奥氏体的力学性能与其溶碳量和晶粒大小有关.PPT

纯铁的冷却曲线 Fe - Fe3C 相图的建立 Fe - Fe3C 相图 Fe - Fe3C 相图 共析钢组织金相图 过共析钢组织金相图 1.碳的质量分数对平衡组织的影响 2.碳的质量分数对力学性能的影响 成 分 热 处 理 性 能 典型牌号 Wc=0.05-0.85%，多数为低中碳成分，少数高碳。 一般使用时必须进行热处理。 较高强度，较好塑性与韧性。性能变化范围较大。 45 如表3-3（P41） 08F、 20、 45、 65 冷冲压件，如汽车和仪表外壳、容器、罩子等。 冷冲压件、焊接件和标准件、渗碳件等零件。 调质件：机床齿轮、机床主轴、曲轴、连杆等重要零件。 弹性件和耐磨件：小尺寸弹簧、低速车轮等 应 用 五、碳素工具钢： T（“碳”）+两位数字（表示钢中平均碳的质量分数的千分数）。 例： T8 —— 表示平均碳质量分数为0.8%的碳素工具钢。 T12A —— 表示平均碳质量分数为1.20%的高级优质碳素工具钢。 成 分 热 处 理 性 能 典型牌号 Wc=0.70-1.30%，高碳钢 必须经淬火回火处理。 高的硬度、强度，良好的耐磨性，一定的塑性与韧性。 T8、T10、T12A 各类手工工具和低速工具。 如表3-4（P43） T7、T8、 T10、 T12、T13A 承受振动、冲击的工具，如冲头、大锤、木工工具。 用于需要较高耐磨性和一定韧性的工具，如手工锯条、剪金属用剪刀。 不受振动和冲击的耐磨工具，如丝锥、锉刀、乔刀、板牙、量具等。 应 用 六、铸造碳钢： ZG+两组数字（分别表示最小屈服点和最小抗拉强度）。 例： ZG310-570 —— 表示最小屈服点为310MPa、最小抗拉强度为570MPa的铸造碳钢。 成 分 热 处 理 性 能 典型牌号 Wc=0.20-0.60%，低中碳 铸造成形，经热处理后使用。 较高的硬度、强度和塑性、韧性，即综合力学性能较好。 ZG200-400 共晶白口铁组织金相图 亚共晶白口铸铁的结晶过程 6.亚共晶白口铸铁 亚共晶白口铁组织金相图 过共晶白口铸铁的结晶过程 7.过共晶白口铸铁 过共晶白口铁组织金相图 工业纯铁 共析钢 亚共析钢 过共析钢 亚共晶白口铸铁 过共晶白口铸铁 共晶白口铸铁 随着碳的质量分数增加，铁碳合金的室温平衡组织中，渗碳体的数量增加，且渗碳体的形态、分布发生变化，因此，铁碳合金的力学性能也相应改变。 四、铁碳合金的室温平衡组织、性能随成分变化的规律 铁碳相图从客观上反映了钢铁材料的组织随化学成分和温度变化的规律，因此，在工程上为选材及制定铸造、锻造、焊接、热处理等热加工工艺提供了重要的理论依据。 1．在选材方面的应用 铁碳相图揭示了合金的性能与成分之间的关系，为合理选择材料提供了依据。 铁碳相图的应用 2．在制定热加工工艺方面的应用 根据铁碳相图可以找出不同成分的铁碳合金的熔点，从而确定合适的熔化温度和浇注温度。 从铁碳相图中可以看出，白口铸铁的组织主要是莱氏体，硬度高，脆性大，不适合于压力加工，而钢的高温固态组织为单相奥氏体，强度低，塑性好，易于锻压成形。 焊接时，从焊缝到母材各区域的温度是不同的，根据铁碳相图可知，在不同的温度下会获得不同的组织，冷却后也就可能出现不同组织与性能，这就需要在焊接后采用适当的热处理方法加以改善。 各种热处理工艺与铁碳相图有非常密切的关系。 铁碳相图的应用 钢中的元素 杂质元素： 钢中除Fe、C两种主要组成元素外。 合金元素： 因冶炼等原因，钢中不 可避免地存在的一些元素。 为改善钢的性能，冶炼 时有目的地加入钢中的元素。 杂质元素和合金元素在钢中的作用 钢中的常存杂质元素 来 源 有益作用 有害影响 炼钢时加入的脱氧剂。 能消除FeO夹杂对钢的不良影响，少量能溶入F中起固溶强化作用，提高钢的强度、硬度及弹性。 过多会造成塑性下降，冲击性能变差。 有益元素 来 源 有益作用 有害影响 炼钢时加入的脱氧剂。 能与S化合形成MnS，减轻S的有害影响；少量能溶入F 中起固溶