金属材料学知识点行业资料金属学与金属工艺_行业资料-金属学与金属工艺.pdf
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1、S 容易与 fe 结合形成 FeS 相在冷变形加工过程中产生热脆性,P 和 Fe 结合形成 Fe3P 在冷变形过程中产生冷脆性,H 可能留在钢中形成所谓的白点 导致钢的氢脆 低合金钢:合金元素总量5%高中合金钢:合金元素总量10%,其余为中合金钢 合金元素对铁碳相图影响:凡是扩大 r 相区的元素均使 S,E 点向左下方移动,如 Mn,Ni 凡是封闭 r相区的元素均使 S,E点向左上方移动,如 Cr,Si,Mo 决定组元在置换固溶体中溶解条件:溶剂与溶质的点阵结构 原子尺寸和电子结构 简单点阵结构:M2C,M1C:硬度较高、溶点较高,稳定性较好 复杂点阵结构:M3C,M7C3,M23C6:硬度较
2、低,低熔点,稳定性较差 合金元素对马氏体转变影响:大多数合金元素都降低 Ms 点 只有钴和铝升高 Ms 点 强化的本质是各种途径增大了位错滑移的阻力 强化机理本质上有四种 固溶强化(原子固溶与钢的基体中 会使晶格发生畸变 基体中产生弹性应力场与位错交互作用增加运动阻力)位错强化(位错密度增大 增加位错产生交割缠结的几率 有效阻止位错的运动)细晶强化(晶界亚晶界越多越能有效阻止位错)第二相弥散强化 提高钢韧度的途径:细化奥氏体晶粒(Ti Nh V W Mo Al 等元素)提高钢的回火稳定性 细化碳化物 降低或消除钢的回火脆性 改善基体韧度 在保证强度的水平下,适当降低含碳量 提高冶金质量 通过合
3、金化形成一定的残余奥氏体 淬透性:在规定条件下 决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性 也就是在钢淬火时能获得马氏体的能力 淬硬性:在理想的淬火条件下,以超过临界速度冷却所形成的马氏体组织能够达到的最高硬度 淬火内应力:在淬火程中由于工件不同部位的温度差异及组织转变不同时所引起的应力 40Cr13 为什么是过共析钢:4Cr13 虽然含碳量接近 0.4%,但由于合金元素铬使 Fe-Fe3C 相图的共析点 S 左移,使得共析点由 0.77%变为 0.2%左右,故应为过共析钢。工程结构钢的主要性能要求:足够的强度和韧度 良好的焊接性能和成型工艺性 良好的耐腐蚀性 较低的成本 工程结构钢中矛盾体为强度和韧度
4、 在微合金化成分设计的基础上,正确的控制轧制和控制冷却工艺是关系因素 Ti,Nb,V 等元素对材料性能的主要贡献是细化组织强化和弥散沉淀强化 按照强度,结构钢可分为三类:ReL1400MPa,为超高强度钢 60Si2Mn:Si、Mn 复合,强化 F,e,s/b可达到 0.80.9 Si/Mn 淬透性,Ms 不过分,开裂倾向小 Si 有效回稳性,但脱 C 倾向;Si、Mn 复合,脱碳和过热敏感性较硅钢、锰钢为小.50CrVA:Cr、V 均回稳性,韧性好 V 细化晶粒,过热敏感性 含 Si 少,脱 C 敏感性,热处理不易脱 C;常用于受应力高的螺旋弹簧及250回火60HRCW 使碳化物易形成网状
5、适于制作要求变形小耐磨性高的工件与量具 形状较复杂的高精度冲模 9SiCr:Si/Cr淬透性,D油60HRCK 细小均匀 不容易蹦刀分级淬火或等温淬火处理 变形较小Si 使钢的脱碳倾向较大 是用于制作形状较复杂 变形要求小的工件 特别是薄刃工具 高速钢的分类:钨系高速钢 钨钼系高速钢 一般含钴高速钢 超硬高速钢 改善碳化物不均匀性最关键的措施是必须经过正确的锻造 在高温回火时弥散析出合金碳化物而产生二次硬化 预热的目的:预热可减少工件在淬火加热过程中的变形开裂倾向,缩短高温保温时间,减少或避免氧化脱碳,还可以准确地控制炉温稳定性 W18Cr4V 钢淬火温度超过 1300C 时,易出现过热特征,
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