金属学-9.ppt

1. 用途及性能要求? 用于承受严重磨损和强烈冲击的零件，如车辆履带、挖掘机铲斗、破碎机腭板和铁轨分道叉等。要有很高的耐磨性和韧性。 履带 铁轨分道叉 破碎机颚板 挖掘机斗齿 四、耐磨钢 2. 成分特点 (1) 高碳? 保证钢的耐磨性和强度。碳过高时韧性下降。碳质量分数不超过1.4%。 (2) 高锰? 锰扩大奥氏体区，保证完全获得奥氏体组织。锰质量分数为11%～14%。 (3) 硅? 改善钢水的流动性，固溶强化。含量太高，易导致晶界出现碳化物。质量分数为0.3%～0.8%。 3. 典型钢种 ZGMn13（高锰钢） w(C)1%、w(Mn)13%。目前最主要的耐磨钢。高锰钢机械加工困难，铸造、热处理后使用。 4. 热处理特点 水韧处理? 钢加热到1000 ℃～1100 ℃，保温，使碳化物全部溶解，然后在水中快冷，在室温下获得均匀单一的奥氏体组织。 水韧处理后钢的硬度很低（约为210HB），而韧性很高。 当工件在工作中受到强烈冲击或强大压力而变形时，表面层产生强烈的加工硬化，并发生马氏体转变，使硬度、耐磨性显著提高，心部保持高韧性。 其它耐磨钢： Mn-B系空冷贝氏体钢 70年代初由我国发明。 热加工后空冷组织为贝氏体或贝氏体－马氏体复相组织。免除淬火回火工序，降低成本，避免淬火变形、开裂、氧化和脱碳等缺陷。 产品能够整体硬化，强韧性好，综合力学性能优良。 应用：耐磨钢球；高硬度高耐磨铸钢件；工程锻造用耐磨件；耐磨传输管材等。 合金钢小结 低合金结构钢 Q345(16Mn)、Q420(15MnVN) 调质钢 40Cr、40CrB、40CrNiMo、38CrSi 渗碳钢 20Cr、20MnVB、20CrMnTi、18Cr2Ni4WA 弹簧钢 65Mn、50CrV、60Si2Mn 轴承钢 GCr9、GCr15、GCr15SiMn 低合金刃具钢 9SiCr、CrWMn 高速钢 W18Cr4V 冷模具钢 Cr12MoV 热模具钢 5CrMnMo、5CrNiMo、4Cr5MoSiV 不锈钢 1Cr13、3Cr13、1Cr17、1Cr18Ni9Ti 什么叫合金钢？什么叫合金元素？合金钢按用途可分为哪几类？ 合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢按用途可分为哪几种？各举一例说明它们的用途？ 船用低合金高强钢可分为几个等级？几个质量等级？ 何为不锈钢？常用不锈钢有哪些？ 思 考 题 5、说明下列钢号属于何类钢，其含碳量和合金元素的含量及主要用途？ 16Mn、20CrMnTi、GCrSiMn、ZGMn13、9SiCr、W18Cr4V、1Cr13、1Cr18Ni9 6. 不锈钢、耐热钢、低温钢、耐磨钢的成分、特点、性能要求、热处理特点、最终热处理组织（使用状态组织）、典型牌号和用途？ 思 考 题 * 一、不锈耐蚀钢 船舶与海洋工程结构运行和工作在海洋环境中不可避免地受到大气和海水的腐蚀，为确保安全，结构设计要在满足强度和刚度要求的条件下加放腐蚀量。因此，提高钢材的耐腐蚀性能对减轻结构的重量和降低结构的建造成本有重要意义。 不锈耐蚀钢通常是不锈钢（耐大气、蒸汽和海水等弱腐蚀介质腐蚀的钢）和耐酸钢（耐酸、碱、盐等强腐蚀介质腐蚀的钢）的统称。 金属腐蚀是一种普遍现象，每年因腐蚀造成的金属损失占金属产量 10%，因此提高金属的耐蚀性具有重要意义。钢的生锈、高温下的氧化，石油管道、化工设备和船舶壳体的损坏都与腐蚀有关 （一）不锈钢 ?? ??? ???????? 不锈钢是指在大气和一般介质中具有很高耐腐蚀性的钢种。 1.金属的腐蚀 （1）化学腐蚀 金属材料同介质发生化学反应而破坏。 如钢的高温氧化、脱碳，铁在燃气中的的 腐蚀等。 （2）电化学腐蚀 金属材料在电解质溶液中发生原电池作用而破坏的过程，腐蚀过程中有电流产生，如金属在大气条件下的锈蚀，在电解液中的腐蚀等。 电化学腐蚀是主要的腐蚀形式。 两种金属互相连接并置于电解液溶液中，由于两个金属的电极电位不同，彼此之间就形成一个电池，并有电流产生 电极电位较低的金属为阳极，将不断被腐蚀，而电极电位较高的金属为阴极，将不被腐蚀。 i Fe Cu Fe++ NaCl水溶液 Fe－2e→Fe++ Fe+++2Cl-→FeCl2 2.提高金属耐蚀性的途径 (1) 减少原电池形成的可能性，使金属材料具有均匀的单相组织。