(2.3)--2.3钢材的组织和化学成分对性能的影响.pdf

土木工程材料

系统工程

CivilEngineeringMaterials

0

第2章建筑钢材

Chapter2BuildingSteels

1

2.3钢材的组织和化学成分

对性能的影响

2

Part1

钢的基本组织

钢材的晶体结构

钢材和其他金属材料一样，为晶体结构，它是铁-碳合金晶体。其晶体结

构中各个原子与金属键互相结合在一起，这种结合方式就决定了钢材具有很高

的强度和良好的塑性。

纯铁在不同温度下有不同的晶体结构：

1535℃1394℃912℃

液态铁δ-Feγ-Feα–Fe

体心立方晶体面心立方晶体体心立方晶体

4

钢材的基本晶体组织

钢的基本组成成分是Fe和C，可看作是Fe-C合金。

碳素钢冶炼时，在钢水冷却过程中，其Fe、C有三种组合形式：

化合物

•铁中固溶着微•固溶体和化

量的碳•铁和碳结合成合物的混合物

化合物FeC

3

固溶体机械混合物

以上三种结合形式的Fe-C合金，于一定条件下能形成具有一定形态的聚合物—

钢的晶体组织

5

表2-6钢的基本晶体组织

名称含碳量/%结构特征性能

铁素体≤0.02碳溶于α–Fe中的固溶体塑性、韧性好，但强度、硬度低

＞727℃才稳定存在，强度、硬度

奥氏体0.77-2.11碳溶于γ–Fe中的固溶体不高，塑性好

渗碳体6.67化合物FeC抗拉强度低，塑性差，硬脆，耐磨

3

珠光体0.8铁素体与FeC的机械混合物塑性较好，强度和硬度较高

3

建筑钢材的含碳量一般不超过0.8%，钢的基本组织为珠光体和铁素体

Part2

钢材的化学成分

对性能的影响