文档介绍：金属材料思考:您接触过哪些钢铁材料?如何区分钢和铁?金属材料内容提要简要阐述碳钢钢号、成份和应用;重点阐明合金钢钢号、成份特点、热处理工艺、组织、性能和应用;介绍铸铁的、有色金属的牌号、性能及应用。 学习目标——本课程重点章重点掌握碳钢、各类合金钢钢号、成份特点、热处理工艺、组织、性能及应用;熟悉铸铁牌号、热处理工艺、组织及其应用;一般了解有色金属及合金的性能特点和应用。3-1铁3-2钢3-3有色金属及其合金3-4金属材料进展金属材料铁碳合金双重复线相图在不同条件下,铁碳合金可有亚稳定平衡的Fe-Fe3C相图和稳定平衡的Fe-G相图。按哪种相图变化?成分、加热和冷却条件决定: 冷速稍快按亚稳定平衡的Fe-Fe3C相图结晶;含Si较多、冷速很慢按稳定平衡的Fe-G相图结晶3->%,含有较多的硅、锰、硫、磷等元素的铁碳合金;碳存在形式:固溶体(F,A)、化合物(Fe3C)、游离态石墨(G);典型组织:基体+石墨钢铁材料3-1-1工业纯铁3-1-2铸铁碳含量<%组织为铁素体F根据温度变化有三种同素异构转变组成3--1-2铸铁铸铁的石墨化过程石墨的晶体结构:简单六方晶格请思考:石墨的强度、硬度和塑性都很差,为什么?石墨化—铸铁中碳原子析出并形成石墨的过程:从液体和奥氏体中析出(灰口、球墨铸铁)渗碳体分解获得(可锻铸铁)石墨为稳定相,底面原子六方网格排列,原子间距小(×10-10m),结合力很强;底面间间距较大(×10-10m),结合力弱铸铁的石墨化过程:第一阶段石墨化:形成一次石墨和共晶石墨         LC‘→G(一次)LC'→AE'+G(共晶)第二阶段石墨化:奥氏体析出二次石墨  AE‘→G(二次)第三阶段石墨化:形成共析石墨和F中析出三次石墨         AE‘→FP’+G(共析) F→G(三次)3--1-2铸铁影响石墨化的主要因素:温度和冷却速度:在生产过程中,铸铁的缓冷或在高温下长时间保温,均有利于石墨化。合金元素:非碳化物形成元素C、Si、Al、Cu、Ni、Co等促进石墨化,以碳和硅最强烈;碳化物形成元素Cr、W、Mo、V、Mn、S等,阻碍石墨化。提示:生产中,调整碳、硅含量,是控制铸铁组织和性能的基本措施。3-1-2铸铁3--1-2铸铁钢铁材料3-、灰口铁、麻口铁——碳存在形式F铸铁、P铸铁、混合铸铁——基体组织灰口铁、可锻铁、球墨铁、蠕墨铁——石墨的形状分类性能特点:都是石墨的功和过缺点:灰口铸铁的抗拉强度和塑性都很低优点:切削加工性能优异;铸造性能良好;有很好的耐磨性能;很好的抗振性;对缺口不敏感。3-常用铸铁灰口铸铁F+G片F+P+G片P+G片牌号:HT150、HT250、HT400成分控制:%~%C;%~%Si孕育铸铁:孕育处理使铁水中生成大量均匀分布的非自发核心,获得细小均匀的石墨片,细化基体组织,提高铸铁强度;避免铸件边缘及薄断面处出现白口组织,提高断面组织的均匀性。3-1-2铸铁