材料的性能课件概要.ppt

图1-7 （a）合金元素Mn对Fe-Fe3C相图中奥氏体区的影响 缩小γ相区的合金元素(如Cr、W、Mo、V、Ti、Si等)均缩小铁碳相图中奥氏体存在的区域。其中完全封闭γ相区的合金元素（例如Cr、Ti、Si等）超过一定含量后，可使钢在包括室温在内的广大范围内获得单相铁素体组织，例如1Cr17Ti高铬铁素体不锈钢等。 Cr对Fe-Fe3C相图中A区的影响如图1-7（b）。 三、合金元素对Fe-Fe3C相图的影响（2） 图1-7 （b）合金元素Cr对Fe-Fe3C相图中奥氏体区的影响 2．合金元素对Fe-Fe3C相图共析点S的影响 Me对共析转变温度的影响 三、合金元素对Fe-Fe3C相图的影响（3） 扩大γ相区的元素使铁碳合金相图的共析转变温度下降； 缩小γ相区的元素使铁碳合金相图的共析转变温度上升。 图1-8 合金元素对共析温度的影响 Me对共析点（S）成分的影响 几乎所有合金元素都使S点（图1-9） 降低，尤其以强碳化物形成元素的作用最为强烈。共晶点E的碳含量也随合金元素增加而降低。 图1-9 合金元素对共析含碳量的影响 三、合金元素对Fe-Fe3C相图的影响（4） 四、合金元素对钢的热处理的影响（1） 1．Me对钢加热时奥氏体形成过程的影响 合金元素的加入改变了临界点的温度、S点的位置和碳在奥氏体中的溶解度，使奥氏体形成的温度条件和碳浓度条件发生了变化； 由于奥氏体的形成是一个扩散过程，合金元素原子不仅本身扩散困难，而且还将影响铁和碳原子的扩散，从而影响奥氏体化过程。 奥氏体形成过程 奥氏体的形核 奥氏体的长大 渗碳体的溶解 奥氏体成分均匀化 四、合金元素对钢的热处理的影响（2） （1）Me对奥氏体形成速度的影响 奥氏体的形成速度取决于奥氏体晶核的形成和长大，两者都与碳的扩散有关。 非碳化物形成元素Co和Ni等提高碳在奥氏体中的扩散速度，增大奥氏体的形成速度。Si、Al、Mn等对碳在奥氏体中的扩散速度影响较小，故对奥氏体的形成速度影响不大。 强碳化物形成元素Cr、Mo、W、V等与碳的亲和力较大，显著妨碍碳在奥氏体中的扩散，大大减慢了奥氏体的形成速度。 四、合金元素对钢的热处理的影响（2） 碳化物的分解： 奥氏体形成后，还残留有一些稳定性各不相同的碳化物。稳定性高的碳化物，要求其分解并溶入奥氏体中，必须提高加热温度，甚至超过其平衡临界点几十或几百度。 奥氏体的成分均匀化： 由于碳化物的不断溶入，不均匀程度更加严重。要使奥氏体成分均匀化，碳和合金元素均需扩散。 四、合金元素对钢的热处理的影响（3） 由于合金元素的扩散很缓慢，因此对合金钢应采取较高的加热温度和较长的保温时间，以得到比较均匀的奥氏体，从而充分发挥合金元素的作用。 但对需要具有较多未溶碳化物的合金工具钢，则不应采用过高的加热温度和过长的保温时间。 四、合金元素对钢的热处理的影响（4） 七、表面热处理 与化学热处理 二、化学热处理 分解 吸收 扩散 钢的渗碳： 渗碳件必须用低碳钢或低碳合金钢制造。 渗碳件进行热处理，常用淬火后低温回火。 八、热处理新技术 热处理新技术 形变热处理 真空热处理 可控气氛热处理 激光热处理 电子束淬火 第七单元 低合金钢与合金钢 1、合金元素在钢材中的存在形式：合金铁素体\合金碳化物。 2、合金元素对钢材热处理和力学性能的影响：合金元素对钢材的有利作用，主要是通过影响热处理工艺中的相变过程显示出来。 （1）对钢材加热转变的影响。 （2）对钢材回火转变产生影响：提高钢材的耐回火性；产生二次硬化。 1．形成铁基固溶体 （1）形成铁基置换固溶体 ①Ni、Co、Mn、Cr、V等元素可与Fe形成无限固溶体。其中Ni、Co和Mn形成以γ-Fe为基的无限固溶体，Cr和V形成以α-Fe为基的无限固溶体。 ②Mo和W只能形成较宽溶解度的有限固溶体。如α-Fe(Mo)和α-Fe(W)等。 ③Ti、Nb、Ta只能形成具有较窄溶解度的有限固溶体；Zr、Hf、Pb在Fe具有很小的溶解度。 一、合金元素的存在形式（1 ） ⅠA ? ? 0 H ⅡA　 ⅢA　 ⅣA　 ⅤA　 ⅥA? ⅦA　 He Li Be B C N O F Ne Na Mg ⅢB　 ⅣB　 ⅤB　 ⅥB　 ⅦB　 ⅧB ⅠB　 ⅡB　 Al Si P S Cl Ar K Ca Se Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Pb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs