工程材料第二章-重要概念

1、重要概念重要概念2.2 2.2 合金的结晶合金的结晶 2.2.3 2.2.3 铁碳合金的结晶铁碳合金的结晶 1 1、铁碳相图、铁碳相图 2 2、合金的平衡结晶过程、合金的平衡结晶过程 3 3、铁碳合金的成分、铁碳合金的成分- -组织组织- -性能关系性能关系 4 4、F Fe e-F-Fe3e3C C合金相图的应用合金相图的应用2.3 2.3 金属的塑性加工金属的塑性加工 2.3.1 2.3.1 金属的塑性变形金属的塑性变形 1 1、单晶体的塑性变形单晶体的塑性变形 2.2 2.2 合金的结晶合金的结晶FeCW(c)/%Fe3CFe2CFeC脆性大，无实用价值脆性大，无实用价值6.692.2.

2、3 铁碳合金的结晶铁碳合金的结晶2.2 2.2 合金的结晶合金的结晶2.2.3 铁碳合金的结晶铁碳合金的结晶1、铁碳相图、铁碳相图(1) 铁碳合金的组元铁碳合金的组元(2) 铁碳合金中的相铁碳合金中的相 Fe3C F e e 相相 液相液相L 相相 相相 Fe3C相相2.2 2.2 合金的结晶合金的结晶2.2.3 铁碳合金的结晶铁碳合金的结晶1、铁碳相图、铁碳相图(3) 相图中重要的点相图中重要的点(4) 相图中重要的线相图中重要的线 J点为包晶点点为包晶点 C点为共晶点点为共晶点 S点为共析点点为共析点 ABCD ABCD为液相线为液相线 AHJECF AHJECF为固相线为固相线 HJB

3、HJB为包晶反应线为包晶反应线 ECF ECF为共晶反应线为共晶反应线 PSK PSK共析反应线，共析反应线，A A1 1线线 GS GS线，通常称线，通常称A A3 3线线 ES ES线，称为线，称为A Acmcm线线 PQ PQ线是碳在线是碳在F F中固溶线中固溶线2.2 2.2 合金的结晶合金的结晶2.2.3 铁碳合金的结晶铁碳合金的结晶2、合金的平衡结晶过程、合金的平衡结晶过程(1)工业纯铁：工业纯铁：W(C)0.02182.2 2.2 合金的结晶合金的结晶2.2.3 铁碳合金的结晶铁碳合金的结晶2、合金的平衡结晶过程、合金的平衡结晶过程(2) 共析钢：共析钢：W(C)=0.77%12

4、%881)(%88%10069. 677. 069. 6)(3CFwFwe2.2 2.2 合金的结晶合金的结晶2.2.3 铁碳合金的结晶铁碳合金的结晶2、合金的平衡结晶过程、合金的平衡结晶过程(3) 亚共析钢：以亚共析钢：以W(C)=0.4%49%511)(%51%10002. 077. 002. 04 . 0)(FwPw%6%941(%94%10069. 64 . 069. 6)(3CFewFw2.2 2.2 合金的结晶合金的结晶2.2.3 铁碳合金的结晶铁碳合金的结晶2、合金的平衡结晶过程、合金的平衡结晶过程(4) 过共析钢：以过共析钢：以W(C)=1.2%82%10069. 62 . 1

5、69. 6)(Fw%18%10069. 62 . 1)(3CFwe%7%10077. 069. 677. 02 . 1)(3CFwe%93%71)(Pw2.2 2.2 合金的结晶合金的结晶2.2.3 铁碳合金的结晶铁碳合金的结晶2、合金的平衡结晶过程、合金的平衡结晶过程(5) 共晶白口铸铁：共晶白口铸铁：W(C)=4.3LeLe2.2 2.2 合金的结晶合金的结晶2.2.3 铁碳合金的结晶铁碳合金的结晶2、合金的平衡结晶过程、合金的平衡结晶过程(6) 亚共晶白口铸铁：亚共晶白口铸铁： W(C)=（2.11 4.3）2.2 2.2 合金的结晶合金的结晶2.2.3 铁碳合金的结晶铁碳合金的结晶2、

6、合金的平衡结晶过程、合金的平衡结晶过程(7) 过共晶白口铸铁：过共晶白口铸铁：W(C)=（4.3 6.69）2.2 2.2 合金的结晶合金的结晶2.2.3 铁碳合金的结晶铁碳合金的结晶3、铁碳合金的成分铁碳合金的成分组织组织性能关系性能关系2.2 2.2 合金的结晶合金的结晶2.2.3 铁碳合金的结晶铁碳合金的结晶4、 Fe-Fe3C合金相图的应用合金相图的应用(1) 在钢铁材料选用方面的应用在钢铁材料选用方面的应用(2) 在铸造工艺方面的应用在铸造工艺方面的应用(3) 在热轧、热锻工艺方面的应用在热轧、热锻工艺方面的应用(4) 在热处理方面的应用在热处理方面的应用(5) Fe-Fe3C合金相

7、图的局限性合金相图的局限性只反映只反映铁碳铁碳二元合金二元合金中相的平衡状态中相的平衡状态。只只反映反映平衡条件下平衡条件下铁碳合金中相的状态铁碳合金中相的状态。 2.3 2.3 金属的塑性加工金属的塑性加工2.3.1 金属的塑性变形金属的塑性变形塑性变形的目的塑性变形的目的改变零件的形状与尺寸改变零件的形状与尺寸提高零件的性能提高零件的性能塑性变形的种类塑性变形的种类轧制、挤压、拉拔、锻压、冲压等轧制、挤压、拉拔、锻压、冲压等2.3 2.3 金属的塑性加工金属的塑性加工2.3.1 金属的塑性变形金属的塑性变形1、单晶体的塑性变形、单晶体的塑性变形(1)滑移滑移金属变形的主要方式金属变形的主要

8、方式在切应力的作用下，晶体的一部分沿一定的在切应力的作用下，晶体的一部分沿一定的晶面上的一定方向晶面上的一定方向相对于另一部分发生相对于另一部分发生滑动滑动。 滑移的概念：滑移的概念：2.3 2.3 金属的塑性加工金属的塑性加工2.3.1 金属的塑性变形金属的塑性变形1、单晶体的塑性变形、单晶体的塑性变形(1)滑移滑移金属变形的主要方式金属变形的主要方式 滑移的特点：滑移的特点： 滑移是晶体内部滑移是晶体内部位错位错在切应力作用下运动的结果。在切应力作用下运动的结果。 滑移总是沿着密排面和其上的密排方向进行。滑移总是沿着密排面和其上的密排方向进行。 滑移时晶体伴随有滑移时晶体伴随有转动转动。2

9、.3 2.3 金属的塑性加工金属的塑性加工2.3.1 金属的塑性变形金属的塑性变形1、单晶体单晶体的塑性变形的塑性变形(2) 孪生孪生滑移困难时发生较多滑移困难时发生较多在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定晶面和晶向分沿一定晶面和晶向发生发生切变切变的过程。的过程。(3) 滑移与孪生区别滑移与孪生区别 原子位移的间距不同。原子位移的间距不同。 临界切应力不同：滑移小，孪生大临界切应力不同：滑移小，孪生大 变形速度不同：孪生的变形速度快变形速度不同：孪生的变形速度快 晶格畸变程度不同：滑移小，孪生大晶格畸变程度不同：滑移小，孪生大 塑性变形程度不同：滑移大，孪生小塑性变形程度不同：滑移大，孪生小 难易程度不同：难易程度不同：本次课小结本次课小结1 1、铁碳相图、