金属热处理原理与工艺(第1章).ppt

Chapter5:DiffusionalTransformationsinSolids,金属热处理原理与工艺,Emailaddress:nijunjie1974,Chapter1:Introductions,1-1,1.1、为什么学习热处理？(why)1.2、什么是热处理？(what)1.3、Fe-Fe3C合金基本知识(knowledge)1.4、怎样学习热处理？(how)1.5、小结,主要内容,Chapter5:DiffusionalTransformationsinSolids,5-3,1.1为什么学习热处理？,Chapter5:DiffusionalTransformationsinSolids,5-4,1.1为什么学习热处理？,合金性能取决于结构,外界条件,结构,性能,结构,性能,工艺,热处理影响结构,未热处理,热处理,Chapter5:DiffusionalTransformationsinSolids,5-5,主要性能,材料的性能,使用性能,工艺性能,物理性能,化学性能,力学性能,焊接性,铸造性,锻造性,Chapter5:DiffusionalTransformationsinSolids,5-6,力伸长曲线,F,O,屈服,弹性变形,缩颈,断裂,塑性变形,塑性变形:外力去除后不能消失的变形,Chapter5:DiffusionalTransformationsinSolids,5-7,1.2什么是热处理？,西方,史记.天官书:火与水合为焠汉书.王褒传:巧冶铸干将之璞，清水淬其锋蒲元别传:汉中水钝弱不任淬，蜀水爽烈,Chapter5:DiffusionalTransformationsinSolids,5-8,1.2什么是热处理？,保温温度T,保温时间t,时间/h,加热V加,冷却V冷,温度/,热处理(Heatingtreatment):?,三阶段：加热、保温、冷却,五要素：介质、V加、T、t、V冷,热处理分类,退火(annealing),正火(normalizing),淬火(quenching),回火(tempering),固溶时效(agingtreatment),Chapter5:DiffusionalTransformationsinSolids,5-9,并非所有金属材料均可热处理,合金相图是热处理工艺制定依据,热处理与相图,Chapter5:DiffusionalTransformationsinSolids,5-10,1.3Fe-Fe3C合金相图,J,H,1-10,Chapter1:Introductions,Fe-Fe3C合金相图分析,1-11,Chapter1:Introductions,五个重要成份点:P、S、E、C、K三条重要线:ES、GS、PQ三个重要转变:包晶反应、共晶反应、共析反应二个重要温度:1148、727,5-13,Chapter1:Introductions,Fe-Fe3C合金成分与组织关系,成分及组织特征,组织组成物相对量,相组成物相对量,0.0218%,0.77%,2.11%,4.3%,6.69%,高温固态组织为单相固溶体,组织中有共晶莱氏体,0,0,100,100,渗碳体,铁素体,一次渗碳体,二次渗碳体,莱氏体,珠光体,铁素体,Chapter1:Introductions,【课堂练习】分析wc=1.5%的铁碳合金在室温下的相及组织，并分别计算其含量。,计算相及组织含量,【例】计算珠光体中F和Fe3C的含量。,WF=SK/PK=(6.69-0.77/6.69-0.0218)100%=88.7%WFe3c=100%-88.7%=11.3%,1-13,Chapter5:DiffusionalTransformationsinSolids,5-15,奥氏体(A)-Austenite,铁素体(F)-Ferrite,渗碳体(Fe3C)-Cementite,Chapter5:DiffusionalTransformationsinSolids,5-16,铁素体/渗碳体机械混合物,珠光体(P)-Pearite,莱氏体(Ld)-Ledeburite,奥氏体/渗碳体机械混合物,1-16,5-18,珠光体(纯铁、铁素体)的机械性能,抗拉强度b:1000(176274)MN/m2,屈服强度0.2:600(98166)MN/m2,延伸率:10%(3050%),断面收缩率:12-15%(7080%),硬度HB:241(5080),Chapter5:DiffusionalTransformationsinSolids,5-19,Fe-Fe3C合金相图应用,低碳钢:Wc0.25%中碳钢:0.25%Wc0.6%高碳钢:Wc0.6%,Chapter5:DiffusionalTransformationsinSolids,5-20,碳素结构钢:Q235AF,屈服强度,235MPa,A等级,沸腾钢,优质碳素结构钢,45-Wc=45%00,45Mn-Wc=45%00;WMn=0.7%1.0%,Chapter5:DiffusionalTransformationsinSolids,5-21,碳素工具钢,T12A,碳素工具钢,Wc=12%0,铸造碳钢,ZG200-400,b400MPa,s200MPa,铸钢,Chapter5:DiffusionalTransformationsinSolids,5-22,合金元素在钢中作用,强碳化物形成元素,弱碳化物形成元素,非碳化物形成元素,Chapter1:Introductions,1-22,扩大奥氏体(降低A3提高A4温度)元素,开启奥氏体相区：MnCoNi,扩大奥氏体相区：CNCu,缩小奥氏体(提高A3降低A4温度)元素,封闭奥氏体相区：VCrTiMoWAlPSnSbBi,缩小奥氏体相区：BZrNiTaSCe,Chapter5:DiffusionalTransformationsinSolids,5-24,理解为主，记忆为辅适当笔记，归纳总结理论联系实际联系相关课程,1.4怎样学习热处理？,Chapter5:DiffusionalTransformationsinSolids,5-25,1.1、合金材料应用及其“性能-结构-工艺”之间的关系,1.5小结,1.2、热处理在材料中的位置，及其与相图的关系,1.3、铁碳合金知识,Chapter5:DiffusionalT