合金元素与铁和碳的相互作用及其对γ层错能的影响-混炼造粒设备.PPT

5.在非铁金属冶金方面，19世纪80年代发电机的发明，使电解法提纯铜的工业方法得以实现，开创了电冶金新领域；同时，用熔盐电解法将氧化铝加入熔融冰晶石，电解得到廉价的铝，使铝成为仅次于铁的第二大金属；20世纪40年代，用镁作还原剂从四氯化钛制得纯钛，并使真空熔炼加工等技术逐步成熟后，钛及钛合金的广泛应用得以实现。同时，其他非铁金属也陆续实现工业化生产。 6. 19世纪末，出现了新型的合金钢如高速工具钢、高锰钢、镍钢和铬不锈钢，并在20世纪发展为门类众多的合金钢体系。与此同时，铝合合、镁合金、铜合金、钛合金和难熔金属及合金等也先后形成工业规模生产。 7. 20世纪中叶，新金属材料研究发展迅猛。如非晶态合金、金属基复合材料、金属间化合物结构材料、金属纳米材料等。 3. 学习要求 掌握金属材料合金化原理、合金元素对钢相变、组织、性能影响的一般规律。 掌握常用钢、铸铁、高温合金、有色金属等材料的牌号、成分、热处理规范、组织、力学性能和用途。 能够根据工程构件、机器零件（或工具）的服役条件，合理选用材料，确定热处理工艺等。 能对产品质量作初步分析，提出消除或预防热处理缺陷的措施。 4.成绩考核方式 期末试卷 （80%）+ 平时综合（20%） 5.教材与参考书 吴承建、陈国良、强文江编著。《金属材料学》，北京：冶金工业出版社，2000。 王笑天主编。金属材料学，北京：机械工业出版社，1987。 王晓敏主编。工程材料学，北京：机械工业出版社，1999。 强度与塑性 硬度 元素周期表 二、合金元素与铁和碳的相互作用及其对γ层错能的影响（2） ①开启γ相区(无限扩大γ相区)（图1-1） 这类合金元素主要有Mn、Ni、Co等。如果加入足够量的Ni或Mn，可完全使体心立方的α相从相图上消失，γ相保持到室温，故而由γ相区淬火到室温较易获得亚稳的奥氏体组织，它们是不锈钢中常用作获得奥氏体的元素。 二、合金元素与铁和碳的相互作用及其对γ层错能的影响（5） ①封闭γ相区(无限扩大α相区)（图1-3） 当合金元素达到某一含量时，A3与A4重合，其结果使δ相与α相区连成一片。当合金元素超过一定含量时，合金不再有α-γ相变，与α-Fe形成无限固溶体（这类合金不能用正常的热处理制度）。 这类合金元素有：Si、Al 和强碳化物形成元素Cr、W、Mo、V、Ti 、P及Be 等。但应该指出，含Cr 量小于7%时，A3 下降；含Cr 量大于7%时，A3 才上升。 二、合金元素与铁和碳的相互作用及其对γ层错能的影响（6） ②缩小γ相区(不能使γ相区封闭) 合金元素使A3 升高，A4 下降，使相区缩小， 但不能使其完全封闭。如图1-4。 这类合金元素有：B、Nb、Zr、Ta 等。 合金钢的分类与编号 一、合金钢的分类 1．按化学成分分类 （1）按钢中所含合金元素的种类分，可分为：锰钢、铬钢、硅钢、硅锰钢、 铬锰钛钢等。 （2）按钢中合金元素总质量分数分，可分为：低合金钢、中合金钢和高合金钢。 2．按钢的用途分类 （1）合金结构钢： 工程构件用钢（低合金高强度结构钢）和机械制造用钢（合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、滚动轴承钢和超高强度钢）。 （2）合金工具钢： 刃具钢（低合金刃具钢和高速钢）、量具钢和模具钢（冷作模具钢和热作模具钢）。 （3）特殊性能钢 ：抗氧化钢、不锈钢、耐热钢、耐磨钢和易削钢等。 3．按金相组织分类 （1）按退火后的组织分：亚共析钢、共析 钢、过共析钢、莱氏体钢。 （2）按正火后的组织分：铁素体钢、珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢和奥氏体钢。 4．按冶金质量分类 （1）普通低合金钢 （2）优质低合金钢 （3）优质低合金钢 （4）高级优质合金钢 （5）特高级优质合金钢 二、合金钢的牌号 1．合金结构钢 （1）工程构件用钢（低合金高强度结构钢） 由代表屈服点的汉语拼音字母（Q）、屈服点数值、质量等级符号（A、B、C、D、E）等三个部分按顺序排列组成。如Q390A。 专用工程构件结构钢：在牌号的头部（或尾部）标注出代表产品用途的符号，例如表示压力容器用钢牌号表示为“Q345R”；焊接气瓶用钢牌号表示为“Q295HP”；锅炉用钢牌号表示为“Q390g”；桥梁用钢表示为“Q420q”等等。 （2）机器零件制造用钢 由三部分组成，即由“二位数字+元素符号+数字”组成。前面的两位数字表示钢的碳的质量分数的万倍，元素符号表示所含合金元素，后面的数字表示合金元素含量的百倍。 凡合金元素质量分数小于1.5%时，编号中只标明元素符号，一般不标含量。如果合金元素平均质量分数等于或大于1.5%、2.5%、3.5%……，则在元素符号后相应标出2、3、4……。 合金结构钢中的Nb、Ti、B 等元素，虽然