和冷沖壓性很好，可用來(lái)制造標(biāo)準(zhǔn)件、軸套、容器等。也可以經(jīng)熱處理制造表面硬度高、心部有較高的強(qiáng)度和韌性的耐磨損、耐沖擊的零件。如齒輪、凸輪、銷(xiāo)軸、摩擦片、水泥釘?shù)?。?）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼共有31個(gè)鋼號(hào)。08F鋼的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低、塑性好，強(qiáng)度較低?？捎糜诟鞣N冷變形加工成型件。45培訓(xùn)ppt10~25等鋼的焊接和冷沖壓性很好，可用來(lái)制造標(biāo)準(zhǔn)件、軸套、45等中碳鋼通過(guò)適當(dāng)熱處理可獲得良好的綜合力學(xué)性能的機(jī)件及表面耐磨、心部韌性好的零件。如傳動(dòng)軸、發(fā)動(dòng)機(jī)連桿、機(jī)床齒輪等。高碳碳素結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)適當(dāng)熱處理后可獲得高的σe和屈強(qiáng)比以及足夠的韌性和耐磨性?？芍圃煨【€徑的彈簧、重鋼軌、軋輥、鐵鍬、鋼絲繩等。46培訓(xùn)ppt45等中碳鋼通過(guò)適當(dāng)熱處理可獲得良好的綜合力學(xué)性能的機(jī)件及表3-碳素工具鋼（1）平均含C量在0.65~1.35%范圍;主要用于制作各種小型工具?？蛇M(jìn)行淬火、低溫回火處理獲得高的硬度和高耐磨性。可分為優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼（簡(jiǎn)稱(chēng)碳素工具鋼，其wS≤0.03%，wP≤0.035%）和高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼（wS≤0.02%，wP≤0.03%）兩類(lèi)。47培訓(xùn)ppt3-碳素工具鋼47培訓(xùn)ppt（2）牌號(hào)一般用標(biāo)志性符號(hào)“T”（碳字的漢語(yǔ)拼音字頭）加上碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千倍表示。如T10，T12等。一般優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼不加質(zhì)量等級(jí)符號(hào)，而高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼則在其數(shù)字后面再加上“A”字，如T8A，T12A等。48培訓(xùn)ppt（2）牌號(hào)一般用標(biāo)志性符號(hào)“T”（碳字的漢語(yǔ)拼音字頭）加上碳T7、T8適合于制造承受一定沖擊而要求韌性較高的刃具，如木工用斧、鉗工用鑿子等，淬火、低溫回火后的硬度為48~54HRC（工作部分）；（3）含錳碳素工具鋼中錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可擴(kuò)大到0.6%，這時(shí)，在牌號(hào)的尾部標(biāo)以Mn，如T8Mn，T8MnA。（4）典型的碳素工具鋼49培訓(xùn)pptT7、T8適合于制造承受一定沖擊而要求韌性較高的刃具，如木工T9、T10、T11鋼用于制造沖擊較小而要求高硬度與耐磨的刃具，如小鉆頭、絲錐、手鋸條等，淬火、低溫回火后的硬度為60~62HRC，T10A鋼還可用于制造一些形狀簡(jiǎn)單、工作負(fù)荷不大的冷作模具、量具；T12、T13鋼硬度及耐磨性最高，但韌性最差，用于制造不承受沖擊的刃具，如銼刀、鏟刮刀等，淬火、低溫回火后的硬度為62~65HRC。T12A也可用于制造量具。T7~T12、T7A~T12A還可用于形狀簡(jiǎn)單的塑料模具。50培訓(xùn)pptT9、T10、T11鋼用于制造沖擊較小而要求高硬度與耐磨的刃（1）主要用于鑄鐵保證不了其塑性，且形狀復(fù)雜，不便于用鍛壓制成的毛坯零件。其碳含量一般小于0.65%。（2）牌號(hào)用標(biāo)志性符號(hào)“ZG”（鑄鋼這兩個(gè)字的漢語(yǔ)拼音字頭）加上最低屈服點(diǎn)值-最低抗拉強(qiáng)度值表示。如ZG340-640表示其屈服強(qiáng)度不小于340MPa，抗拉強(qiáng)度不低于640MPa的鑄鋼。4-一般工程用鑄造碳素鋼51培訓(xùn)ppt（1）主要用于鑄鐵保證不了其塑性，且形狀復(fù)雜，不便于用鍛壓制（3）典型的碳素鑄鋼ZG200-400：有良好的塑性、韌性和焊接性。用于受力不大、要求韌性好的各種機(jī)械零件，如機(jī)座、變速箱殼等；ZG230-450：有一定的強(qiáng)度和較好的塑性、韌性，焊接性良好。用于受力不大、要求韌性好的各種機(jī)械零件，如砧座、外殼、軸承蓋、底板、閥體、犁柱等52培訓(xùn)ppt（3）典型的碳素鑄鋼ZG200-400：有良好的塑性、韌性和ZG270-500：有較高的強(qiáng)度和較好的塑性，鑄造性能良好，焊接性能尚好，切削性好。用作軋鋼機(jī)機(jī)架、軸承座、連桿、箱體、曲軸、缸體等53培訓(xùn)pptZG270-500：有較高的強(qiáng)度和較好的塑性，鑄造性能良好，（4）其他類(lèi)型的鑄鋼件還有：焊接結(jié)構(gòu)用碳素鑄鋼件（GB/T7659-1987），如ZG230-450H；低合金鑄鋼件（GB/T14408-1993），如ZGD535-720；耐熱鑄鋼件（GB/T8492-1987），如ZG40Cr30Ni20；不銹耐酸鋼鑄件（GB2100-1980），如ZG1Cr18Ni9Ti；中、高強(qiáng)度不銹鋼鑄件（GB6967-1986），如ZG10Cr13Ni1Mo等。54培訓(xùn)ppt（4）其他類(lèi)型的鑄鋼件還有：54培訓(xùn)ppt1.2鋼鐵中的合金元素

特別添加到鋼中為了保證獲得所要求的組織結(jié)構(gòu)從而得到一定的物理、化學(xué)或機(jī)械性能的化學(xué)元素。(常用Me來(lái)表示）如：B,C,N;Al,Si,P,S;Ti,V,Cr,Mn,Co,Ni,Cu;Y,Zr,Nb,Mo;W,Ta,La系一.幾個(gè)概念1.合金元素55培訓(xùn)ppt1.2鋼鐵中的合金元素特別添加到鋼中為了保證獲得所如：當(dāng)H，S，P等元素在鋼中一般都為雜質(zhì)元素，但當(dāng)其作為合金元素時(shí)：H—儲(chǔ)氫合金；S—易切削鋼；P—耐磨鋼。2.雜質(zhì)元素由冶煉時(shí)所用原材料以及冶煉方法和工藝操作等所帶入鋼中的化學(xué)元素。注意:同一元素既可能作為合金元素又可能雜質(zhì)，若屬于前者，則決定鋼的組織與性能；若屬于后者，則影響鋼的質(zhì)量。56培訓(xùn)ppt如：當(dāng)H，S，P等元素在鋼中一般都為雜質(zhì)元素，但當(dāng)其作為合金在化學(xué)成分上特別添加合金元素用以保證一定的生產(chǎn)和加工工藝以及所要求的組織與性能的鐵基合金。3.合金鋼Me<5％時(shí)，稱(chēng)為低合金鋼；Me：5~10％，稱(chēng)為中合金鋼；Me>10％,稱(chēng)為高合金鋼；不過(guò)這種劃分并沒(méi)有嚴(yán)格的規(guī)定。57培訓(xùn)ppt在化學(xué)成分上特別添加合金元素用以保證一定的生產(chǎn)和加工工藝以及4.微合金元素與微合金化鋼

微合金元素有些合金元素如V，Nb，Ti,Zr和B等，當(dāng)其含量只在0.1%左右（如B0.001%，V0.2%）時(shí)，會(huì)顯著地影響鋼的組織與性能，將這種化學(xué)元素稱(chēng)為微合金元素。微合金鋼加入了微合金元素,使鋼的組織或性能有明顯改變的這類(lèi)鋼則稱(chēng)為微合金鋼。58培訓(xùn)ppt4.微合金元素與微合金化鋼微合金元素有些合金元素如V，N1.2.1鐵基固溶體α-Feδ-Feγ-Fe鐵的多型性轉(zhuǎn)變：1．合金元素與Fe的相互作用奧氏體形成元素：在γ-Fe中有較大的溶解度,且能穩(wěn)定γ-Fe；如Mn,Ni,Co,C,N,Cu；鐵素體形成元素：在α-Fe中有較大的溶解度并使γ-Fe不穩(wěn)定的元素。如：V，Nb,Ti等。59培訓(xùn)ppt1.2.1鐵基固溶體α-Feδ-Feγ-Fe鐵的多型性轉(zhuǎn)變（1）γ相穩(wěn)定化元素

使A3降低，A4升高，在較寬的成分范圍內(nèi)，促使奧氏體形成，即擴(kuò)大了γ相區(qū)。①開(kāi)啟γ相區(qū)(無(wú)限擴(kuò)大γ相區(qū))Me與γ-Fe形成無(wú)限固溶體，與α-Fe形成有限固溶體。如：Mn、Ni、Co等。奧氏體——C原子溶入γ-Fe中形成的間隙固溶體，fcc。硬度較低，塑性好。常用γ或A表示。

鐵素體——碳在α-Fe中的固溶體，bcc。強(qiáng)度和硬度低，但塑性和沖擊韌性好。常用α或F表示。

60培訓(xùn)ppt（1）γ相穩(wěn)定化元素①開(kāi)啟γ相區(qū)(無(wú)限擴(kuò)大γ相區(qū))Me與γ-圖1-1擴(kuò)大γ相區(qū)并與γ-Fe無(wú)限互溶的Fe-Me相圖(a)及Fe-Ni相圖(b)61培訓(xùn)ppt圖1-1擴(kuò)大γ相區(qū)并與γ-Fe無(wú)限互溶的Fe-Me相圖(a如果加入足夠量的Ni，可完全使bcc的α相從相圖上消失，γ相保持到室溫（即A1點(diǎn)降低），故而由γ相區(qū)淬火到室溫較易獲得亞穩(wěn)的奧氏體組織，它們是不銹鋼中常用作獲得奧氏體的元素。62培訓(xùn)ppt如果加入足夠量的Ni，可完全使bcc的α相從相圖上消失，γ相圖1-2擴(kuò)大γ相區(qū)并與γ-Fe有限互溶的Fe-Me相圖(a)及Fe-C相圖(b)②擴(kuò)展γ相區(qū)(有限擴(kuò)大γ相區(qū))63培訓(xùn)ppt圖1-2擴(kuò)大γ相區(qū)并與γ-Fe有限互溶的Fe-Me相圖(aMe也使A3降低，A4升高；γ相區(qū)也隨Me的加入而擴(kuò)大，但Me與α-Fe和γ-Fe均形成有限固溶體，最終不能使γ相區(qū)完全開(kāi)啟。這類(lèi)Me主要有C、N、Cu、Zn、Au等。γ相區(qū)借助C及N而擴(kuò)展，當(dāng)C含量在0~2.11%范圍內(nèi)，均可以獲得均勻化的固溶體（A），這構(gòu)成了鋼的整個(gè)熱處理的基礎(chǔ)。64培訓(xùn)pptMe也使A3降低，A4升高；γ相區(qū)也隨Me的加入而擴(kuò)大，但M（2）α相穩(wěn)定化元素

Me使A3↑，A4↓，在較寬的成分范圍內(nèi)，促使F形成，即↓了γ相區(qū)。65培訓(xùn)ppt（2）α相穩(wěn)定化元素Me使A3↑，A4↓，在較寬的成分圖1-3封閉γ相區(qū)并與α-Fe無(wú)限互溶的Fe-Me相圖(a)及Fe-Cr相圖(b)①封閉γ相區(qū)(無(wú)限擴(kuò)大α相區(qū))66培訓(xùn)ppt圖1-3封閉γ相區(qū)并與α-Fe無(wú)限互溶的Fe-Me相圖(aMe使A3↑，A4↓，達(dá)到某一含量時(shí)，A3與A4重合，γ相區(qū)被封閉，或者說(shuō)Me↑了F的形成，使δ相與α相區(qū)連成一片。當(dāng)Me超過(guò)一定含量時(shí)，合金不再有α-γ相變，與α-Fe形成無(wú)限固溶體（這類(lèi)合金不能用正常的熱處理制度）。這類(lèi)Me有：Si、Al和強(qiáng)K形成元素Cr、W、Mo、V、Ti及P、Be等。Cr、V與α-Fe完全互溶，W、Mo、Ti等部分溶解.67培訓(xùn)pptMe使A3↑，A4↓，達(dá)到某一含量時(shí)，A3與A4重合，γ相區(qū)Me使A3↑，A4↓，使γ相區(qū)↓但不能使其完全封閉。這類(lèi)Me有：B、Nb、Zr等。圖1-4縮小γ相區(qū)的Fe-Me相圖(a)及Fe-Nb相圖(b)②縮小γ相區(qū)(但不能使γ相區(qū)封閉)68培訓(xùn)pptMe使A3↑，A4↓，使γ相區(qū)↓但不能使其完全封閉。這類(lèi)Me可以利用Me擴(kuò)大和縮小γ相區(qū)作用，獲得單相組織，具有特殊性能，在耐蝕鋼和耐熱鋼中應(yīng)用廣泛。合金元素對(duì)相圖的影響，可以預(yù)測(cè)合金鋼的組織與性能。

生產(chǎn)中的意義如發(fā)展A鋼時(shí)，需要往鋼中加入Ni、Mn、N等A形成元素；欲發(fā)展F鋼時(shí)，需要往鋼中加入大量的Cr、Si、Al、Mo、Ti等F形成元素。同時(shí)向鋼中加入兩類(lèi)Me時(shí)，其作用往往相互有所抵消。例外：Cr是F形成元素，在Cr18%與Ni同時(shí)加入時(shí)卻促進(jìn)了A的形成。69培訓(xùn)ppt可以利用Me擴(kuò)大和縮小γ相區(qū)作用，獲得單相組織，具有特殊性能Me擴(kuò)大或縮小γ相區(qū)的作用與該元素在周期表中的位置有關(guān)，與它們的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)、電子因素和原子大小有關(guān)。有利于擴(kuò)大γ相區(qū)的Me，其本身具有fcc點(diǎn)陣或在其多型性轉(zhuǎn)變中有一種fcc點(diǎn)陣，與鐵的電負(fù)性相近，與鐵的原子尺寸相近。70培訓(xùn)pptMe擴(kuò)大或縮小γ相區(qū)的作用與該元素在周期表中的位置有關(guān)，與它決定組元在代位固溶體中的溶解度因素是點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)、原子半徑和電子因素，無(wú)限固溶必須使這些因素相同或相似.（1）代位固溶體(Hume-Rothery規(guī)律)71培訓(xùn)ppt決定組元在代位固溶體中的溶解度因素是點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)、原子半徑和電子

表1-1常用Me點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)和原子半徑第四周期TiVCrMnFeCoNiCu點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)bccbccbccbcc或fccfcc/hcpfccfcc電子結(jié)構(gòu)235567810原子半徑/nm0.1450.1360.1280.1310.1270.1260.1240.128ΔR，%14.27.10.83.1—0.82.40.8注：1、電子結(jié)構(gòu)是3d層電子數(shù)；2、原子半徑是配位數(shù)12的數(shù)值

72培訓(xùn)ppt注：1、電子結(jié)構(gòu)是3d層電子數(shù)；2、原子（1）Ni、Mn、Co與γ-Fe的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)、原子半徑和電子結(jié)構(gòu)相似——無(wú)限固溶；（2）Cr、V與α-Fe的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)、原子半徑和電子結(jié)構(gòu)相似——無(wú)限固溶；（3）Cu和γ-Fe點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)、原子半徑相近，但電子結(jié)構(gòu)差別大——有限固溶；（4）原子半徑對(duì)溶解度影響：ΔR≤±8%，可以形成無(wú)限固溶；≤±15%，形成有限固溶；>±15%，溶解度極小。73培訓(xùn)ppt（1）Ni、Mn、Co與γ-Fe的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)、原子半徑和電子結(jié)（2）間隙固溶體1、間隙固溶體的形成條件：間隙固溶體總是有限固溶體，并且間隙原子僅占據(jù)溶劑金屬的部分間隙位置，即總有部分間隙沒(méi)有被填滿。2、間隙固溶體的溶解度取決于溶劑金屬點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)和間隙原子的原子尺寸。（1）同一溶劑金屬的不同點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，溶解度是不同的——如γ-Fe與α-Fe。74培訓(xùn)ppt（2）間隙固溶體1、間隙固溶體的形成條件：間隙固溶體總是有限（2）間隙原子的溶解度隨間隙原子尺寸的減小而增加，即按B、C、N、O、H的順序而增加。3、間隙原子總是優(yōu)先占據(jù)有利的間隙位置，畸變?yōu)樽钚　?duì)α-Fe，是八面體間隙；對(duì)γ-Fe，是八面體或四面體間隙。75培訓(xùn)ppt（2）間隙原子的溶解度隨間隙原子尺寸的減小而增加，即按B、C鋼中晶體缺陷：晶界、亞晶界、位錯(cuò)、相界等，缺陷處能量高。Me與晶體缺陷有交互作用，會(huì)產(chǎn)生吸附或偏聚現(xiàn)象。1.2.2合金元素與鋼中晶體缺陷的相互作用Me偏聚→缺陷處濃度>基體平均濃度。76培訓(xùn)ppt鋼中晶體缺陷：晶界、亞晶界、位錯(cuò)、相界等，缺陷處能量高。Me晶界脆性——當(dāng)P，As，Sn，Bi，Sb在晶界發(fā)生偏聚時(shí)；晶界遷移與晶界擴(kuò)散晶間腐蝕相變成核——相變時(shí)晶體缺陷處優(yōu)先成核。晶界強(qiáng)化——耐熱鋼中加入B，Zr等，提高晶界強(qiáng)度；對(duì)組織與性能影響很大淬透性——硼鋼中的B在A體晶界上吸附，↑↑鋼的淬透性；77培訓(xùn)ppt晶界脆性——當(dāng)P，As，Sn，Bi，Sb在晶界發(fā)生偏聚時(shí)；晶缺陷處原子排列疏松，不規(guī)則，溶質(zhì)原子處在晶界層產(chǎn)生的畸變能比處在晶內(nèi)產(chǎn)生的畸變能要小得多；偏聚機(jī)理結(jié)構(gòu)學(xué):原子在缺陷處偏聚，使系統(tǒng)自由能↓，符合自然界最小自由能原理。能量學(xué):該過(guò)程是自發(fā)進(jìn)行的，其驅(qū)動(dòng)力是溶質(zhì)原子在缺陷和晶內(nèi)處的畸變能之差。熱力學(xué)：78培訓(xùn)ppt缺陷處原子排列疏松，不規(guī)則，溶質(zhì)原子處在晶界層產(chǎn)生的畸變能比影響因素：缺陷處溶質(zhì)濃度：E：缺陷與溶質(zhì)的結(jié)合能，即溶質(zhì)原子在晶內(nèi)和缺陷處引起的畸變能之差。Cg：溶質(zhì)原子在缺陷處的濃度；C0：溶質(zhì)原子在鋼中的平均濃度；從溶質(zhì)和基體原子尺寸差引起的畸變能估計(jì)E值。E=0~20KJ/Mol79培訓(xùn)ppt影響因素：缺陷處溶質(zhì)濃度：E：缺陷與溶質(zhì)的結(jié)合能，即溶質(zhì)原子溫度T：T↓，內(nèi)吸附強(qiáng)烈；偏聚是一個(gè)擴(kuò)散過(guò)程，溶質(zhì)原子只有在能夠擴(kuò)散的溫度范圍內(nèi)才能產(chǎn)生偏聚。H原子：0℃左右擴(kuò)散就比較顯著并形成柯氏氣團(tuán)；C、N原子：在室溫左右即可產(chǎn)生偏聚；Mo、Nb、V等高熔點(diǎn)溶質(zhì)原子：在500℃以上才能發(fā)生明顯的偏聚現(xiàn)象。80培訓(xùn)ppt溫度T：T↓，內(nèi)吸附強(qiáng)烈；偏聚是一個(gè)擴(kuò)散過(guò)程，溶質(zhì)原子只有在時(shí)間t：偏聚需要原子擴(kuò)散→需要一定時(shí)間；可控制時(shí)間因素來(lái)控制吸附。缺陷本身：缺陷越混亂，E↑，吸附也越強(qiáng)烈;其它元素：其它元素對(duì)偏聚元素的作用主要有間接作用和直接作用兩類(lèi)。①間接作用：優(yōu)先吸附問(wèn)題,引起E值大的溶質(zhì)元素優(yōu)先發(fā)生偏聚，如B與C。②直接作用：影響吸附元素的D。Mn↑DP，使P擴(kuò)散↑，↑了鋼的回火脆性；Mo則相反，是消除或減輕回火脆性的有效元素。81培訓(xùn)ppt時(shí)間t：偏聚需要原子擴(kuò)散→需要一定時(shí)間；可控制時(shí)間因素來(lái)控制點(diǎn)陣類(lèi)型：對(duì)置換式溶質(zhì)原子的內(nèi)吸附無(wú)影響；對(duì)間隙溶質(zhì)原子有影響；間隙溶質(zhì)原子在bcc結(jié)構(gòu)中將產(chǎn)生強(qiáng)烈的吸附；如C、N原子在F中的吸附比在A中更顯著。只有與完整晶體內(nèi)原子間距偏差在一定臨界值的晶體點(diǎn)陣，才能接納大的或小的代位溶質(zhì)原子。82培訓(xùn)ppt點(diǎn)陣類(lèi)型：對(duì)置換式溶質(zhì)原子的內(nèi)吸附無(wú)影響；對(duì)間隙溶質(zhì)原子有影一、鋼中常見(jiàn)的碳化物K的類(lèi)型、數(shù)量、大小、形狀及分布對(duì)鋼的性能有極重要的影響。非K形成元素：Ni、Si、Co、Al、Cu等，與碳不能形成K，但可固溶于Fe中形成固溶體，或者形成其它化合物，如氮化物等。非K形成元素均處于周期表Fe的右側(cè)。K形成元素：Ti、Zr、Nb、V、Mo、W、Cr、Mn、Fe等。它們都是過(guò)渡族元素；K形成元素均位于Fe的左側(cè)。1.2.3鋼鐵中的碳化物和氮化物83培訓(xùn)ppt一、鋼中常見(jiàn)的碳化物K的類(lèi)型、數(shù)量、大小、形狀及分布對(duì)鋼的性M6C：(W，Mo，F(xiàn)e)6C，不是一種金屬K。復(fù)雜立方點(diǎn)陣。常在含W、Mo的合金鋼中出現(xiàn)。

鋼中常見(jiàn)K的類(lèi)型：M3C：滲碳體，正交點(diǎn)陣；M7C3：Cr7C3，復(fù)雜六方；可形成復(fù)合K,如(Cr,Fe,Mo，…)7C3M23C6：Cr23C6，復(fù)雜立方；多為復(fù)合KM2C：Mo2C、W2C。密排六方；MC：VC、TiC，簡(jiǎn)單面心立方點(diǎn)陣；84培訓(xùn)pptM6C：(W，Mo，F(xiàn)e)6C，不是一種金屬K。復(fù)雜立方點(diǎn)復(fù)雜點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)：M23C6、M7C3、M3C。特點(diǎn)：硬度、熔點(diǎn)較低，穩(wěn)定性較差；簡(jiǎn)單點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)：M2C、MC。又稱(chēng)間隙相。特點(diǎn)：硬度高，熔點(diǎn)高，穩(wěn)定性好。M6C型不屬于金屬型的碳化物,復(fù)雜結(jié)構(gòu)，性能特點(diǎn)接近簡(jiǎn)單點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。在鋼中，鐵的K與合金K相比，是最不穩(wěn)定的。滲碳體中Fe的原子可以被若干Me的原子所取代。如(Fe,Mn)3C、(Fe,Cr)3C等。85培訓(xùn)ppt復(fù)雜點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)：M23C6、M7C3、M3C。簡(jiǎn)單點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)Fe-M-C形成的三元KM6C型復(fù)雜立方，W、Mo的K：Fe3Mo3C,Fe4Mo2C,Fe3W3C,Fe4W2C。M23C6型復(fù)雜立方，W、Mo的K：Fe21Mo2C6，F(xiàn)e21W2C6。86培訓(xùn)pptFe-M-C形成的三元K86培訓(xùn)ppt二、碳化物形成的一般規(guī)律各元素的rc/rMe的值如下：

MeFeMnCrVMoWTiNbrc/rMe

0.610.600.61

0.570.560.550.530.53

1、碳化物類(lèi)型的形成碳化物類(lèi)型與Me的原子半徑有關(guān)。rc/rMe>0.59—復(fù)雜點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，如Cr、Mn、Fe，形成Cr7C3、Cr23C6、Fe3C、Mn3C等形式的K；87培訓(xùn)ppt二、碳化物形成的一般規(guī)律各元素的rc/rMe的值如下：1、碳rc/rMe<0.59—簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)相，如Mo、W、V、Ti、Nb、Zr等，形成VC等MC型，W2C等M2C型。Me量少時(shí)，形成復(fù)合碳化物，如(Cr,M)23C6型。2、相似者相溶完全互溶：晶體結(jié)構(gòu)、原子尺寸、電子因素均相似。Ti,Zr,Nb,V,Ta的同類(lèi)K之間可以溶解(V,Nb）C；（Nb,V,Ta）C；W與Mo的同類(lèi)K之間；Fe,Mn同類(lèi)Ｋ之間,（Fe,Mn）3C88培訓(xùn)pptrc/rMe<0.59—簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)相，如Mo、W、V、TCr23C6可溶解25%的Fe，還可溶解Mo、W、Mn、Ni等。有限溶解：一般K都能溶解其它元素，形