金属材料学复习课件.ppt

40Cr13含碳量（质量分数）为0.4%左右，但已属于过共析钢。 Cr为缩小γ区元素使共析S点向左移 Cr含量达到13%，S点已左移到小于0.4% C 所以40Cr13属于过共析钢 第6章 耐热钢 耐热钢 在高温环境中保持高强度和良好化学稳定性的合金钢。 性能要求 高温强度（热强性）；高温化学稳定性（抗氧化性） 热强钢 抗氧化钢 在高温下有较好的抗氧化性和一定强度 在高温下有一定的抗氧化能力和较高强度 马氏体热强钢1Cr11MoV 奥氏体型耐热钢1Cr25Ni20Si2 Mo，Cr 固溶强化基体，V 弥散相沉淀强化 Cr，Al ，Si 提高钢氧化膜稳定性 第7章 铸铁 铸铁分类 碳的形态 石墨的形状 生成的过程 白口铸铁 Fe3C 铁水凝固时析出。 灰口铸铁 石墨 片状 铁水凝固时析出。 蠕墨铸铁 石墨 蠕虫状 铁水凝固时析出（加蠕化剂） 球墨铸铁 石墨 球状 铁水凝固时析出（加球化剂、孕育剂） 可锻铸铁 石墨 团絮状 铁水凝固时为白口铸铁，再退火得到团絮状石墨。 对石墨化作用排序 Al C Si Ni Cu P Zr Nb W Mn Mo S Cr V Fe Mg B C、Si 强石墨化元素 强烈阻碍石墨化 反石墨化元素， 与S形成MnS， 间接促进石墨化。 Mn S 石墨化元素， 在铸铁中生成Fe3P，形成磷共晶。 P 削弱铁与碳原子间结合力，增大铁原子自扩散能力，有利于形成石墨。 不利于形成石墨 化学成分和结晶时的冷却速度是影响石墨化的主要因素 灰口铸铁 铁素体基体 铁素体+珠光体基体 珠光体基体 片状石墨 HT100、HT150、HT200、……、HT350 球墨铸铁 珠光体基体 铁素体基体 铁素体+珠光体基体 球状石墨 QT400-17、QT600-02、QT800-02、QT1200-01 蠕虫状石墨 蠕墨铸铁的显微组织 蠕墨铸铁 RuT260、 RuT300、 RuT420 珠光体基体可锻铸铁 铁素体基体可锻铸铁 可锻铸铁 KT350-10 、KT370-12、 KTZ500-4 、KTZ600-3 第8章 铝合金 铝合金的分类 变形铝合金的组别 1×××、1A××、1B××——(纯Al) 2×××、2A××、2B××——(Al-Cu系) 热处理时效硬化高强铝合金3×××、3A××、3B××——(Al-Mn系) 冷加工硬化型铝合金 4×××、4A××、4B××——(Al-Si系) 铸造用基础合金 5×××、5A××、5B××——(Al-Mg系) 加工硬化型铝合金 6×××、6A××、6B××——(Al-Mg-Si系) 热处理合金 7×××、7A××、7B××——(Al-Zn-Mg系) 热处理高强度铝合金 8×××、8A××、8B××——(Al+其他元素) 如Al-Li系 9×××——(备用合金) GB/T 3190-2008 铝合金的强化方式 1. 固溶强化 Cu、Mg、Zn、Mn、Si、Li 2. 时效（沉淀）强化 析出共格的金属间化合物强化 3. 过剩相强化 依靠未溶解的金属间化合物强化 4. 变质处理 加变质剂改变铸态组织形态和细化晶粒 5. 细晶强化 变质处理和回复再结晶细晶 6. 形变强化 冷变形提高位错密度 铝合金的时效 脱溶过程以Al-Cu合金为例 G.P.区 α 过渡相θ 过渡相θ′ 半共格 平衡相θ 非共格 直径9nm 厚度0.5nm 富集 过饱和 直径30nm 厚度2nm 正方有序 直径600nm 厚度15nm 正方 强度显著增加 强度增加 强度下降 过时效 共格 共格 半共格 非共格 利用铝铜合金时效过程与时间的关系图，阐述沉淀强化相的脱溶过程。 固溶处理后的铝铜合金随时间变化强化相的脱溶分为四阶段： 1）形成溶质原子（Cu）的富集区，即G.P.区。 与母相α保持共格关系，引起严重畸变，提高强度； 2）G.P.区有序化形成θ相。 弹性共格应力场引起更严重的畸变，显著提高强度； 3）过渡相θ转变为θ相。 共格关系部分破坏，形成半共格界面。强度下降。 4）平衡相θ（CuAl2）的形成。 与母相完全脱离共格关系，强度硬度显著下降（过时效）。 实验研究指出，不少合金时效时，往往先析出亚稳定的过渡相，而不直接析出平衡相这是为什么？ 平衡相与基体相之间往往是非共格界面，而过渡相和基体相之间是共格或半共格。由于共格相界的界面能最低，且相变初期界面能是抑制相变的主要因素，所以形核功小，时效过程中容易先析出过渡相。另外，过渡相在成分上更接近于基体相，形核时所需的成分起伏小，这也是过渡相容易形成的原因之一。 第9章 铜合金 黄铜 普通黄铜(Cu+Zn)