金属材料及热处理 第4版 教学课件 作者 丁仁亮 3_第五章 铁碳合金相图和碳钢.ppt

5.按钢的用途分类 (1)碳素结构钢　主要用于制造各种工程构件(如桥梁、船舶、建筑用钢)和机器零件(如齿轮、轴、螺钉、螺母、曲轴、连杆等)。(2)碳素工具钢　主要用于制造各种刀具、量具、模具。 四、碳钢的牌号、主要性能及用途 1.碳素结构钢的牌号、性能及用途2.碳素工具钢的编号、性能及用途 1.碳素结构钢的牌号、性能及用途 (1)普通碳素结构钢　这类钢冶炼容易、工艺性好、价廉，而且在力学性能上也能满足一般工程结构及普通机器零件的要求，所以应用很广。 P72.TIF 1.碳素结构钢的牌号、性能及用途 (2)优质碳素结构钢　这类结构钢的硫、磷含量较低(wS≤0.030％，wP≤0.035％),非金属夹杂物也较少，钢的品质较高，塑性、韧性都比(普通)碳素结构钢更佳，出厂时既保证化学成分，又保证力学性能，主要用于制造较重要的机械零件。 5-41.eps 1.碳素结构钢的牌号、性能及用途 表5-5　优质碳素结构钢的牌号、性能和用途(参见GB/T 699—1999) 1.碳素结构钢的牌号、性能及用途 表5-5　优质碳素结构钢的牌号、性能和用途(参见GB/T 699—1999) 1.碳素结构钢的牌号、性能及用途 (3)碳素铸钢　在机器制造和工程结构上，有许多形状复杂难以用锻造、切削加工等方法成形的零件，如轧钢机机架、水压机横梁、机车车架及大齿轮等，用铸铁铸造又难以满足性能要求，这时一般选用铸钢铸造。 1.碳素结构钢的牌号、性能及用途 表5-6　工程常用铸造碳钢的牌号、成分、力学性能及用途(GB/T 5613—1995) 1.碳素结构钢的牌号、性能及用途 表5-6　工程常用铸造碳钢的牌号、成分、力学性能及用途(GB/T 5613—1995) 2.碳素工具钢的编号、性能及用途 1.解释下列名词，并说明其显微组织特征和力学性能：2.何谓共析反应?与共晶反应的区别何在?3.分析Fe3CⅠ、Fe3CⅡ共晶渗碳体、共析渗碳体的异同，说明各在什么条件下产生。4.默画简化的Fe-Fe3C相图，说明图中主要点、线的意义，填出各相区的相和组织组成物。5.试分析wC＝0.45%，wC＝0.77%和wC＝1.2％的铁碳合金从奥氏体区缓冷到室温时的组织变化过程及最终组织。6.分析wC=5％的白口铸铁的结晶转变过程，并应用杠杆定律计算其组织组成物的相对量。7.根据Fe-Fe3C相图填写下表，并说明相组成物和组织组成物的区别。 2.碳素工具钢的编号、性能及用途 表格 8.退火状态下，比较45钢、T8钢、T12钢的强度、硬度、塑性、韧性的大小，说明其变化原因。9.用杠杆定律求出wC＝0.45％的碳钢在略低于727°时：(1)相组成物(F+Fe3C)相对量；(2)组织组成物(F+P)相列量；(3)已知珠光体量(P％)，利用杠杆定律求出钢的含碳量(略去F中的碳含量)。10.一块低碳钢和一块白口铸铁，形状和大小都一样，如何迅速区分开来? 2.碳素工具钢的编号、性能及用途 11.说明Q215、Q235-AF、45、60、T10、T12钢所属钢类，大致含碳量、性能及主要用途。12.求退火钢(wC＝0.45％)在室温下的F与P的相对量，并估算其力学性能σb及HBW，已知Fe3C的硬度为800HBW，铁素体为80HBW，珠光体约为220HBW。13.在退火状态下，碳对钢的组织与性能有何影响(可用图表说明)?为什么工业用钢的含碳量一般为wC≤1.4％?14.什么叫热脆?分析其产生原因和防止热脆的方法。15.指出磷在钢中的形态以及对钢性能的影响。16.说明：(1)莱氏体的塑性比珠光体差的原因；(2)wC＝0.77％的碳钢比wC＝1.2％的钢强度高的原因。17.钢中常见的非金属夹杂物有哪些?对钢的性能有什么影响? 2.碳素工具钢的编号、性能及用途 18.分析氧、氢、氮对钢的影响。19.什么叫碳素钢?下述钢名称是按什么分类来命名的? 第五章　铁碳合金相图和碳钢 第一节　纯铁、铁碳合金的相结构及其性能第二节　Fe-Fe3C相图分析第三节　碳　　钢 第一节　纯铁、铁碳合金的相结构及其性能 一、纯铁及其同素异构转变 图5-1　纯铁的冷却曲线及晶体转变 第一节　纯铁、铁碳合金的相结构及其性能 P58.tif 二、 Fe-Fe3C合金的相结构及其性能(1)铁素体　纯铁在912℃以下具有体心立方晶格。(2)奥氏体　碳溶于γ-Fe中的间隙固溶体称为奥氏体，以符号A表示。(3)渗碳体　渗碳体的分子式为Fe3C，它是一种具有复杂晶格的间隙化合物。 第二节　Fe-Fe3C相图分析 5z2.tif 第二节　Fe-Fe3C相图分析 图5-3　Fe-FC简化相图上半部分 一、 Fe-Fe3C相图的特性点与特性线1.上部相图——液态结晶分析 第二节　Fe-Fe3C相图分析