《金属材料学》各章小结

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金属材料学知识点总结

金属材料学知识点总结

金属材料的热处理
热处理原理
01
热处理是通过改变金属材料内部组织结构来改善其性能的一种
工艺方法。
热处理工艺
02
包括退火、正火、淬火和回火等,不同的热处理工艺适用于不
同种类的金属材料。
热处理设备
03
热处理设备包括电炉、盐浴炉、真空炉等,选择合适的热处理
设备对获得良好性能的金属材料至关重要。
03
金属材料的力学性能
金属材料的轻量化
总结词
通过采用轻质材料、优化结构设计、减少材料厚度等方式,降低产品的重量。
详细描述
轻量化是现代工业领域中重要的技术趋势,特别是在汽车、航空航天和电子产品等领域。轻量化可以 降低产品的能耗、提高机动性、减少振动和噪音等。常用的轻量化金属材料包括铝合金、钛合金和镁 合金等。
金属材料在新能源领域的应用
电化学保护
通过外加电流或牺牲阳极等方法,改变金属 的电化学状态,防止腐蚀。
选用耐蚀材料
选用耐蚀性能好的金属或合金材料,提高耐 蚀性。
05
金属材料的新技术与新应 用
金属材料的高性能化
总结词
通过改进制造工艺和材料成分,提高金 属材料的力学性能、物理性能和化学性 能。
VS
详细描述
金属材料的高性能化主要涉及合金设计、 热处理工艺优化、表面处理技术等。这些 技术可以提高金属材料的硬度、韧性、耐 腐蚀性、高温性能等,使其在更广泛的领 域得到应用。
良好的导电性和导热性
金属材料是电和热的良导体,广泛用于电子 、电力和散热等领域。
耐腐蚀性
部分金属材料具有较好的耐腐蚀性,可以在 各种环境条件下使用。
金属材料的用途
机械制造业
用于制造各种机器 零部件、工具等。

金属材料学各章小结

金属材料学各章小结

图1 钢合金化原理、主线、核心和设计思路2、结构钢复习小结表1 典型结构钢的特点、应用及演变横向图2 材料成分、工艺、组织、性能间的关系3、合金工具钢复习小结表2 典型工具钢的特点、应用及演变图2 铸铁成分、工艺、组织、性能关系图3 铝合金分类和性能特点总复习提要一、主线、核心和“思想”主线:零件服役条件→技术要求→选择材料→强化工艺→组织结构→最终性能→应用、失效。

寻求最佳方案,充分发掘材料潜力。

(1)同一零件可用不同材料及相应工艺。

例:调质钢符合淬透性原则可代用,柴油机连杆螺栓可用40Cr调质,也可用15MnVB;工模具钢,CrWMn、9SiCr、9Mn2V等钢在有些情况下也可考虑代用。

(2)同一材料,可采用不同的强化工艺。

例:60Si2Mn,有常规中温回火,也可等温淬火;T10钢,淬火方法有水、水-油、分级等。

根据不同零件的服役条件,考虑改进工艺,以达到提高零件寿命的目的。

强化工艺不同,组织有所不同,但都能满足零件的性能要求。

通过分析、试验,可得到最佳的强化工艺。

考虑问题不可呆板、机械、照搬书本,不要认为中C就是调质,低合金超高强度钢就是用低温回火工艺。

弹簧钢就是中温回火?其实,60Si2Mn有时也可用作模具。

某些低合金工具钢也可做主轴,GCr15也可制作量具、模具等。

要学活,思路要宽。

提出独特见解,怎样才能做到?核心:核心是合金化基本原理。

这是材料强韧化矛盾的主要因素,要真正理解“合金元素的作用,主要不在于本身的固溶强化,而在于对合金材料相变过程的影响,而良好的作用只有在合适的处理条件下才能得到体现。

”应该主要从强化机理和相变过程两个方面来考虑。

掌握了合金元素的作用,才能更好地理解各类钢的设计与发展,才能更好地采用热处理等强化工艺。

从钢厂出来,钢成分已定。

如何在这基础上充分优化材料的使用性能,关键就在于热处理等处理工艺。

企业中的许多问题都是因为在材料的加工过程中的工艺存在问题。

总结一下常用合金元素的作用、表现是很有必要的。

材料科学与工程专业课程总结模板金属材料学

材料科学与工程专业课程总结模板金属材料学

材料科学与工程专业课程总结模板金属材料学金属材料学是材料科学与工程专业中的一门重要课程,它主要涉及金属材料的基本原理、制备方法、性能特点以及应用方向等内容。

通过学习金属材料学这门课程,我对金属材料的认识和理解得到了很大的提升。

在此,我将针对金属材料学这门课程进行总结,以便更好地回顾所学内容并体会其中的重要知识点。

首先,在学习金属材料学的过程中,我了解到金属材料的特点和分类。

金属材料具有良好的导电、导热性能,并且通常具有较高的强度和韧性。

根据金属材料的组织结构和组分特点,金属材料可以分为纯金属、合金和间歇化合物等多种类型。

这些了解为我后续的学习和实践提供了基础。

其次,金属材料学涉及到金属的结构与性能的关系。

金属材料的结构包括晶体结构和晶界结构,晶体结构又可分为面心立方结构、体心立方结构和六方最紧密堆积结构等。

不同的金属结构会对材料的物理、化学和力学性能产生重要影响。

通过学习晶体结构和晶界结构的相关知识,我可以更好地理解金属材料的性能变化规律,为后续的材料设计和优化提供依据。

金属材料学还包括金属材料的热处理技术。

热处理技术可以通过改变金属材料的组织结构来改善材料的性能。

常见的热处理方法包括退火、淬火、时效处理等。

通过掌握不同热处理方法的原理和操作技巧,我可以根据实际需求对金属材料进行合理处理,提高其性能和使用寿命。

此外,金属材料学还涵盖了金属材料的物理性能和力学性能等内容。

物理性能包括密度、热膨胀系数、导电性和导热性等,而力学性能包括强度、韧性、硬度、杨氏模量和塑性等。

这些性能参数对于理解金属材料的本质和应用范围非常关键。

通过学习金属材料的物理性能和力学性能,我可以更好地选择适合特定工程项目的金属材料,并预测其在不同条件下的行为。

在金属材料学的学习过程中,我还了解到金属材料的加工与应用。

金属材料的加工包括锻造、轧制、拉伸、挤压等方法,通过这些方法可以得到不同形状和尺寸的金属制品。

金属材料的应用广泛,包括航空航天、汽车制造、电子产业、建筑工程等众多领域。

金属材料学习总结

金属材料学习总结

第一章钢铁中的合金元素普通碳素结构钢(5个强度等级)优质碳素结构钢(31个钢号)。

常用见下列表一般工程用铸造碳素钢ZG340-6401.2 钢的合金化原理2.合金元素与铁的相互作用Si例外: 升高扩散激活能,降低扩散系数.4.Me对γ层错能的影响层错能越低,位错的形成和扩展越容易,滑移越困难,加工硬化趋势越大、5.合金元素对Fe-Fe3C相图的影响7.Me对淬火钢回火转变的影响提高回火稳定性,即提高软化抵抗力,使各阶段转变速度大大减慢,将其推向更高温度。

第二章工程构件用合金结构钢特性1.低合金高强度钢2.微合金钢(1)成份(2)主要强化机制:细晶强化,析出强化3.低碳B(1)力学性能:与F-P相比,有更高的强度和韧性,屈服强度可达490-780MP(3)典型钢种及热处理14MnMoV, 14MnMoVBRe,屈服强度达490MP。

用于容器和其他部件的制造钢板厚度<14mm,热轧。

钢板厚度>14mm,正火+高温回火14MnMoVBRe在焊前必须预热至150℃.4.针状F(1)显微结构低碳或超低碳针状F(属于B),相变在上B转变温度区域,为板条状,有高密度位错(2)典型钢种Mn-Mo-Nb(3)性能:屈服强度>470MPa,延伸率≥20%, 室温冲击功≥80J,好的低温韧性,好的焊接性能,对H2S有好的抗腐蚀性能。

(4)成分c.应用:寒冷地区输油管道,天然气管道。

5.低碳M钢(1)显微组织和热处理(2)性能及应用:高强度高韧性,高疲劳强度,用于运动部件,低温环境(3)成分低C、加入Mo、Nb、V、B等与合理含量的Mn和Cr 配合。

提高淬透性,Nb还细化晶粒6.F-M双相钢α(2)双相钢优异性能(低屈服强度和高应变硬化率)原因a.马氏体区域存在残余应力,应力来源于快速冷却时马氏体相变的体积和形状变化。

b.体积和形状变化效应,使周围铁素体经受塑性变形,导致铁素体中存在高密度的可动位错c.伴随着马氏体的残余奥氏体,在成形操作时,发生应变诱发马氏体相变(3)典型组成和应用C 0.04%~0.10,Mn 0.8%~1.8%, Si 0.9%~1.5, Mo 0.3%~0.4%, Cr 0.4%~0.6%, 和微量V。

金属材料学期末总结怎么写

金属材料学期末总结怎么写

金属材料学期末总结怎么写金属材料学是一门涉及金属的组织结构、性能和应用的学科。

通过本学期的学习,我对金属材料的相关知识有了更深入的了解,并且在实验中也获得了实践的经验。

在这篇总结中,我将回顾本学期所学的内容,总结学习中的收获和体会。

首先,在金属材料的组织结构方面,我们学习了晶体学的基本原理与方法,了解了各种晶体结构的特点及其在金属材料中的应用。

我学会了用X射线衍射分析方法来确定晶体的晶格常数和晶体结构,这对我理解金属材料的性质和性能有很大的帮助。

另外,我们还学习了金属材料的晶体缺陷,如位错、孔隙等,以及其对金属材料性能的影响。

通过对晶体缺陷的学习,我认识到了金属材料的强度、塑性等性能与材料的晶体缺陷有着密切的关系。

其次,在金属材料的物理性能方面,我们学习了金属材料的力学性能、热学性能和电学性能等各个方面。

在力学性能方面,我们更深入地学习了金属材料的强度、硬度和韧性等重要指标。

通过学习金属的拉伸、压缩等力学性能试验,我了解到了金属材料在不同条件下的力学行为。

在热学性能方面,我们研究了金属材料的热膨胀、导热和热电效应等。

在电学性能方面,我们学习了金属材料的电导率、电阻率和磁性等特性。

这些知识让我对金属材料的综合性能有了更全面的了解。

此外,在金属材料的加工与应用方面,我们学习了金属材料的热加工和表面处理等技术。

热加工包括了锻造、轧制和淬火等工艺,我们通过实验和理论学习了金属材料在热加工过程中的组织变化和力学性能的变化。

表面处理包括了金属的腐蚀与防护、电镀和涂装等工艺,这些工艺对提高金属材料的耐蚀性和装饰性起到了重要作用。

通过学习这些工艺,我认识到金属材料在实际应用中需要经过各种加工与处理才能满足不同的需求。

在金属材料学习中,实验是非常重要的一部分。

参与实验让我更加深刻地理解了课堂上的理论知识,并且锻炼了实验操作和数据处理的能力。

在实验中,我了解了不同金属材料的特点和应用范围,并且学习了各种测试和分析方法,如金相显微镜观察、电子显微镜观察和硬度测试等。

高中化学《金属材料》知识点总结

高中化学《金属材料》知识点总结

高中化学《金属材料》知识点总结一、金属材料:金属材料可分为纯金属和合金。

新型金属材料是具有特殊性能的金属结构材料。

1、合金(1)概念:合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质(2)性能:合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。

①熔点:合金的熔点比各成分金属低②硬度和强度:合金的硬度比各成分金属大(3)易错点:①构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属,也可以是金属与非金属,合金中一定含金属元素②合金的性质不是各成分金属的性质之和。

合金具有许多良好的物理、化学和机械性能,在许多方面不同于各成分金属,不是简单加合;但在化学性质上,一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质③并非所有的金属都能形成合金,两种金属形成合金,其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化,若一种金属的熔点大于另一种金属的沸点,则二者不能形成合金④合金一定是混合物⑤常温下,多数合金是固体,但钠钾合金是液体2、常见的金属材料(1)金属材料分类①黑色金属材料:铁、铬、锰以及它们的合金②有色金属材料:除黑色金属以外的其他金属及其合金(2) 黑色金属材料——钢铁①生铁:含碳量在2%~4.3%的铁的合金。

生铁里除含碳外,还含有硅、锰以及少量的硫、磷等,它可铸不可煅。

根据碳的存在形式可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种②钢:含碳量在0.03%~2%的铁的合金。

钢坚硬有韧性、弹性,可以锻打、压延,也可以铸造。

钢的分类方法很多,如果按化学成分分类,钢可以分为碳素钢和合金钢两大类。

碳素钢就是普通的钢,碳素钢又可以分为低碳钢、中碳钢和高碳钢,低碳钢韧性、焊接性好,强度低;中碳钢强度高,韧性及加工性好;高碳钢硬而脆,热处理后弹性好。

合金钢也叫特种钢,是在碳素钢是适当地加入一种或几种,如锰、铬、镍、钨、铜等合金元素而制成的。

合金元素使合金钢具有各种不同的特殊性能,用于制不锈钢及各种特种钢③钢是用量最大,用途最广的合金(3) 有色金属材料——铜和铝①铝及铝合金:Al 是地壳中含量最多的金属元素,纯铝的硬度和强度较小,有良好的延展性和导电性,通常用作制导线。

实用上金属材料课的心得(汇总17篇)

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金属材料学 总结

从含碳量角度,合金钢中较低(低碳),过冷奥氏体 最大转变速度在贝氏体区,容易得到贝氏体,例如 0.15%C-0.5%Mo-B(0.004~0.001%)。 (4)中碳 低碳钢适当提高C含量,再加进适量的Mn或Cr,还可 以得到中碳贝氏体钢,这对于发展贝氏体型大截面用钢, 有着较大的实际意义。
2.对马氏体淬透性的影响
《金属材料学》 复习总结
复习总结
本课程共三部分 第一部分:第1章 钢的合金化概论
(合金元素的作用) 第二部分:第2~第8章
具体钢铁材料分析讨论 第三部分:第9~第11章
Al、Cu、Ti有色金属
第一部分
序论:略 第1章:钢的合金化概论 一、合金元素 1.合金元素:是指特别添加到钢中为了保证获得所要求的
(3) 按对奥氏体层错能的影响分类
提高奥氏体层错能元素 Ni,Cu等
降低奥氏体层错能元素 Mn,Cr等
2、钢中合金元素分布(存在形式)
(1)合金元素在钢中分布或存在形式有4种
形成非金属相(非金属夹杂) 溶入固溶体 形成强化相(化合物相) 游离态存在或自由存在 (2)合金元素在晶界偏聚(或晶界内吸附) 什么叫晶界偏聚?产生的原因?晶界偏聚特点 如何用晶界偏聚理论解释钢的第二类回火脆性?
好的焊接性能
(3)耐大气腐蚀性能
(4)经济性能要求
2.化学成分及合金化特点(我国)
1.低碳(低于0.2%),低合金 2.主加元素Mn,一般低于2% (基本上不加Cr,
Ni) 固溶强化,细化晶粒 3.附加元素:Al,V,Ti,Nb 细化晶粒,沉淀强化 4.加Cu,P改善耐大气腐蚀性能 5.加入微量稀土元素 脱S,去气,净化材质,改变夹杂物形态与分布。
2.控制轧制的工艺方法
(1)在高温下,再结晶区变形; (2)在紧邻Ar3以上的低温无结晶区变形; (3)在A-F两相区变形

金属材料化学分析单元小结及练习


《金属材料化学分析》主编 司卫华 第三单元 试样的采集与制备
9.某样品原始质量20 kg,属中等均匀度的硅酸盐全分析试样,样品最大颗粒直径为2mm, 给定K值为0.3,试拟定样品的加工方案并画出加工流程图。的样品、云母样品以及欲作物相分析的试 样,在试样制备中对粒度、烘样情况、破碎方式有何特殊要求?
课件制作 李江华
5.什么是套筛?泰勒标准筛的筛孔直径与目数的关系如何?我国套筛分几级?各级的号 数是什么?
6.试样在加工过程中的累计损失不得超过多少?每次缩分的误差不得超过多少? 7.简述求取理查-切乔特公式中矿石特征系数K值的两种常用方法的基本原理。 8.原始样品质量为16kg,若该类样品之K值为0.5,当破碎至颗粒直径为4mm时,最低可 靠质量是多少?样品可否缩分?若或缩分,可缩次?
单元小节
三、样品制品
样品烘干
破碎 筛分
混匀
锥堆法 掀角法
锥形四分法
缩分 正方形挖取法
分样品缩分法
研磨 样品保管
课件制作 李江华
《金属材料化学分析》主编 司卫华 第三单元 试样的采集与制备
综合训练 三
1.名词解释。 (1)子样 (2)送检样 (3)分析试样 (4)定期试样 (5)定位试样 (6)分析化验单位 (7)样品最低可靠质量 2.简述样品采集的重要性的固、液、气态物料采样的一般原则和方法。 3.简述分析工作中制样的重要性及对制样工作的基本要求。 4.样品最低可靠质量与样品粒度的关系如何?写出理查-切乔特经验公式,并说明各符号 的意义及计量单位。简述乔特公式的意义和用途。

金属材料学总结

金属材料学总结第一篇:金属材料学总结第一章1、为什么钢中的硫和磷一般情况下总是有害的?控制硫化物形态的方法有哪些?答:S与Fe形成FeS,会导致钢产生热脆;P与形成Fe3P,使钢在冷加工过程中产生冷脆性,剧烈降低钢的韧性,使钢在凝固时晶界处发生偏析。

硫化物形态控制:a、加入足量的锰,形成高熔点MnS;b、控制钢的冷却速度;c、改善其形态最好为球状,而不是杆状,控制氧含量大于0.02%;d、加入变形剂,使其在金属中扩散开防止聚焦产生裂纹。

2、钢的强化机制有哪些?为什么一般钢的强化工艺采用淬火加回火?答:a、固溶强化(合金中形成固溶体、晶格畸变、阻碍位错运动、强化)b、细晶强化(晶粒细化、晶界增多、位错塞积、阻碍位错运动、强化)c、加工硬化(塑性变形、位错缠绕交割、阻碍位错运动、强化)d、弥散强化(固溶处理的后的合金时效处理、脱溶析出第二相、弥散分布在基体上、与位错交互作用、阻碍位错运动、强化)淬火处理得到强硬相马氏体,提高钢的强度、硬度,使钢塑性降低;回火可有效改善钢的韧性。

淬火和回火结合使用提高钢的综合性能。

3、按照合金化思路,如何改善钢的韧性?答:a、加入可细化晶粒的元素Mo、W、Cr;b、改善基体韧性,加Ni元素;c、提高冲击韧性,加Mn、Si元素; d、调整化学成分; e、形变热处理; f、提高冶金质量;g、加入合金元素提高耐回火性,以提高韧性。

4、试解释40Cr13属于过共析钢,Cr12钢中已出现共晶组织,属于莱氏体钢。

答、Cr元素使共析点左移,当Cr量达到一定程度时,共析点左移到碳含量小于0.4%,所以40Cr13属于过共析钢;Cr12中含有高于12%的Cr元素,缩小Fe-C平衡相图的奥氏体区,使共析点右移。

5、试解释含Mn钢易过热,而含Si钢高淬火加热温度应稍高,且冷作硬化率高,不利于冷变性加工。

答:Mn在一定量时会促使晶粒长大,而过热就会使晶粒长大。

6、合金钢中碳化物形成规律①②③④⑤⑥⑦答:①、K类型:与Me的原子半径有关;②、相似相容原理;③、强碳化物形成元素优先于碳结合形成碳化物;④、NM/NC比值决定了K类型;⑤、碳化物稳定型越好,溶解越难,析出越难,聚集长大也越难。

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图1 钢合金化原理、主线、核心和设计思路2、结构钢复习小结表1 典型结构钢的特点、应用及演变横向图2 材料成分、工艺、组织、性能间的关系3、合金工具钢复习小结表2 典型工具钢的特点、应用及演变图2 铸铁成分、工艺、组织、性能关系图3 铝合金分类和性能特点总复习提要一、主线、核心和“思想”主线:零件服役条件→技术要求→选择材料→强化工艺→组织结构→最终性能→应用、失效。

寻求最佳方案,充分发掘材料潜力。

(1)同一零件可用不同材料及相应工艺。

例:调质钢符合淬透性原则可代用,柴油机连杆螺栓可用40Cr调质,也可用15MnVB;工模具钢,CrWMn、9SiCr、9Mn2V等钢在有些情况下也可考虑代用。

(2)同一材料,可采用不同的强化工艺。

例:60Si2Mn,有常规中温回火,也可等温淬火;T10钢,淬火方法有水、水-油、分级等。

根据不同零件的服役条件,考虑改进工艺,以达到提高零件寿命的目的。

强化工艺不同,组织有所不同,但都能满足零件的性能要求。

通过分析、试验,可得到最佳的强化工艺。

考虑问题不可呆板、机械、照搬书本,不要认为中C就是调质,低合金超高强度钢就是用低温回火工艺。

弹簧钢就是中温回火?其实,60Si2Mn有时也可用作模具。

某些低合金工具钢也可做主轴,GCr15也可制作量具、模具等。

要学活,思路要宽。

提出独特见解,怎样才能做到?核心:核心是合金化基本原理。

这是材料强韧化矛盾的主要因素,要真正理解“合金元素的作用,主要不在于本身的固溶强化,而在于对合金材料相变过程的影响,而良好的作用只有在合适的处理条件下才能得到体现。

”应该主要从强化机理和相变过程两个方面来考虑。

掌握了合金元素的作用,才能更好地理解各类钢的设计与发展,才能更好地采用热处理等强化工艺。

从钢厂出来,钢成分已定。

如何在这基础上充分优化材料的使用性能,关键就在于热处理等处理工艺。

企业中的许多问题都是因为在材料的加工过程中的工艺存在问题。

总结一下常用合金元素的作用、表现是很有必要的。

特别要强调的是碳化物的形成规律很重要,许多问题都与此有关。

“思想”:课程内容多,其相互联系并不象数学、物理那么强。

很多人都认为只有死记硬背钢号。

其实,材料学是一门很有“思想”的课程,只是在以前的教材中没有明显地表现出来。

主要的“思想”:作用的辨证与矛盾的转化。

如,对结构钢是强度-韧度的匹配,对工模具钢主要是韧度-耐磨性的协调。

材料中的这些矛盾涉及到合金化设计、处理工艺等。

掌握理解:固溶强化、位错强化、细晶强化和弥散强化等强化机理。

正火和淬火、高温回火得到的同样是珠光体组织,但为什么一般钢要经过淬火、回火?在这些处理过程中,合金元素存在的形式和所处的位置是怎样变化的,其它组织结构是怎样变化的,固溶强化、位错强化、细晶强化和弥散强化等强化机制是如何相互转化的。

这些问题涉及了所有的专业课知识。

结构钢中含C量的变化,工具钢中第二相和基体之间的关系,铸铁中的石墨形态和力学性能之间的关系等都是由强-韧性反映出来的矛盾。

强度有余时,矛盾的主要方面是如何提高韧度,而韧度有余时,提高强度是矛盾的主要方面。

并且矛盾的主要、次要方面在一定条件下可以转化。

对工具钢,一般都是高C成分,为确保钢的强度和耐磨性,所以在保证强度的同时,要尽可能地提高材料的韧度,如采用等温淬火、提高回火温度等。

在低C钢中,塑性、韧度是主要的,所以在保证一定的塑性、韧度的同时,希望能有比较高的强度,这样可减轻零件重量,节约材料,降低成本,许多情况下能提高零件的使用寿命。

在材料发展的过程,人们不断地在这些矛盾中进行研究,并不断地取得了突破性进展。

如现在已经广泛使用的微合金钢、非调质钢、双相钢等,都是在深入理解强韧化机理的基础上,从传统的强-韧矛盾中得到解脱,有所创新。

强-韧矛盾和研究开发就象是一个螺旋形,相互转化、轮回。

强-韧矛盾在超高强度钢中更为突出。

当强度提高到一定程度时,韧度就难以保证。

创新突破之处是彻底改变传统的强化之源——C合金化。

间隙C原子的存在,使同时提高钢的强度和韧度受到了根本上的限制。

所以发展了马氏体时效钢,使强韧性提高了一个数量级。

以上的例子只是为了说明分析问题、解决问题的关键和思路。

材料的发展充满了活的辨证关系,充满了矛盾的演变。

当然,对问题的认识有一个逐步理解的过程。

首先要有宏观的认识和思路,从高处看问题有豁然开朗的意境。

二、合金化1、合金化原则多元适量,复合加入。

多元:多元作用大,效果好,又经济。

合金元素的作用并不是简单的代数和。

简单的比喻:人每天的营养摄入,可科学地配制食谱,做到既满足营养要求,又不会使某种营养过剩。

多元复合加入的作用或情况主要有以下几种:(1)提高性能。

提高淬透性等性能,复合的作用不是线性相加的。

如:40Cr →40CrNi\40CrMn →40CrNiMo/40CrMnMo(2)扬长避短。

合金元素能对某些方面起积极的作用,但许多情况下还有不希望的副作用,为了克服这不足,可以加入另一元素来弥补。

如:Si-Mn配合, Mn削弱Si的脱C倾向,60Si2Mn;Mn-V配合,9Mn2V。

V克服Mn的过热倾向。

(3)改善碳化物的类型与分布。

某些元素的加入会改变钢中所形成的碳化物的类型与分布,或改变其它元素的存在形式和位置,从而可提高性能。

如耐热钢中Cr-Mo-V;高速钢中的V-Cr-W。

适量:合金元素的某种作用在含量达到一定量时往往会起不良的影响,而且还有经济性的问题。

正象人们要预防感冒,也不必论公斤地服用感冒药,为了增加营养,把人参当胡萝卜一样地炒菜吃,那也是荒唐的。

适量的原因,除了经济的因素外,主要有以下几种情况:(1)有的元素增多后,会降低材料的塑韧性。

如,在低C构件钢中,一般Si、Mn含量为:Si<1.1%,Mn<1.8% 。

(2)有些合金元素增多,会恶化碳化物的分布。

如,高速钢中Cr,轴承钢中的Cr,CrWMn中的W 等。

(3)有的元素含量过多,会改变碳化物类型,增加热处理过程难度。

如,一般情况结构钢中的V控制在0.1-0.2%以下,Mo含量<0.5%左右。

(4)合金元素的作用往往不是随量的增加而线性地增加的。

选择合适的加入量,既能达到目的,又经济。

2、主要合金元素作用归纳(Cr、Mn、Mo、V、Si、Ni)Cr:1)↑淬透性→↓ΔGγ→α,↓K形核长大。

Cr、Ni等复合作用大,如调质钢40Cr—40CrNi—40CrNiMo。

2)↑回稳性→ K形成元素,阻止M3C型长大。

如,40 Cr与40钢相比,回火到相同硬度时,回火温度可↑30-40℃。

3)↑抗氧化性、热强性→形成Cr2O3,↑FeO出现的温度;↑原子间结合力,↑热强性,耐热钢,Mo-Cr-V。

4)↑耐蚀性→↑电极电位,n/8-Tammann定律。

如不锈钢。

5)细化晶粒,改善K均匀性→ K较稳定,不易长大,如GCr15。

6)↑回火脆性→促进杂质原子偏聚,如40CrNi。

7)↑A1→ F形成元素。

↑热疲劳性,如5CrNiMo;↑淬火温度,如GCr15为840℃,而T10为780℃;含Cr量多时→F钢,如1Cr17。

8)↓Ms →↑Ar,如GCr15比T10钢的Ar 多,分布为8%左右和3%左右。

Mn:1)强化F →固溶强化,如低合金普通结构钢。

2)↑淬透性→↓ΔGγ→α,使“C”线右移,如40 Mn2。

3)↑晶粒长大→↓A1,强化C的促进晶粒长大作用,↑过热敏感性。

4)↑Ar →↓Ms。

量大时,获得A钢→Mn扩大γ区。

5)↑回火脆性→促进有害元素偏聚。

6)↓热脆性→脱硫,形成MnS;脱氧剂,MnO。

易切削钢。

Si:1)↑σ,↓可切削性→固溶强化效果显著,60Si2Mn等弹簧钢2)↑低温回火稳定性→抑制ε-K形核长大及转变,如30CrMnSi、9SiCr。

3)↑抗氧化性→形成致密的氧化物,如高温抗氧化钢Cr18Si2,排气阀用钢4Cr9Si2。

4)↑淬透性→阻止K形核长大,使“C”线右移,高C时作用较大。

5)↑淬火温度→ F形成元素,↑A1。

如9SiCr,A c1为770℃。

6)↑脱C、石墨化倾向→ Si↑碳活度,含Si钢脱C倾向大。

如9SiCr、60Si2Mn等。

Mo:1)↑淬透性→大大推迟P转变,对B转变影响较小。

2)↑热强性→↑固溶体原子间结合力,如珠光体热强钢12CrMoV。

3)↓回火脆性→有效地抑制有害元素的偏聚,如40CrNiMo。

4)↑回火稳定性→较强K形成元素,↓碳活度,且K稳定不易长大。

5)细化晶粒→较强K形成元素,↓碳活度,阻止晶界移动。

6)↑非氧化性酸的耐蚀性,防止点蚀→形成含Mo氧化物MoO3,致密而稳定,如0Cr18Ni12Mo3T。

Ni:1)↑基体韧度→Ni↓位错运动阻力,使应力松弛。

如马氏体时效钢。

40CrNi、40CrNiMo钢的韧度较高。

2)稳定A组织,→Ni↓A1,扩大γ区,量大时,室温为A组织,如奥氏体不锈钢。

3)↑淬透性→↓ΔGγ→α,使“C”线右移,Cr-Ni复合效果更好。

如12CrNi3、40CrNi。

4)↑回火脆性→Ni促进有害元素的偏聚,如40CrNi回火脆性大。

5)↓Ms →↑Ar。

V:1)↑热强性→ VC质点稳定性好,且弥散分布,如耐热钢Cr-Mo-V。

2)细化晶粒→ VC质点细小、稳定,有效阻止晶界移动,如40Mn2V、50CrV。

3)↑红硬性、耐磨性→ VC质点细小、稳定、弥散,如高速钢均含V。

4)↓过热倾向→ VC质点溶解稳定较高,晶粒不易长大,4040Mn2V。

5)↓磨削性→ VC质点硬度高,容易产生磨削裂纹,如9Mn2V的磨削性较差。

3、利用合金化原理分析典型钢的性能特点9SiCr、CrWMn、9Mn2V、60Si2Mn、5CrNiMo、W6Mo5Cr4V2三、各类钢要点1、要掌握各类钢的特点弹簧、热锻模的服役条件及技术要求;轴承钢的冶金质量;高速钢的热处理工艺;工具钢的球化处理;高碳钢的第二相;齿轮、轴类零件的选材料;不同表面强化工艺特点、应用和适用钢种。

2、归纳各类钢工艺特点1)合金元素多,钢的导热性较差,工艺的可变性也大。

因此,工艺相对就比较复杂。

如高速钢、Cr12MoV、18Cr2Ni4W、3Cr2W8V等。

2)过共析钢,希望K稳定,用较强K形成元素。

量可较多,残余K细化晶粒,又提高耐磨性。

如过共析钢采用不完全淬火,低温回火;要重视预先热处理,球化工艺。

3)亚共析钢,采用完全淬火,希望钢中的K不稳定,在加热时能全部溶解。

强K形成元素用得比较少,即使有,含量也是较少,控制。

4)工具钢淬火时,变形开裂的倾向比较大,所以在工艺措施上,经常采用预热、预冷,淬火常用等温、分级、双液淬火等方法,并且需要及时回火。

5)工件尺寸大,如锻模,则整个热处理过程需要围绕尽量降低变形开裂而采取一系列措施。

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