文档介绍：纯金属的结晶
合金的结晶
金属的塑性加工
钢的热处理
钢的合金化
表面技术
第2章金属材料的 组织与性能控制 c
钢的合金化
碳钢:价格低,但是,
力学性能低,淬透性低,回火抗力差,
耐热、耐低温、耐蚀等特殊性能差。
合金钢:在碳钢中加入某些合金元素
合金元素与铁、碳的相互作用
溶于F ——形成合金F,产生固溶强化。
形成碳化物——稳定性,熔点、硬度比Cm高得多, 显著提高钢的强、硬度。
合金渗碳体,如(Fe, Mn)3C ;
特殊碳化物,如 Cr7C3、MoC、WC、VC、TiC 。
合金元素对Fe-Fe3C相图的影响
扩大或缩小A、F 区——如,室温下,1Cr18Ni 9 为单相A,1Cr17Ti 为单相F 。
使使共析转变点S左移→钢中P%↑,强度增加。
使共晶转变点E 左移→钢中出现Le ' 。
合金元素对热处理的影响
1. 对A化的影响
减缓A化过程(Ni、Co除外)
合金碳化物难熔,阻碍C的扩散,需提高加热温度,延长保温时间。
细化晶粒——合金元素及其碳化物( Mn除外)阻止A 晶粒长大。
2. 对C曲线的影响
1) 使C曲线右移(过冷A稳定性↑),Vk↓,淬透性↑(Co除外)
正火时,S片间距↓(或→B、M), 强度↑
非碳化物合金元素对碳钢C曲线的影响
碳化物合金元素对碳钢C曲线的影响
2)使 Ms、Mf 点下降,淬火后残余A量↑, 硬度↓
(Co,Al 除外)
3. 对回火转变的影响
1) 提高回火稳定性(钢对回火软化的抗力)
M 分解、碳化物长大、残余A转变、F再结晶被推迟到较高的温度才发生。
回火温度相同时,合金钢中析出的碳化物更细小,其强度更高。
2)产生二次硬化
回火温度较高时析出细小、 高硬度的合金碳化物,如Mo2C ,使硬度反而提高。
(韧性也大大↑)
w(C) = %的钼钢的回火温度与硬度的关系
二次淬火
回火时残余A中析出合金碳化物→ A 中 C% ↓→ Ms、Mf ↑,
随后冷却时→M
弥散硬化 ——第二相(沉淀)强化
3)增大回火脆性
淬火钢在某一温度范围回火时,韧性明显下降。(合金钢较明显)
第一类回火脆性,250~400℃,不可逆。
第二类回火脆性,450~650℃,可逆,回火后快冷可避免脆化。
铬镍钢的韧性与
回火温度的关系
合金元素对机械性能的影响
合金钢的强化机制:
合金F 的固溶强化
M位错强化
细晶强化(F、M晶粒度,P片间距↓)
第二相(沉淀)强化