金属材料学（全套ppt课件359P）.ppt

金 属 材 料 学 ;; 绪 论 一、本课程主要内容 1、钢铁材料 (1)合金化原理 ①合金元素在钢中与Fe，C的相互作用。 ②合金元素在相变中的作用。 (2)各种钢铁材料 2、有色金属材料;二、研究思路 使用条件→性能要求→组织结构→化学成分 ↑ 生产工艺 ;*; 使用性能是保证能不能使用，而工艺性能是保证能不能生产和制造的问题。 如建造九江长江大桥15MnVN钢的焊接性。 两者既有联系又有不同，有时是一致的，有时互相矛盾。 如含铜时效钢06MnNiCuNb。;四.钢铁材料的分类 非合金钢; 低合金钢; 合 金 钢 高温合金; 铸 钢; 铸 铁 1、钢：以铁为主要元素，含碳量一般在2%以下，并含有其它元素的金属材料。 2、铸铁：含碳量大于2.11%的铁碳合金，其杂质含量比钢高;3、高温合金：不以碳作为主要在强化元素，通常也不以铁作为基体。 4、合金元素：为了提高钢的某些性能，有目的地在钢中加入的、含量在一定范围内的元素。; 5、杂质元素：由于冶炼工艺、原料等原因，不可避免地存在于钢中的元素，含量要求低于某一标准值。 (1)常存元素：Si，Mn，S，P，N，H，O (2)残余元素：Cr,Ni,Mo,W，Cu，V，Ti ;6、非合金钢： 不含合金元素的钢。主要包括“碳素钢”，还包括电工用纯铁（C0.02%称纯铁）、原料纯铁等。 7、低合金钢 Mn，Cr，Cu，Mo，Ni，Si，Ti，V，W等元素含量在非合金钢和合金钢含量之间。 ;; 我国低合金钢从50年代开始研制，生产。目前标准牌号约100个，以Mn为主，重点牌号为16Mn，有些加入微量元素Mo，V，Nb，Cu，N，Re等。如按照国际标准划类，16Mn等这类钢只能划为“非合金钢”，与我国历史、现状和发展前途不适应。;五、合金钢分类 1、按质量等级分类 (1)优质钢： 结构钢：S≤0.045%，P≤0.040%。 工具钢：S≤0.030%，P≤0.035%。 (2)高级优质钢：S≤0.020%，P≤0.030%。 注：非合金钢，低合金钢中还含普通质量钢。;2、按金相组织分类 (1)按退火组织 亚共析钢，共析钢，过共析钢，莱氏体钢 (2)按正火组织分类 珠光体钢，贝氏体钢，马氏体钢，奥氏体钢;*; 3、按合金元素总量分类 低合金：总量5% 中合金：总量5～10% 高合金：总量10%;4、按用途分类 (1)结构钢 工程结构用合金钢 机械制造用合金钢 (2)工具钢 (3)不锈钢、耐热钢;六、合金钢和低合金钢编号方法 编号方法： 碳含量＋合金元素种类和数量＋质量 碳含量：区分不同钢种的主要标志。 ;1、合金元素种类和数量： 种类：用化学符号表示 数量：1.5%，不表示 1.5～2.5%，用2表示 2.5～3.5%，用3表示 （以下类推） 2、质量：高级优质钢加A，其余不表示。;3、碳含量：不同钢种有不同表示方法 （区分不同钢种的主要标志） (1)低合金钢和合金结构钢 ①含C量以0.01%为单位，用两位数字表示。 如：40Cr，42CrMo，09CuPTi， 15MnVN，15MnVB。; ②有时两个钢种，其中一个主要合金元素含量不同，但都小于1.5%，其余成分相同，此时含量较高的在元素后面标“1”来加以区别。 如:12CrMoV，Cr：0.4～0.6% 12Cr1MoV，Cr：0.9～1.2%; (2) 轴承钢 ①前面标以G，表示滚动轴承钢。 ②含C量≥1%，故不表示。 ③含Cr量以0.1%为单位，其余合金元素方法不变。 如：GCr15，GCr15SiMn，GCr9。;(3) 不锈、耐蚀和耐热钢 ①含碳量以0.1%为单位。 如：1Cr13，2Cr13。 ②含碳量很低时，用0，00表示。 0：≤0.08%； 00：≤0.03%。 如：0Cr18Ni9，00Cr18Ni10。;(4) 工具钢 ①含碳量以0.1%为单位，用1位数字表示。当≥1%时不表示。 如：9CrSi，CrWMn。 ②含Cr量低于1%的铬合金工具钢，Cr含量以0.1%为单位，并在前面加一个“0”字表示。 如：Cr06, Cr, Cr2。;③高速钢含碳量小于1％时，通常也不标注含碳量 。 如：W18Cr4V： 含碳量 0.7-0.8% W6Mo5Cr4V2：