金属材料第一章-简
金属材料的韧性
第一章 金属的力学性能
第三节 韧性与疲劳强度
二、疲劳强度 循环应力：应力的大小和方向随时间作周期性的变化。
零件在循环应力作用下，常在远小于该材料的σb，甚 至小于σS强度的情况下发生断裂的现象称为金属的疲劳，
金属疲劳的判据是疲劳强度。
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韧性是指金属在断裂前吸收变形能量的能力,可用来衡量金属材料抵抗冲击载荷能力。
1．摆锤式一次冲击试验 脆转变温度越低，材料的低温冲击性能越好。
1．摆锤式一次冲击试验
冲击吸收功:试样在冲击试验力一次作用下折断时所吸收的功(Ak)。
冲击吸功(Ak)。
第三节 韧性与疲劳强度
机械零件一般是在受多次小能量重复冲击后才破坏的。
第三节 韧性与疲劳强度 40Cr钢冲击吸收功测定试验
冲击吸收功:试样在冲击试验力一次作用下折断时所吸收的功(Ak)。 第三节 韧性与疲劳强度
韧性是指金属在断裂前吸收变形能量的能力,可用来衡量金属材料抵抗冲击载荷能力。
一、韧性 韧性的判据通过冲击试验来测定。
一、韧性 1．摆锤式一次冲击试验
冲击吸收功 Ak 与温度有 关。由左图可知，Ak 随温度降
低而减少，在某一温度区域，
Ak急剧变化，此温度区域称为
韧脆转变温度。脆转变温度越 低，材料的低温冲击性能越好。
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第一章 金属的力学性能
第三节 韧性与疲劳强度
一、韧性 2．小能量多次冲击试验简介 金属材料抵抗小能量多次冲击的能力叫做多冲抗力。 机械零件一般是在受多次小能量重复冲击后才破坏的。 多冲抗力可用一定冲击能量下冲断周次N表示。 试验证明，材料的多冲抗力取决于材料强度与韧性的综 合力学性能，冲击能量高时，主要取决于材料的韧性；冲击 能量低时,主要取决于强度。
金属材料的性能 重点概括
1、金属材料的性能包括：使用性能和工艺性能。
2、使用性能：是指金属材料在使用条件下所表现出来的性能，包括①物理性能（如密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、磁性等）。
②化学性能（如抗腐蚀性、抗氧化性等）。
③力学性能（如强度、塑性、硬度、冲击韧性及疲劳强度等）。
④工艺性能。
力学性能的概念：力学性能是指金属在外力作用下所表现出来的性能。
3、力学性能包括：强度、硬度、塑性、冲击韧性a)金属在静载荷作用下，抵抗塑性变形或断裂的能力称为强度。
强度的大小用应力来表示。
b)根据载荷作用方式不同，强度可分为：抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度和抗扭强度等。
一般情况下多以抗拉强度作为判别金属强度高低的指标。
4、金属材料受到载荷作用而产生的几何形式和尺寸的变化称为变形。
变形分为：弹性变形和塑性变形两种5、不能随载荷的去除而消失的变形称为塑形变形。
在载荷不增加或略有减小的情况下，试样还继续伸长的现象叫做屈服。
屈服后，材料开始出现明显的塑性变形。
Fs称为屈服载荷6、sb：强化阶段：7、随塑性变形增大，试样变形抗力也逐渐增加，这种现象称为形变强化（或称加工硬化）。
Fb：试样拉伸的最大载荷。
8、在拉伸试验过程中，载荷不增加（保持恒定），试样仍能继续伸长时的应力称为屈服点。
用符号σs表示，计算公式：σs=Fs/So对于无明显屈服现象的金属材料可用规定残余伸长应力表示，计算公式：σ0.2=F0.2/So9、（2）抗拉强度材料在拉断前所能承受的最大应力称为抗拉强度，用符号σb表示。
计算公式为：σb=Fb/So10、断裂前金属材料产生永久变形的能力称为塑性。
塑性由拉伸试验测得的。
常用伸长率和断面收率表示。
11、伸长率：试样拉断后，标距的伸长与原始标距的百分比称为伸长率。
用δ表示：计算公式：δ=(l1-l0)/l0×100%断面收缩率：试样拉断后，缩颈处横截面积的缩减量与原始横截面积的百分比称为断面收缩率。
用ψ表示12、材料抵抗局部变形特别是塑性变形压痕或划痕的能力称为硬度。
(完整版)金属材料常识简介
金属材料常识简介一、钢：1. 钢与铁的区别主要在含碳量上，一般含碳量在2.11%以下的铁碳合金称为钢；一般含碳量在2.11%以上的铁碳合金称为铁。
2. 钢的分类：按照化学成分分为碳素钢、中低合金钢、高合金钢。
按冶炼工艺分为平炉钢、转炉钢、电炉钢、感应炉钢、电渣炉钢等。
按脱氧程度分为镇静钢（脱氧完全的钢）、半镇静钢（脱氧较完全的钢）、沸腾钢（脱氧不完全的钢）按用途分为结构钢、工具钢、特殊性能钢。
结构钢用于制造工程结构和机械零件。
工程结构用钢一般属于低碳钢范围内，在轧制或正火状态下使用，很少进行热处理，适用于焊接。
机械零件用钢大多需要进行热处理。
二、碳素钢1．碳素钢分类按碳的质量分数又可分为低碳钢(＜0.25%）；中碳钢(＝0.25％～0.60％)；高碳钢（＞0.60％)。
按钢的冶金质量和钢中有害杂质元素硫、磷的质量分数分普通质量钢；优质钢；高级优质钢。
普通质量钢又分为只保证化学成分不保证机械性能的和只保证机械性能不保证化学成分的两种。
2 、钢的编号（1）普通碳素结构钢碳素结构钢牌号表示方法由代表屈服点屈字的汉语拼音字母、屈服极限数值、质量等级符号及脱氧方法符号四个部分按顺序组成。
牌号中Q表示“屈”；A、B、C、D表示质量等级，它反映了碳素钢结构中有害杂质（S、P）质量分数的多少，（C、D）级硫、磷质量分数最低、质量好，可作重要焊接结构件。
例如Q235AF，即表示屈服点为235N／mm2、A等级质量的沸腾钢。
D级质量最好，A级最差。
普通碳素结构钢的硫、磷含量较多，但由于冶炼容易，工艺性好，价格便宜，在力学性能上一般能满足普通机械零件及工程结构件的要求，因此用量很大，约占钢材总量的70％。
（2）优质碳素结构钢其牌号用两位数字表示，两位数字表示钢中平均碳质量分数的万倍。
例如45钢，表示平均ωc =0.45%；08钢表示平均ωc =0.08%。
优质碳素结构钢按锰的质量分数不同，分为普通锰钢(ωMn＝0.25%～0.80%)与较高锰的钢(ωMn=0.70%～1.20%)两组。
金属材料的主要性能
① HRA 硬、薄试件，如硬质合金、表面淬火层和渗碳层。 ② HRB 轻金属，未淬火钢，如有色金属和退火、正火钢等 ③ HRC 较硬，淬硬钢制品；如调质钢、淬火钢等。 洛氏硬度的优点：操作简便，压痕小，适用范围广。
②弹性：材料不产生塑性变形的情况下，所能承受的最 大应力。
弹性极限：σe=Fe/So 不产永久变形的最大抗力。
2）屈服强度s：材料发生微量塑性变形时的应力值。即 在拉伸试验过程中，载荷不增加，
试样仍能继续伸长时的应力。
s = Fs/So
s
条件屈服强度0.2：高碳钢等无屈服点， 国家标准规定以残余变形量为0.2%时的 应力值作为它的条件屈服强度，以0.2 来表示。
影响因素：循环应力特征、温度、材料成分和组织、夹 杂物、表面状态、残余应力等。
二、塑性 金属材料受力破坏前可承受最大塑性变形的能力。
1.延伸率
延伸率与试样尺寸有关：δ5、δ10 (L0=5d,10d)
2.断面收缩率 ψ=△S/So=(So-Sk)/So x 100%
> 时，无颈缩，为脆性材料表征； < 时，有颈缩，为塑性材料表征。
0.2
3)抗拉强度b：材料断裂前所承受的最大 应力值。（材料抵抗外力而不致断裂的极 限应力值）。
b = Fb/So
（5）灰铸铁拉伸时的力学性能 灰口铸铁是典型的脆性材料,其σ-曲线是一段微弯曲 线,如图a)所示,没有明显的直线部分,没有屈服和颈 缩现象,拉断前的应变很小,延伸率也很小。强度极限 σb是其唯一的强度指标。 铸铁等脆性材料的抗拉强度 很低,所以不宜作为受拉零 件的材料。
无论是塑性材料还是脆性材料,断裂时都不产生明显的 塑性变形,而是突然发生,具有很大的危险性,有相当多 零件的破坏属于疲劳破坏,对此必须引起足够的重视。
金属材料概述0
⾦属材料概述0⾦属材料概述⾦属材料是⾦属元素或以⾦属元素为主构成的具有⾦属特性的材料的统称。
⾦属材料的特点是具有资源丰富、⽣产技术成熟、产品质量稳定、强度⾼、塑性和任性好、耐热、耐寒、耐磨、可锻造、铸造、冲压和焊接、导电、导热性和铁磁性优异等特点，已成为现代⼯业和现代科学技术中最重要的材料之⼀。
钢铁唯⼀的缺点是会⽣锈。
⾦属材料分类：⾦属材料⼀般可分为⿊⾊⾦属材料和有⾊⾦属材料两类。
⿊⾊⾦属是指铁和铁的合⾦，包括钢、⽣铁、铁合⾦、铸铁等。
有⾊⾦属⼜称⾮铁⾦属。
狭义的有⾊⾦属通常指铁、锰、铬三种⾦属以外的⾦属。
⼴义的有⾊⾦属还包括有⾊合⾦。
有⾊⾦属的产品只占⾦属材料产量的5%左右，但其作⽤却是钢铁材料⽆法替代的。
为便于理解，掌握，列简单分类表。
铁合⾦-炼铁原料：炼钢时作脱氧剂和合⾦元素添加剂铸造⽣铁—⽤于铸造各种⽣铁铸料⿊⾊⾦属⽣铁炼钢⽣铁—⽤于炼钢⾦属丝绳钢—钢材—钢材再制品⾦属⽀护⽤品⾦属材料有⾊轻⾦属（密度≤4.5%）有⾊重⾦属（密度＞4.5%）有⾊⾦属贵⾦属（⾦、银、铂族⾦属）稀有⾦属半⾦属（硅、硼、硒、碲、砷）第⼀章⿊⾊⾦属材料⼀、基本常识⿊⾊⾦属是⽣铁和钢的总称。
钢铁材料通常是指铁碳合⾦，按照含碳量的⼤⼩进⾏分类。
含碳量（质量分数）⾼于2%的为⽣铁，低于2%的为钢，含碳量（质量分数）低于0.04%的为⼯业纯铁。
1、⽣铁的分类(按⽤途)：1）铸造⽣铁：含碳⾼，具有表⾯硬度⾼、耐蚀、耐磨性较好的特点，但其塑性、韧性较差。
⼀般作为铸铁件，⽤于加⼯制造机械零部件。
2）炼钢⽣铁：主要是⽤于炼钢的原材料。
2、钢的分类：钢是以铁为主要元素，含碳量⼀般在2%以下的铁碳合⾦。
钢的分类⽅法⽐较多，过去我国主要有以下6种分类。
碳素钢：按含碳量分①⼯业纯铁②低碳钢③中碳钢④⾼碳钢；1）按化学成分分类合⾦钢：按合⾦元素分①低合⾦钢②中合⾦钢③⾼合⾦钢；2）按品质分类：①普通钢②优质钢③⾼级优质钢；3）按冶炼设备分类：①转炉钢②平炉钢③电炉钢；4）按脱氧程度：①沸腾钢②镇静钢③半镇静钢；5）按⽤途分类：①结构钢②⼯具钢③特殊钢的④专业⽤钢；6）按加⼯制造形式分类：①铸钢②锻钢③热轧钢④冷轧钢⑤冷拔钢；参照国际标准（IS04948），《钢分类》国家标准（GB/T1334-2008）实⾏新的分类⽅法，明确划分了⾮合⾦钢。
金属材料的力学性能
第一章金属材料的力学性能机械制造中使用的材料品种很多，为了正确使用材料，并把它加工成合格的工件，必须掌握材料的使用性能和工艺性能。
使用性能，是指为保证工件正常工作材料应具备的性能，包括力学性能、物理和化学性能等。
工艺性能，是指材料在加工过程中所表现出来的性能，包括铸造性能、锻压性能、焊接性能和切削加工性等。
所谓力学性能，是指材料在外力作用下所表现出来的性能，主要有强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度等，是设计机械零件时选材的重要依据。
这些性能指标是通过试验测定的。
第一节刚度、强度、塑性刚度、强度和塑性是根据试验测定出来的。
将材料制成标准试样(图1-1a)，然后把试样装在试验机上施加静拉力，随着拉力的增加试样逐渐变形，直到拉断为止(图1-1b)。
将试样从开始到拉断所受的力F 及所对应的伸长量ΔL绘制在F—ΔL坐标上，得出力一伸长曲线。
低碳钢的力一伸长曲线如图1—2所示。
从图1—2可知，在OE 阶段，试样的伸长量随拉力成比例增加，若去除拉力后试样恢复原状，这种变形称为弹性变形。
超过E 点后，若去除拉力试样不能完全恢复原状，尚有一部分伸长量保留下来，这部分保留下来的变形称为塑性变形。
当拉力增加到F s 时，力一伸长曲线在S 点呈现水平台阶，即表示外力不再增加而试样继续伸长，这种现象称为屈服，该水平台阶称为屈服台阶。
屈服以后，试样又随拉力增加而逐渐均匀伸长。
达到B 点，试样的某一局部开始变细，出现缩颈现象。
由于在缩颈部分试样横截面积迅速减小，因此使试样继续伸长所需的拉力也就相应减小。
当达到K 点时，试样在缩颈处断裂。
低碳钢在拉伸过程中经历了弹性变形、弹一塑性变形和断裂三个阶段。
F —ΔL 曲线与试样尺寸有关。
为了消除试样尺寸的影响，把拉力F 除以试样原始横截面积A0，得出试样横截面积上的应力，同时把伸长量ΔL 除以试样原始标距L 0，得到试样的应变LL ε∆=0F A σ=σ—ε曲线与F —ΔL 曲线形状一样，只是坐标不同。
第一章 金属材料的高温化学腐蚀
绪论金属腐蚀的定义: 金属材料和环境介质发生化学或电化学作用，引起材料的退化与破坏称为金属的腐蚀.本课程研究的内容• 1. 研究金属和周围介质作用时所发生的化学或电化学的现象、机理及其一般规律。
• 2. 研究各种条件下金属材料的防止腐蚀的方法和措施。
三、金属腐蚀与防护的重要性经济损失：•直接损失：指采用防护技术的费用和发生腐蚀破坏以后的维修、更换费用和劳务费用。
•间接损失：指设备发生腐蚀破坏造成停工、停产；引起的物资跑、冒、滴、漏损失；对环境污染以至爆炸、火灾等事故的间接损失更是无法估量。
第一章金属材料的高温化学腐蚀第一节概述一、高温化学腐蚀定义：高温化学腐蚀是研究金属材料和与它接触的环境介质在高温条件下所发生的界面反应过程的科学。
金属高温腐蚀与常温腐蚀的区别：高温腐蚀：主要是以界面的化学反应为特征。
常温腐蚀：主要是电化学过程。
金属材料的高温腐蚀反应式：Me（金属）+X（介质）--MeX（腐蚀产物）二、高温腐蚀分类按环境介质状态分1）高温气态介质腐蚀（2）高温液态介质腐蚀（3）高温固态介质腐蚀（1）高温气态介质腐蚀：气态介质中包括有单质气体分子。
非金属化合物气体分子。
金属氧化物气态分子，和金属盐气态分子。
由于这种高温腐蚀是在高温，干燥的气体分子环境中进行的，所以常被称为“高温气体腐蚀”“干腐蚀”“化学腐蚀”。
（2）高温液态介质腐蚀：液态介质（包括液态金属，液态融盐及低熔点氧化物）对固态金属材料的高温腐蚀。
这种腐蚀包括界面化学反应，也包括液态物质对固态物质的溶解。
（3）高温固态介质腐蚀：金属材料在带有腐蚀性的固态颗粒状物质的冲刷下发生的高温腐蚀。
这类腐蚀包括固态燃灰与盐颗粒对金属材料的腐蚀。
又包括这些固态颗粒状物质对金属材料表面的机械磨损，所以人们又称为“磨蚀”或“冲蚀”。
高温腐蚀现象（1）在金属热处理过程中，碳氮共渗和盐浴处理易于产生增碳、氮化损失和熔融盐的腐蚀。
（2）含有燃烧的各个过程，比如柴油发动机、燃气轮机、焚烧炉等所产生的复杂气氛的高温氧化等腐蚀。
第一章 金属材料的力学性能
Fb σb= S0
四、塑性的衡量（塑性指标）：伸长率 δ和断面收缩率 Ψ 塑性的衡量（塑性指标）：伸长率 和断面收缩率 ）：
1）伸长率（ δ ） ）伸长率（ 伸长率是指试样拉断 后标距增长量与原始 标距的百分比，即： 标距的百分比，
lk-l0 δ=
×100%
l0
lk——试样拉断后的标距 试样拉断后的标距,mm; 试样拉断后的标距 l0——试样的原始标距 。 试样的原始标距,mm。 试样的原始标距
第一章 金属材料及热处理基础知识
应用于各种工程领域中的材料，如在机械工业中，建筑及桥 应用于各种工程领域中的材料，如在机械工业中，建筑及桥 于各种工程领域中的材料 等等， 统称为工程材料。 梁中，等等，——统称为工程材料。 统称为工程材料 其中用来制造各种机电产品的材料 用来制造各种机电产品的材料， 称为机械工程材料 其中用来制造各种机电产品的材料，——称为机械工程材料 称为机械工程材料. 主要包括： 主要包括： 1）金属材料：钢，铸铁，铜及铜合金，等等。 铸铁，铜及铜合金，等等。 ）金属材料： 2）非金属材料：塑料，橡胶，工业陶瓷，等等。 ）非金属材料：塑料，橡胶，工业陶瓷，等等。 3）复合材料：由两种或两种以上性质不同的材料复合而成的 ）复合材料： 多相材料。 多相材料。 金属材料是制造机器的最主要材料。 金属材料是制造机器的最主要材料。 是制造机器的最主要材料 1、金属材料按含金属元素数量的多少分为： 、金属材料按含金属元素数量的多少分为： 1）纯金属 一种金属 一种金属). ）纯金属(一种金属 2）合金（以一种金属为基 其他金属或非金属） 其他金属或非金属） ）合金（以一种金属为基+其他金属或非金属
刚度、强度、 第一节 刚度、强度、塑性
刚度、强度、弹性和塑性是根据拉伸试验测定出 塑性是根据拉伸试验 刚度、强度、弹性和塑性是根据拉伸试验测定出 来的。 来的。 一、拉伸试验与拉伸曲线 1、拉伸试样 试验前在试棒上打出标距 试验前在试棒上打出标距 按国标规定标准拉伸试样可分为： 按国标规定标准拉伸试样可分为： 板形试样： １) 板形试样：原材料为板材或带材 圆形试样：长试样L 短试样L ２) 圆形试样：长试样L0＝10d0，短试样L0=5d0 其中： 为试样标距， 其中：L0为试样标距，d0为试样直径
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K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Zr Nb Mo W
第一章
第二节 合金元素与铁和碳的相互作用 及其对奥氏体层错能的影响
一、合金元素与铁的相互作用 1 扩大奥氏体区的元素（奥氏体形成元素） 使A4点上升， A3点下降，导致奥氏体稳定区域扩大 无限扩大奥氏体区的元素：Ni, Mn, Co 有限扩大奥氏体区的元素：C, Cu, N
4.易切削结构钢 普通含锰钢 较高含锰钢 5.碳素工具钢 普通含锰钢 较高含锰钢
y12,y30 y40Mn, y45Ca
T7,T12A T8Mn
产品名称 6.合金结构钢
牌号举例 25Cr2MoVA 30CrMnSi
牌号表示方法 25Cr2MoVA 25:含碳量,万分之几 Cr2MOV:化学元素及含量,百 分之几; A:质量等级 50CrVA 50:含碳量,万分之几 CrV:化学元素符号和含量,以 百分之几表示;A:质量等级. GCr15SiMn G:代表滚动轴承钢 Cr15:含铬量,千分之几 SiMn:化学元素含量及符号, 百分之几
钢的合金化基础
第一章
第二节 合金元素与铁和碳的相互作用 及其对奥氏体层错能的影响
钢的合金化基础
无限扩大奥氏体区的元素 Mn、 Ni、 Co
有限扩大奥氏体区的元素 C、 N、Cu
第一章
第二节 合金元素与铁和碳的相互作用 及其对奥氏体层错能的影响
钢的合金化基础
一、合金元素与铁的相互作用 2. 缩小奥氏体区的元素（铁素体形成元素） 使A4点下降， A3点上升，导致奥氏体稳定区域缩小 完全封闭奥氏体区的元素： Cr, Ti, V, W, Nb, Zr
名称 碳素工具钢 滚珠轴衬钢 焊接用钢 钢轨钢 铆螺钢 船用钢 压力容器用钢 桥梁钢 锅炉钢 铸钢 沸腾钢 半真经过钢
汉字 碳 滚 焊 轨 铆螺 船 容 桥 锅 铸钢 沸 半
采用 符号 T G H U ML C R q g ZG F B
位置 牌号头 牌号头 牌号头 牌号头 牌号头 牌号尾 牌号尾 牌号尾 牌号尾 牌号头 牌号尾 牌号尾
（2）置换固溶元素 Ni提高钢基体的韧性；Mn在少量时也有效果；其他常用元素都降 低韧性，如图所示。 （3）晶粒度 由图可知，细化晶粒提高了强度，又大大降低了韧脆转变温度。
各强化机制在淬回火工艺过程中地变化 图，定量表示各机制对强度的贡献比较 困难。
除细化晶粒外，其他强化都提高韧脆转变温度Tk （图中是每提高15.4MPa强度对Tk的影响）；间 隙固溶强化不是最好的强韧途径；弥散沉淀强化 降低塑性和韧性较小，对强化贡献大，所以是一 个有效而实用的强化途径。
1.5合金元素对钢相变的影响
Fe-C相图是研究钢中相变和对碳钢进行热处理时 选择加热温度的依 据，因此有必要先了解合金元素对Fe-C相图的影响。 钢中有三个基本的相变过程：加热时奥氏体的形成、冷却时过冷奥氏 体的分解以及淬火马氏体回火时的转变。
一、合金元素对Fe-C相图的影响 1.对奥氏体相区的影响
奥氏体层错能对钢的力学性能的影响
层错能越低，越有利于位错扩展和形成层错，使横滑移困难，导致钢 的加工硬化趋势增大。 虽然锰和镍都是奥氏体形成元素，单独加入相当数量的镍和锰都可以 使钢在室温下获得单相奥氏体，但镍钢的冷变形性能优异，易于变形 加工。而锰钢的冷变形性能很差，却表现有很高的加工硬化趋势与耐 磨性。这种性能差异的原因，乃是镍和锰奥氏体层错能的影响不同所 致。
50MnFA: 50:含碳量，万分之 几； Mn：元素，含 08F,45,20 40Mn,70Mn 量教高时标（0.701%); F:脱氧方法; A: 20g 质量等级
产品名称 3.低合金高强度 钢
牌号举例 Q295 Q345A
牌号表示方法 Q345A Q:钢材屈服强度 的屈,390: 屈服强 度,MPa,A:质量等 级 y40Mn: y:代表易 切削结构钢;40:含 碳量;万分之几;Mn: 易切削元素符号 T8MnA: T:代表碳 素工具钢; 8: 含碳 量,千分之几; Mn: 锰含量,含量教高 时标（0.70-1%);A 质量等级
合金元素对Wc=1.0%碳钢的点Ms的影响
合金元素对Wc=1.0%碳钢1150℃淬 火后残存奥氏体量的影响
合金钢回火时的二次硬化效应
层错界面是由于原子按最密排方式堆积时的堆积层错误而引起的， 可以有以下几种情况： （1）内层错：ABC ABC|BC ABC ABC ….. （2）外层错：ABC ABC(B)ABC ABC …… 它们形成了(BCBC)、(CBAB)的hcp晶体。如果fcc是稳定结构，则 其内部不稳定的hcp薄层就会使体系的能量升高，这就是层错能。
合金元素对共析体WC的影响
三、合金元素对过冷奥氏体分解过程的影响 合金元素可以使钢的C-曲线发生显著变化。几乎所有的合金元素 （除Co）外都使C－曲线向右移动，即减慢珠光体类型转变产物 的形成速度。除Co、Al以外，所有的合金元素都使马氏体转变温 度下降。
非碳化物形成元素
碳化物形成元素
合金元素对碳钢C－曲线的影响
9 合金工具 4CrW2Si 钢 CrWMn
10 高速工 具钢
W18Cr4V W12Cr4V5Co5
11 不锈钢 和耐热钢
1Cr13 00Cr18Ni10N 0Cr25Ni20
锰对γ相区的影响
铬对γ相区的影响
扩大γ相区的元素均使S点左移，A3下降；缩小γ相区的元素均使A3上升，S点左移。
2.对共析温度的影响 共析反应涉及到 α ↔ γ 同素异晶转变和碳化物的析出和溶解。
合金元素对共析温度的影响 扩大γ相区的元素降低S点温度, 缩小γ相区的元素提高S点温度
3.对共析点位置的影响 所有合金元素均使点S左移，降低了共析体中的WC。
第一章 钢的合金化基础
钢中的合金元素及其分类依据 合金元素与铁和碳的相互作用及其对奥氏体层错能的 影响 钢的强化机制 改善钢的塑性和韧性的基本途径 合金元素对钢相变的影响 钢的冶金质量
第一章
钢的合金化基础 第一节 钢中的合金元素及其分类依据
一、合金元素在钢中的分布 H Li Be Na Mg B C Al Si He N O F Ne P S Cl Ar
名称 高级 特级 超级
汉字 高 特 超
采用 符号 A T C
位置 牌号尾 牌号尾 牌号尾
常用钢铁产品的牌号表示方法
产品名称 1，碳素结构钢 牌号举例 Q195F Q215AF Q235Bb 牌号表示方法 Q235Bb Q:屈服强度的屈 235：屈服点（MPa) B:质量等级 b:脱氧方法
2。优质碳素结 构钢 普通含锰量 较高含锰量 锅炉用钢
7.弹簧钢
50CrVA 55Si2Mn
8 滚动轴承钢
GCr9 GCr15SiMn
产品名称
牌号举例
牌号表示方法 4CrW2Si 4:含碳量,大于1%时不标,小 于1时,千分之几; 4CrW2Si: 化学元素含量,百 分之几 W18Cr4V 不标含碳量 W18Cr4V:化学元素符号及含 量,百分之几 1Cr13 1:含碳量,千分之几, Cr13:化学元素及符号:百分 之几
第一章
第二节 合金元素与铁和碳的相互作用 及其对奥氏体层错能的影响
钢的合金化基础
完全封闭奥氏体区的元素
缩小奥氏体区，但不使之封闭的元素
第一章
钢的合金化基础
第二节 合金元素与铁和碳的相互作用 及其对奥氏体层错能的影响
（a）WCr=17%时Ni 的影响 WNi=10%
（b）WNi=18%时Cr的影响 WCr=19%