材科B2下学期复习-新

1、 组元组元：Fe、Fe3C和和C（石墨）（石墨） 相相：L、 Fe3C 组织组织：F、A、P、Ld、 Ld、 Fe3C一、一、铁碳合金的组元、相及组织铁碳合金的组元、相及组织二、二、Fe-Fe3C相图分析相图分析1、默画相图、熟悉相图点、线、区。、默画相图、熟悉相图点、线、区。 铁碳相图上的特性点（重点：铁碳相图上的特性点（重点：C C点、点、S S点、点、E E点）、点）、 特性线及三条三相共存线。特性线及三条三相共存线。第第8章章 铁碳合金与铁碳合金相图铁碳合金与铁碳合金相图包晶转变（包晶转变（1495）共晶转变（共晶转变（1148 ）共析转变（共析转变（727 ）2、用相组成物及组织组成

2、物填写相图。、用相组成物及组织组成物填写相图。L+ +Fe3C + Fe3C + L+Fe3C + +LFe1234566.6902004006008001000120014001600ANGJBHESCDFKPQ2.114.30.770.020.530.170.0911487271495温度温度/ LFe3C 用相组成物填写的相图用相组成物填写的相图Wc(%)Fe1234566.6902004006008001000120014001600NBESCDFKP2.114.30.7711487271495LL+AAA+Fe3CF+ AWc(%)温度温度/ PFPP Fe3CP Fe3C LdA

3、Fe3C LdLdLdLd+Fe3CLd+Fe3CFe3CL+Fe3CF+ Fe3CF + A +L用组织组成物填写的相图用组织组成物填写的相图3、利用相图分析铁碳合金合金结晶过程（用冷却、利用相图分析铁碳合金合金结晶过程（用冷却曲线分析）曲线分析）熟悉每一阶段的相变和组织（会画组织示意图）熟悉每一阶段的相变和组织（会画组织示意图）4、利用杠杆定律计算合金的相或组织含量。、利用杠杆定律计算合金的相或组织含量。5、利用相图分析合金成分、利用相图分析合金成分-组织组织-力学性能间关系。力学性能间关系。如：如：P215第第9题题515钢钢45钢钢65钢钢 T12碳含量对平衡组织的影响碳含量对平衡组织

4、的影响 T8 铁碳合金的碳含量与平衡组织、铁碳合金的碳含量与平衡组织、 力学性能之间的关系力学性能之间的关系亚共晶白口铁亚共晶白口铁共晶白口铁共晶白口铁过共晶白口铁过共晶白口铁工业纯铁工业纯铁6 组织组织：F+(Fe3C)F+PPP+ (Fe3C)IIP+ (Fe3C)II+LdLd(Fe3C)I+ LdFe3C形态形态：（Fe3C）（薄网状、点状）（薄网状、点状） 共析共析Fe3C（层片状）（层片状） (Fe3C)（网状）（网状） 共晶共晶Fe3C（基体）（基体） (Fe3C)（粗大片状）（粗大片状）7碳含量对力学性能的影响碳含量对力学性能的影响Wc1.0时，随着含碳时，随着含碳量的增加，量

5、的增加，钢的强度和钢的强度和硬度增加硬度增加，而塑性和韧，而塑性和韧性不断下降；性不断下降；Wc1.0时，因出现时，因出现网网状渗碳体状渗碳体而导致而导致钢的强钢的强度下降，但硬度仍会增度下降，但硬度仍会增加。加。工业上使用的钢的碳质量分工业上使用的钢的碳质量分数一般数一般1.31.4。8u硬度硬度 主要决定于组织中组成相或组织组成物的主要决定于组织中组成相或组织组成物的硬度和质量分数，随碳含量的增加，硬度和质量分数，随碳含量的增加，硬度高的硬度高的FeFe3 3C C的的量增加，合金的硬度呈直线关系增大。量增加，合金的硬度呈直线关系增大。u强度强度 对组织形态很敏感。随碳含量的增加，亚共对组

6、织形态很敏感。随碳含量的增加，亚共析钢中析钢中 P P 增多而增多而 F F 减少。减少。P P的强度比较高，所以亚共的强度比较高，所以亚共析钢的强度随碳含量的增大而增大。到约析钢的强度随碳含量的增大而增大。到约w wc c=0.9=0.9时，时，FeFe3 3C C沿晶界形成完整的网，强度迅速降低。沿晶界形成完整的网，强度迅速降低。 u塑性、韧性塑性、韧性：随碳含量的增大，：随碳含量的增大，F F量不断减少，合金量不断减少，合金的的塑性、韧性塑性、韧性连续下降。连续下降。第第9章章 固态相变和热处理固态相变和热处理改善钢的性能，主要有两个途径：改善钢的性能，主要有两个途径：（1） 调整钢的化

7、学成分，加入合金元素；调整钢的化学成分，加入合金元素；（2） 钢的热处理，改变组织结构。钢的热处理，改变组织结构。一、一、掌握三个转变掌握三个转变u 钢加热时的钢加热时的A转变转变（A化）化）u 过冷过冷A的三大冷却转变的三大冷却转变 P、B、M型转变型转变u 淬火钢的回火转变淬火钢的回火转变（5个阶段个阶段)二、二、熟悉两种熟悉两种过冷过冷A冷却转变图并会应用冷却转变图并会应用 TTT图、图、CCT图图三、三、通晓典型组织（组织形态及性能）通晓典型组织（组织形态及性能） P、S、T；M；B（B上上、B下下） M回回、T回回、S回回过冷奥氏体转变产物（共析钢）过冷奥氏体转变产物（共析钢） 转变

8、转变类型类型转变转变产物产物形成形成温度温度转变转变机制机制显微组织特征显微组织特征HRC获得获得工艺工艺珠珠光光体体PA1650扩扩散散型型粗片状，粗片状，F、Fe3C相间分布相间分布10-20退火退火S650600细片状，细片状，F、Fe3C相间分布相间分布20-30正火正火T600550极细片状，极细片状，F、Fe3C相间分布相间分布30-40等温等温处理处理贝贝氏氏体体B上上550350半扩半扩散型散型羽毛状，短棒状羽毛状，短棒状Fe3C分布于过饱分布于过饱和和F条之间条之间40-50等温等温处理处理B下下350MS竹叶状，细片状竹叶状，细片状Fe3C分布于过饱分布于过饱和和F针上针上

9、50-60等温等温淬火淬火马马氏氏体体M针针MSMf无扩无扩散型散型针状针状60-65淬火淬火M板条板条MSMf板条状板条状40-50淬火淬火工艺名称工艺名称 加热温度加热温度 冷却方式冷却方式 显微组织显微组织 冷速冷速退火退火 Ac1+3050 炉冷炉冷 P V1正火正火 Ac1+3050 空冷空冷 S V2淬火淬火 Ac1+3050 油冷油冷 T+M+A V3淬火淬火 Ac1+3050 水冷水冷 M+A V4等温淬火等温淬火Ac1+3050 盐盐浴浴 B下下 V5分级淬火分级淬火Ac1+3050 盐浴盐浴 +空冷空冷 M+A V6M+AMf亚共析钢：中温转变区会有少量贝氏体（上亚共析钢：

10、中温转变区会有少量贝氏体（上B）产生。如油）产生。如油冷的产物为冷的产物为F+T+上上B+M，但，但F和上和上B量很少，有时可忽略。量很少，有时可忽略。共析钢的连续冷却转变曲线共析钢的连续冷却转变曲线 V1 P V V2 P V2 V 3V4 T+M+A V V4 M+A V5 M+APsAA+PPzKA1时间时间温度温度V1V2V3V4V5MsMf四、四、 熟悉熟悉四种普通热处理工艺的目的、工艺特点四种普通热处理工艺的目的、工艺特点（加热温度、冷却介质加热温度、冷却介质）、）、组织、性能组织、性能及适用及适用范围。范围。退火退火 Annealing正火正火 Normalization淬火淬火

11、 Quenching回火回火 Tempering五、掌握表面热处理中的感应淬火、渗碳、渗氮五、掌握表面热处理中的感应淬火、渗碳、渗氮工艺的目的、工艺特点、组织及适用范围。工艺的目的、工艺特点、组织及适用范围。处理类型处理类型加热温度加热温度组织组织完全退火完全退火Ac33050P+F等温退火等温退火Ac3+3050Ac1+3050P+FP+Fe3CII球化退火球化退火Ac12030球状球状P去应力退火去应力退火Ac1扩散退火扩散退火Ac3+ 150250P+F 或或 P+Fe3CII正火正火Ac3（或（或Accm）以）以上上3050S（ + F 或或 Fe3CII )钢的淬火与回火钢的淬火与回

12、火 加热温度：加热温度：亚共析钢：亚共析钢：Ac33050共析钢、过共析钢：共析钢、过共析钢：Ac13050 亚共析钢：亚共析钢： 含含C量量0.2%时时: 含含C量量0.2 0.77时时:M板条板条（M板条板条+M片状片状）+A（M板条板条+M片状片状）A 淬火组织淬火组织： （一）钢的淬火（一）钢的淬火为什么？为什么？冷却方式：冷却方式：碳钢水冷，合金钢油冷。碳钢水冷，合金钢油冷。v注意钢的注意钢的淬透性淬透性、淬硬性淬硬性及及淬硬层深度淬硬层深度三三个概个概念的区别，并会举例说明。念的区别，并会举例说明。如如20Cr与与T10钢。钢。1. 低温回火（低温回火（150250 ）亚共析钢：亚

13、共析钢： 回火回火M（M回回 ）过共析钢过共析钢: M回回+A(少少)+粒状粒状K2. 中温回火中温回火(350-500)回火屈氏体（回火屈氏体（T回回）回火索氏体（回火索氏体（S回回）3. 高温回火高温回火(500-650 ）（二）钢的回火（二）钢的回火淬火淬火+ +高温回火称为调质处理。高温回火称为调质处理。表面热处理表面热处理1. 感应淬火感应淬火预备热处理：调质或正火预备热处理：调质或正火适用于中碳钢和中碳合金钢适用于中碳钢和中碳合金钢0.40.5%C表面：表面：M回回心部：心部： S回回(调质调质) 或或F+S(正火正火)2. 渗碳渗碳适用于低碳钢和低碳合金钢适用于低碳钢和低碳合金钢

14、 0.10.25%C表面：表面：M回回+A(少少)+颗粒状颗粒状K心部心部：低碳：低碳M回回+F（淬透）、（淬透）、 P（S、T）+F（未淬透）（未淬透）（渗碳温度（渗碳温度:900950）第十章第十章 钢铁材料钢铁材料 掌握合金元素在钢中的存在形式、分类及掌握合金元素在钢中的存在形式、分类及作用。作用。 熟悉各种钢的典型牌号（包括合金元素的熟悉各种钢的典型牌号（包括合金元素的作用）、热处理、用途。作用）、热处理、用途。 能够根据零件的使用性能要求选材、制订能够根据零件的使用性能要求选材、制订加工工艺路线、选择正确的热处理工艺加工工艺路线、选择正确的热处理工艺(包包括确定热处理工艺参数如加热温

15、度、冷却括确定热处理工艺参数如加热温度、冷却介质，绘制热处理工艺曲线）及确定其组介质，绘制热处理工艺曲线）及确定其组织和性能。织和性能。钢的分类与编号钢的分类与编号Q235、45、40Cr、20Cr、T10、20CrMnTi、16Mn、65Mn、38CrMoAl、GCr15、60Si2Mn、5CrMnMo、Cr12MoV、W18Cr4V、1Cr18Ni9Ti、9SiCr、2Cr13、1Cr25强碳化物形成元素：强碳化物形成元素：Ti、Nb、V 如如TiC、VC中碳化物形成元素：中碳化物形成元素：W、Mo、Cr 如如Cr23C6弱碳化物形成元素：弱碳化物形成元素：Mn、Fe 如如Fe3C非碳化物

16、形成元素：非碳化物形成元素：Ni、Si、Al与碳亲和力大小与碳亲和力大小：扩大扩大 相区的元素相区的元素: :Ni、Mn、Co等等钢种钢种C%典型牌号典型牌号合金元素合金元素作用作用热处理热处理使用状态下使用状态下组织组织性能性能用途用途普通碳素普通碳素结构钢结构钢0.4Q195Q235热轧热轧空冷空冷F+P塑性、塑性、焊接性焊接性好好建筑结构建筑结构低合金高低合金高强度钢强度钢0.2Q345(16Mn)Mn:强化强化F,增加增加P,降低降低脆转温度脆转温度热轧热轧空冷空冷F+P(S)塑性塑性,焊接性焊接性好好桥梁桥梁,船舶船舶, 压力容器压力容器渗碳钢渗碳钢0.10.252020Cr20Cr

17、MnTiCr,Mn:提高提高淬透性淬透性,强化强化F,Ti:细化晶细化晶粒粒渗碳渗碳+淬淬火火+低温低温回火回火表面：表面：M回回+ A (少量少量)+颗粒状颗粒状K心部心部：M回回+F表硬里表硬里韧韧轴、齿轮轴、齿轮调质钢调质钢0.30.54540Cr40CrNiMoCr、Ni:提提高淬透性高淬透性,强强化化F,Mo:防止第防止第二类回火脆二类回火脆性性调质调质局部硬局部硬度要求：度要求：感应淬感应淬火火+低温低温回火回火S回回良好综良好综合力学合力学性能性能曲轴、连杆、曲轴、连杆、连杆螺栓连杆螺栓弹簧钢弹簧钢0.60.90.450.765Mn60Si2MnCr、Mn:提提高淬透性高淬透性,

18、强强化化F；Si:提提高屈强比高屈强比淬火淬火+中中温回火温回火T回回高高 s/ b高高 -1弹簧弹簧钢种钢种C%典型牌号典型牌号合金元素合金元素作用作用热处理热处理使用状态下使用状态下组织组织性能性能用途用途 滚动滚动轴承钢轴承钢0.951.10GCr15Cr:提高淬提高淬透性、耐磨、透性、耐磨、耐蚀性耐蚀性球退球退+淬火淬火+低温回低温回火火M回回+ A(少少量量)+颗粒状颗粒状K高耐磨、高耐磨、高高 - -1、足够足够ak滚动滚动轴承轴承耐磨钢耐磨钢1.01.3ZGMn13Mn:形成形成A组织组织水韧水韧处理处理表：表：M+碳化物碳化物心：心：A高耐磨、高耐磨、耐冲击耐冲击铲齿，铲齿，履

19、带板履带板 碳素碳素工具钢工具钢0.651.35T7T13球退球退+淬火淬火+低温回低温回火火M回回+ A(少少量量)+颗粒状颗粒状Fe3C高硬度、高硬度、高耐磨高耐磨冲子、冲子、锉刀锉刀低合金低合金工具钢工具钢0.751.59SiCrSi提高回火提高回火稳定性、稳定性、Cr：提高淬透性、提高淬透性、球退球退+淬火淬火+低温回低温回火火M回回+ A(少少量量)+颗粒状颗粒状K高硬度、高硬度、高耐磨高耐磨丝锥、丝锥、板牙板牙高速钢高速钢0.71.5W18Cr4VW6Mo5Cr4V2Cr:提高淬提高淬透性；透性；W、V：提高热：提高热硬、耐磨性硬、耐磨性锻、球锻、球化退火、化退火、淬火淬火+三次回三次回火火M回回+ A(少少量量)+颗粒状碳颗粒状碳化物化物高热硬、高热硬、高硬度、高硬度、高耐磨高耐磨高速高速刃具刃具钢种钢种C%典型牌号典型牌号合金元素合金元素作用作用热处理热处理使用状态使用状态下组织下组织性能性能用途用途冷