材料科学基础 二元相图及其合金的凝固 21二元合金相图分析实例-铁碳相图2.ppt

Fe-石墨相图中的石墨是重要的组成相。石墨形成的过程叫石墨化过程。通过匀晶或共晶反应，从液相中形成石墨的过程称为第一阶段石墨化。 沿E’S’线冷却，从?相中析出二次石墨的过程叫中间阶段石墨化，通过共析反应从?相中形成石墨的过程叫第二阶段石墨化。 如果冷却过程极其缓慢，各阶段石墨化得以充分进行，则合金最后得到的室温组织为F+G（石墨）。 如果第一阶段和中间阶段石墨化得以进行，而第二阶段石墨化由于冷速较大，平衡条件难以建立，不能完全进行或完全不进行，则最后得到的室温组织分别为P+G和P+F+G。 7.3.8 二元合金相图分析实例II 重点：铁碳相图 碳素结构钢的分类和编号 关于钢和铸铁的命名法则，国内和国际上都有强制性标准。下面给大家介绍一下碳素结构钢的分类和牌号。 一.分类 1.根据钢的含碳量分类 （1）低碳钢 Wc≤0.25% （2）中碳钢 Wc=0.25～0.60% （3）低碳钢 Wc≥0.60% 2.根据钢的质量（钢中含杂质S、P的量）分类 （1） 普通碳素钢 Ws≤0.055% Wp≤0.045% （2） 优质碳素钢 Ws≤0.040% Wp≤0.040% （3） 高级优质碳素钢 Ws≤0.030% Wp≤0.030% 3.根据钢的用途分类 （1）碳素结构钢 （2）碳素工具钢 碳钢的编号 我国的钢材编号是采用国际化学符号，数字及汉语拼音字母并用的原则，碳钢的具体编号方法如下： 1.普通碳素结构钢 该类钢牌号表示方法是用“Q+数字+符号”表示 ，其中Q代表屈服点的字母，数字表示屈服点数值（MPa），质量等级符号（A，B，C，D）及脱氧方法符号（F，b，Z，TZ）等四部分按顺序组成。如Q235-A.F，表示屈服强度数值为235MPa的A级沸腾钢。质量等级符号表示普碳钢中杂质硫磷含量的高低，C，D级的含量最低，质量好。脱氧方法符号从F起依次分别表示沸腾钢，半镇静钢， 镇静钢及特殊镇静钢，后两种钢牌号中的脱氧方法符号可省略。主要有：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275 2.优质碳素结构钢 该类钢的钢号用“两位数字或两位数字Mn”表示，其中两位数字表示钢中碳的平均含量，单位为万分之一； Mn表示对含锰量较高的钢，须将锰元素标出，一般锰的含量为0.70～1.0%，如：20、20 Mn 、45、40 Mn 。钢号45，表示平均含碳量为0.45%的钢，这是正常含锰量（按杂质含量）的优质碳素结构钢；钢号20 Mn表示碳的平均含量为0.20%、Mn表示锰的含量为0.70～1.0%的钢；钢号25Mn，表示平均含碳量为0.25%而含锰量为(0.7～1.0)%的钢。 沸腾钢，半镇静钢以及专门用途的优质碳素结构钢，应在钢号后特别标出，如15g，即平均含碳量为0.15%的锅炉钢；08F表示含碳量为0.08%的沸腾钢。 3.碳素工具钢 碳素工具钢是用“T+数字”表示，其中T为碳的拼音，其后数字表示钢中平均含碳量的千分之几。如平均含碳量为0.8%的工具钢，其钢号记为“T8” ；T12表示碳的平均含量为1.2%的碳素工具钢。含锰量较高者须在钢号后标以“Mn”。若为高级优质碳素工具钢则在钢号末端加“A”，如T10A。 铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金，它含有比碳钢更多的硅、锰、硫、磷等杂质。工业上常用的铸铁含碳量为2.5%-4.0%。 根据铸铁中碳的存在形式不同，铸铁可分为白口铸铁和灰口铸铁两大类。 铸铁 铸铁的生产设备和工艺简单，价格便宜，并具有许多优良的使用性能和工艺性能，所以应用非常广泛，是工程上最常用的金属材料之一。它可用于制造各种机器零件，如机床的床身、床头箱；发动机的汽缸体、缸套、活塞环、曲轴、凸轮轴；轧机的轧辊及机器的底座等。 铸铁的分类 按照碳的存在形式，铸铁可分为： 碳以渗碳体形式存在的，称为白口铸铁； 碳以石墨形式存在的，称为灰口铸铁； 按照石墨的形态,铸铁可分为: 石墨呈片状铸铁,称灰铸铁； 石墨呈团絮状的铸铁称可锻铸铁； 石墨呈球状的铸铁称球墨铸铁； 石墨呈蠕虫状的铸铁称蠕墨铸铁。 （一）白口铸铁 白口铸铁中的碳几乎全部以Fe3C形式存在，断口呈银白色，性能硬而脆，很难进行切削加工，主要作为耐磨零件来使用。还可以用作炼钢原料或用于可锻铸铁的毛坯。 （二）灰口铸铁 灰口铸铁中的碳大部分或全部以自由态的石墨形式存在，断口呈暗灰色。根据灰口铸铁中石墨存在形式不同，它又可分为普通灰口铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁和球