3.按钢的用途分类:碳素结构钢(carbonstructuralsteel)用于制造各种机械零件、工程构件。一般
为低、中碳钢。碳素工具钢(carbontoolsteel)用于制造各种工具。一般为高碳钢。二)碳素钢的编号及
用途1.碳素结构钢:Q235—A·F沸腾钢A等级235MPa屈服强度2.优质碳素结构钢
45---Wc=45%00较高锰质量分数的优质碳素结构钢45Mn---Wc=45%00;
WMn=0.7%～1.0%3.碳素工具钢T12A高级优质Wc=12
%0碳素工具钢4.铸造碳钢ZG200-400σb≥400MPaσs≥200MPa铸钢本章的作业P4
3~443.4.5.8.9.欢迎进入第五章学习内容GJZT4.过共析钢(Wc=1
.2%)过共析钢组织金相图5.共晶白口铁(Wc=4.3%)共晶白口铁组
织金相图6.亚共晶白口铁(Wc=3.0%)亚共晶白口铁组织金相图7.过共晶白口铁(Wc=5.
0%)过共晶白口铁组织金相图组织组成物:F;Fe3CF;P0.77-0
.45F=?100%=43%0.77-0.020.45-0.02
P=?100%=57%0.77-0.02相组成物:6.
69-0.45F=?100%=94%6.69-0.02P=1
–WF=57%Fe3C=1-WF=6%0.020.450.776.69第四节碳的质量分数对铁碳
合金组织、性能的影响碳的质量分数对平衡组织的影响。碳的质量分数对力学性能的影响。
碳的质量分数对工艺性能的影响。一.碳的质量分数对平衡组织的影响二.碳的质量分数对力学性能的影响三.碳的质量分数对
工艺性能的影响对铸造性能的影响。对锻造性能的影响。对焊接性能的影响。对切削加工性能的影响。
第五节Fe-Fe3C相图的应用选择材料方面的应用制定热加工工艺方面的应用一.选择材料方面的应用1.分析零件的
工作条件,根据铁碳合金成分、组织、性能之间的变化规律进行选择材料。2.根据铁碳合金成分、组织、性能之间
的变化规律,确定选定材料的工作范围。二.制定热加工工艺方面的应用第六节铁碳合金的生产及分类钢铁的冶炼。钢
锭的组织、质量及缺陷。碳素钢的分类、编号及用途。一.钢铁的冶炼高炉炼铁铸铁锭生产铸铁件炼钢生铁转炉平炉电炉生
产钢件转炉炼钢平炉炼钢电弧炉炼钢1.炼铁的冶金反应特点:还原反应Fe2O3Fe3O4FeOFeCO
气体高温2.炼钢的冶金反应特点:氧化反应炼钢生铁钢氧化反应二.钢锭的组织、质量及缺陷一)杂质元素对钢的质量和性能
的影响Mn—脱氧、去硫,提高钢的强度和硬度。Si—有很强的固溶强化作用,能脱
氧。1.有益元素2.有害元素:P—有很强的固溶强化作用,低温韧性差(冷脆)。S—能引起
钢在热加工时或高温工作下开裂(热裂)。3.气体元素:N：钢中过饱和N在常温放置过程中会发生时
效脆化。加Ti、V、Al等元素可消除时效倾向。O：钢中的氧化物易成为疲劳裂
纹源。H：原子态的过饱和氢时将降低韧性,引起氢脆。当氢在缺陷处以分子态析
出时，会产生很高内压，形成微裂纹，其内壁为白色，称白
点或发裂。钢中白点二)钢锭的组织及其宏观缺陷镇静钢沸腾钢半镇静钢1.镇静钢(killedsteel)
钢液在浇注前用锰铁、硅铁和铅进行了充分脱氧,Wo=0.01%左右,成分较均匀、组织较致密。主要用于机械性能要
求较高的零件。2.沸腾钢(boilingsteel)钢液在浇注仅前进行轻度假脱氧,Wo=0.03
%～0.07%,成分偏析较严重、组织不致密。机械性能不均匀,冲击韧性差,常用于要求不高的零件。3.半镇静钢(bal
ancedsteel)半镇静钢是脱氧过程介于镇静钢和沸腾钢之间的钢,是用锰铁和硅铁进行脱氧。其质量也介于
二者之间,可代替部分镇静钢,一般不适于做重要零件。三.碳素钢的分类、编号及用途碳素钢的分类碳素钢的编号及用途一)碳素
钢的分类1.按碳的质量分数分类:低碳钢:Wc≤0.25%中碳钢:0.25%≤Wc≤0.6%
高碳钢:Wc>0.6%2.按钢的质量分类:碳素钢:Wp=(0.035%～0.045%)
Ws=(0.035%～0.050%)优质碳素钢:Wp=0.035%
Ws=(0.030%～0.035%)高级优质碳素钢:Wp≤0.030%
Ws=(0.020%～0.025%)工程材料及成型工艺基础第
四章铁碳合金相图机电学院材控教研室第四章铁碳合金相图(Iron–CarbonPhaseDiagr
am)Fe–C相图的基础知识。形成Fe-Fe3C相图组元和基本组织的结构与性能。Fe-Fe3C相图的建
立与分析。碳的质量分数对铁碳合金组织、性能的影响。Fe-Fe3C相图的应用。铁碳合金的生产及分类。Fe-C
相图基础知识1.铁与碳可以形成Fe3C、Fe2C、FeC等一系列化合物。2.稳定的化合物可以作为一个独的组元。
3.Fe–C二元相图。Fe–C二元相图Fe3CFe2CFeC温度FeC(6.69%C
)Mg–Si合金相图第一节铁碳合金的基本相及常见组织一.组元铁(ferri
te)渗碳体(Cementite)二.基本相及常见组织1.铁素体(F)(Ferri
te)碳溶于α–Fe中形成的间隙固溶体。铁素体组织金相图2.奥氏体(A
)---Austenite碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体。奥氏体组织
金相图3.渗碳体(Fe3C)---Cementite铁与碳形成的金属化合物。渗碳体组织金
相图4.珠光体(P)---Pearite铁素体和渗碳体组成的机械混合物。5.莱氏体(Ld)---
Ledeburite奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。第二节Fe-Fe3C相图的建立与分析一.Fe-Fe3C
相图的建立包晶反应相图共晶反应相图共析反应相图Fe-Fe3C相图FeT°Fe3C
Fe-Fe3C相图ACDEFGSPQ1148℃727℃LAL+AL+Fe3CⅠ4.3%C
2.11%C0.0218%C6.69%CFeFe3CT°(A+Fe3C)LdLd+Fe3CⅠA+
Ld+Fe3CⅡFA+FA+Fe3CⅡ(F+Fe3C)PP+F0.77%CP+Fe3CⅡLd’Ld’
+Fe3CⅠP+Ld’+Fe3CⅡK共晶相图共析相图匀晶相图(P+Fe3C)Fe-Fe3C相
图ACDEFGSPQ1148℃727℃LAL+A4.3%C2.11%C0.0218%C6.69
%CFeFe3CT°LdLd+Fe3CⅠA+Ld+Fe3CⅡFA+FP0.77%CLd’K(
P+Fe3C)P+Ld’+Fe3CⅡLd’+Fe3CⅠP+FP+Fe3CⅡ(F+Fe3C)A+Fe3CⅡ
L+Fe3CⅠ(A+Fe3C)Fe-Fe3C相图二.Fe-Fe3C相图的分
析五个重要的成份点:P、S、E、C、K。四条重要的线:EF、ES、GS、FK。三个重要转变:包晶转变反应式、共晶
转变反应式、共析转变反应式。二个重要温度:1148℃、727℃。1.包晶转变反应式
:LB+?HAJ1495℃3.共析转变反应式:AS
(FP+Fe3C)P727℃2.共晶转变反应式:LC
(AE+Fe3C)Le1148℃第三节典型铁碳合金的平衡结晶过程
铁碳合金的分类1.工业纯铁(ingotiron)2.钢（1）共析钢(eutectoidste
el)（2）亚共析钢(hypoeutectoidsteel)（3）过共析钢(hypereutecto
idsteel)3.白口铸铁（1）共晶白口铁(eutectoidwhiteiron)（2）亚共晶白口铁(hypoeutectoidwhiteiron)（3）过共晶白口铁(hypereutectoidwhiteiron)1.工业纯铁(Wc<0.0218%)工业纯铁组织金相图2.共析钢(Wc=0.77%)共析钢组织金相图3.亚共析钢(Wc=0.45%)亚共析钢组织金相图GJZT |
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