常用金属材料钢工业用钢.ppt

*由于合金元素的影响，原来的铁碳相图已经不再适用了，要综合各种合金元素对铁碳相图的影响来分析钢的成分-组织-性能之间的关系，指定热处理工艺。**合金碳化物，特别是强碳化物稳定性高，在高温下不易分解，阻碍的了碳的扩散，减缓了奥氏体的生成。**合金元素加入后，影响Fe和C原子的扩散，使过冷奥氏体稳定性增加，C曲线右移，降低了上临界冷却速度，增加了钢的淬透性。两个鼻尖是由于，有的合金元素对P和B的影响不同，****强碳化物的形成，影响了回火过程中C的析出，推迟了M的分解。**工程结构用钢主要指建筑，桥梁一类，主要对强度等力学性能方面有较高要求，对尺寸，精度方面要求较小。而机械结构用钢主要指用在机器制造方面所用的钢材。除了对力学性能有要求，对**屈服强度大于200MPa，抗拉强度为400MPa的铸钢**正火，淬火和低温回火目的一定要知道。渗碳的目的：渗过碳的工件表面获得很高的硬度，提高其耐磨程度。**合金元素的作用，提高了钢的淬透性。ＴＴＴ曲线右移。因此，碳素钢中得到的是珠光体，而合金钢中得到的是Ｍ。表层有残余奥氏体主要是因为表层含碳量高导致马氏体转变线下降的原因。渗碳钢中含碳量较低，有利于F的形成，无法消除。**什么是调质处理？****Σe弹性极限σs/σb屈强比σ-1疲劳极限****含碳质量分数为0.9%，78页**含铬质量分数过高，使残余奥氏体的量大大增加，因此需要深冷处理。**含碳量过高，直接球化退火不能完全消除网状渗碳体，因此需要先正火，淬火+低温回火：提高硬度***二）热作模具钢用于制造经加热的固态或液态金属在压力下成形的模具。1.要求：1）高的热硬性和高温耐磨性2）高的抗氧化能力，高的热强性和足够高的韧性3）高的热疲劳抗力2.化学成分：wc=0.4%～0.6%（中碳），保证足够的强度和韧性主加元素：Cr、Ni、Mn、Si3.常用钢种：1）热锻模钢5CrNiMo:大型热锻模5CrMnMo:中小型热锻模2)压铸模钢3Cr2W8V，为过共析钢。中碳（0.3-0.4%）+合金元素曲轴模具第63页，课件共83页，创作于2023年2月3.热处理特点:*热锻模钢:5CrMnMo热处理工艺:淬火+550℃回火热处理后的组织:S回或T回温度时间～500℃820～850℃预冷油冷530～550℃回火第64页，课件共83页，创作于2023年2月*压铸模钢:3Cr2W8V热处理工艺:淬火+600℃三次回火热处理后的组织:M回+Cm粒状+A’汽车四缸压铸模第65页，课件共83页，创作于2023年2月4.合金量具钢卡尺量规千分尺1、成分Wc=0.9-1.5%（高碳）+合金元素2、性能：高的硬度,HRC62;高的耐磨性；高的尺寸稳定性;足够高的心部韧性;热处理变形小;尺寸稳定;良好的耐蚀性;3、用途：制造千分尺、卡尺、块规、螺旋测微仪等。用于制造测量加工零件的工具的钢。第66页，课件共83页，创作于2023年2月?第67页，课件共83页，创作于2023年2月第四节特殊性能钢

特殊性能钢：指具有特殊物理、化学性能的钢。主要包括不锈钢、耐热钢和耐磨钢。一.不锈钢1.定义:在腐蚀介质中具有很高的抗腐蚀能力的钢。2.概念:*在空气中的年腐蚀量为0.01mm以内的钢,称为在空气中使用的不锈钢。*在强酸、强碱介质中的年腐蚀量为0.1mm以内的钢,称为在强酸、强碱介质中使用的不锈钢。第68页，课件共83页，创作于2023年2月3金属腐蚀的机理.金属腐蚀的种类:1)化学腐蚀（不产生电流）:金属与介质(干燥气体和非电解质溶液)发生化学反应而产生的腐蚀。例如:高温氧化、脱碳等。2)电化学腐蚀（产生电流）:金属与介质(电解质溶液,即酸、碱、盐溶液)发生电化学反应而产生的腐蚀（电极电位不同）。电化学腐蚀过程示意图第69页，课件共83页，创作于2023年2月珠光体电化学腐蚀示意图第70页，课件共83页，创作于2023年2月4.防腐措施:1)形成氧化层:加入合金元素Cr、Al、Si等,形成Cr2O3、SiO2、Al2O3等氧化膜。2)提高金属的电极电位:加入合金元素Cr、Ni、Si等,提高金属基体的电极电位。3)使钢在室温下呈单相组织:加入合金元素Mn、N