第一章钢铁中的合金元素1ppt课件

1、第一章第一章 钢铁中的合金元素钢铁中的合金元素钢：钢： 是一种以是一种以FeFe为基的合金为基的合金合金元素：合金钢，合金元素：合金钢， 杂质？杂质？低合金钢：低合金钢：中合金钢：中合金钢： 高合金钢：高合金钢： 微合金钢：微合金钢： 合金元素合金元素( (如如V,Nb,Ti,Zr,B)V,Nb,Ti,Zr,B)含量小于或等于含量小于或等于0.1%0.1%，而能显著而能显著影响组织和性能的钢。影响组织和性能的钢。 %5eMW%10%5eMW%10eMW钢铁中的合金元素钢铁中的合金元素表中字体颜色为绿色或深蓝色的元素为钢中常见合金表中字体颜色为绿色或深蓝色的元素为钢中常见合金元素元素; ;字体颜

2、色为深蓝色的元素为钢中常见碳化物构成字体颜色为深蓝色的元素为钢中常见碳化物构成元素。元素。 IIIIIIIVVVI钢中合金元素的分类钢中合金元素的分类1、按与、按与Fe相互作用的特点分：相互作用的特点分： 构成元素：构成元素：C，N，Ni，Mn，Co，Cu等等 构成元素：构成元素：Cr，Mo，Si等等2、按照与碳、按照与碳C相互作用的特点分：相互作用的特点分： 碳化物构成元素：碳化物构成元素：Ti，V，Nb，Cr 等等 非碳化物构成元素：非碳化物构成元素：Ni，Si，Al 等等3、按照对奥氏体层错能的影响分、按照对奥氏体层错能的影响分 提高奥氏体层错能的元素：提高奥氏体层错能的元素：Ni，Cu

3、等等 降低奥氏体层错能的元素：降低奥氏体层错能的元素：Mn，Cr等等 第一节第一节 Fe Fe 基固溶体基固溶体纯铁在加热和冷却过程中产生如下的同素异晶转变: 合金元素对-Fe，-Fe和-Fe的相对稳定性以及同素异晶转变温度A3和A4均有极大的影响。 Fe912CA3 Fe4CA4 Fe链接Fe C相图 ！6.676.67Lreturn 1纯铁：纯铁：N点，点， A4G点，点， A3A6.676.67L钢：钢： A4线线NH A3线线GSAReturn 2扩展奥氏体扩展奥氏体区的元素区的元素奥氏体构成元素奥氏体构成元素 使使A3温度下降，温度下降，A4温度上升，即扩温度上升，即扩展了展了相区。

4、相区。FeC相图两种情况扩展扩展区的元素区的元素1. 无限扩展无限扩展相区的元素：与相区的元素：与Fe无限固溶无限固溶 Ni、Mn、 Co钴属于此类合金元素钴属于此类合金元素扩展扩展区的元素区的元素2、有限扩展、有限扩展相区的元素：有限固溶相区的元素：有限固溶 与与 Fe 和和 Fe均构成有限固溶均构成有限固溶 , 相有稳定存在相有稳定存在的最低温度点的最低温度点 。C、N、Cu等扩展铁素体扩展铁素体()区的元素区的元素铁素体构成元素铁素体构成元素 这些合金元素使这些合金元素使A3A3温度上升，温度上升，A4A4温度下降温度下降链接链接FeFeC C相图相图 它包括以下两种情况它包括以下两种情

5、况扩展扩展区的元素区的元素1 1、封锁、封锁型：无限扩展型：无限扩展区区Cr铬、V 钒扩展扩展区的元素区的元素2 、 减少减少型：出现金属间化合物型：出现金属间化合物B硼、Nb铌等两类元素消费上的指点意义两类元素消费上的指点意义合金元素这种扩展或减少相区的才干对合金的组织形貌、力学性能、化学性能和物理性能将产生艰苦的影响，对钢铁资料的成分设计有很重要的指点意义，eg.不锈钢的成分设计：使钢在室温具有单相、或单相的组织奥氏体不锈钢：参与大量的Ni，Mn等奥氏体 构成元 素，如 1Cr18Ni9，wCr 18 促进Ni 的奥氏体化作用铁素体不锈钢： 参与大量的Cr、Si等铁素体构成元素， 如 Cr

6、25Ti与Fe构成代位固溶体的合金元素，扩展或缩相区的才干与它们在-Fe和 Fe中的溶解度有关, 主要有3个影响要素: 自学1.合金元素与铁元素电子构造的差别; 2.合金元素与铁元素点阵类型的差别;3.合金元素与铁元素原子尺寸要素的差别热力学解释合金元素热力学解释合金元素对相区的作用对相区的作用H元素在相中的摩尔焓；H 元素在相中的摩尔焓；H H HDH 0, 元素扩展相区第二节第二节 合金元素与钢中晶体合金元素与钢中晶体 缺陷的相互作用缺陷的相互作用合金中的晶体缺陷：晶界、相界、亚晶界、合金中的晶体缺陷：晶界、相界、亚晶界、位错等位错等 溶质原子与晶界结合溶质原子与晶界结合 晶界偏晶界偏聚聚

7、 溶质原子与位错结合溶质原子与位错结合 柯垂尔柯垂尔气团，气团，C C、N N 热力学解释：柯氏气团、晶界偏聚为使体系热力学解释：柯氏气团、晶界偏聚为使体系能量能量 降低的自发过程降低的自发过程 p7 p7 解释，解释， McLean McLean公式，偏聚程度公式，偏聚程度与畸变能差与畸变能差 有关有关合金元素晶界偏聚的富积系数合金元素晶界偏聚的富积系数原子尺寸， 相差大，E大，晶界偏聚大固溶度小，C0小，晶界偏聚大温度降低，E不变，晶界偏聚大几种溶质原子之间同时在晶界偏聚：E值大的优先；影响晶界偏聚速度；共偏聚作用：溶质原子之间有强相互作用，在晶界产生沉淀0ccgCg 晶界区的溶质偏聚浓度

8、；C0溶质在基体晶内的浓度第三节第三节 钢铁中的碳化物和氮化物钢铁中的碳化物和氮化物fHD一、钢铁中碳化物和氮化物的特点： 高熔点，高硬度， p8，表12，表13 高稳定性， 断定，越大，化合物越稳定， 图17，为什么？钢中碳化物钢中碳化物 合金元素的d层电子数决议其与C、N原子构成的键的强度，d层电子越少，碳、氮化合物越稳定链接元素周期表二、钢中碳化物的稳定性二、钢中碳化物的稳定性部分合金元素的部分合金元素的d层电子数层电子数 对第周围期合金元素：对第周围期合金元素： 与碳的亲和力与碳的亲和力TiVCrMn,而而Co和和Ni的的3d层电子数比层电子数比铁多，与碳的亲和力比铁弱，故在钢中不构成

9、碳化物。铁多，与碳的亲和力比铁弱，故在钢中不构成碳化物。return钢铁中的碳化物钢铁中的碳化物 在钢中碳化物相对稳定性的顺序如下： ZrTi Nb V Mo W Cr Mn Fe Ti、Nb、Zr 、V强碳化物构成元素； W、Mo，Cr 中强碳化物构成元素； Ni，Co，Cu 的碳化物在钢中不出现钢铁中的碳化物钢铁中的碳化物 合金碳化物在钢中的行为与其本身的稳定性有关钢铁中的碳化物钢铁中的碳化物三、碳化物的构造三、碳化物的构造a rc/rme 0.59 构成复杂点阵构造，复杂构成复杂点阵构造，复杂C化物，化物，C 化物稳定性差，如化物稳定性差，如 Cr23 C6， Cr7C3b rc/rme

10、0.59，晶格简单的，晶格简单的C化物，化物，MC和和M2C型，稳定型，稳定 性高性高 W、V、Ti、Zr、Mo、Nb等属等属于于 此类型。此类型。钢铁中的碳化物钢铁中的碳化物复合碳化物：在一种碳化物中可溶解其它元复合碳化物：在一种碳化物中可溶解其它元素，素， 构成含有多种合金元素碳化物，如构成含有多种合金元素碳化物，如Fe，V3C，Fe，Mn3C 等。等。 各种碳化物之间可以完全溶各种碳化物之间可以完全溶 解或部分溶解。解或部分溶解。 影响不同类型碳化物溶解度的要素自学：影响不同类型碳化物溶解度的要素自学： 碳化物的点阵类型；碳化物的点阵类型； 合金元素的尺寸要素；合金元素的尺寸要素； 合金

11、元素的电化学要素。合金元素的电化学要素。 四、碳化物的相互溶解四、碳化物的相互溶解钢铁中的碳化物钢铁中的碳化物1 1、完全互溶、完全互溶 各种碳化物具有一样的点阵类型，碳化物中的各种碳化物具有一样的点阵类型，碳化物中的金属原子的外层价电子构造相近，原子半径差金属原子的外层价电子构造相近，原子半径差8-10%8-10%，碳化物彼此可以完全互溶，即碳化物，碳化物彼此可以完全互溶，即碳化物中的金属原子可以恣意彼此相互置换中的金属原子可以恣意彼此相互置换例如：例如： Mn3C - Fe3C -(Fe,Mn)3CMn3C - Fe3C -(Fe,Mn)3CVC - TaC - NbC - ( V,Nb,

12、Ta)C VC - TaC - NbC - ( V,Nb,Ta)C Mo2C - W2C Mo2C - W2C Fe3W3C - Fe3Mo3C - Fe3(W,Mo)3CFe3W3C - Fe3Mo3C - Fe3(W,Mo)3C钢铁中的碳化物钢铁中的碳化物2 2、有限溶解：、有限溶解： 假设三个要素中恣意一个不适宜，那么碳化物之间假设三个要素中恣意一个不适宜，那么碳化物之间就构成有限溶解。就构成有限溶解。例如：例如：Fe3CFe3C中可溶解中可溶解28%Cr, 14%Mo, 2%W, 3%V,28%Cr, 14%Mo, 2%W, 3%V,构成合构成合金渗碳金渗碳 体。体。 钢铁中的氮化物钢

13、铁中的氮化物 氮化物具有高硬度和脆性、高熔点，对钢的性能有明显的影响。 氮原子比碳原子小，氮原子半径N和金属原子半径MN/M均小于0.59，所以氮化物都呈简单密排构造。第四节第四节 钢中的金属间化合物钢中的金属间化合物 合金钢中合金元素之间以及合金元素与铁之间产生相互作用，能够构成各种金属间化合物。金属间化合物坚持着金属的特点，对奥氏体不锈钢、马氏体时效钢和许多高温合金的强化有较大的影响。钢中的金属间化合物钢中的金属间化合物一、一、相相IIIIIIIVVVI第一长周期的第七族VIIB和第八族VIIIB能和第五族VB及第六族VIB元素构成相，如CrMn，CrFe等钢中的金属间化合物钢中的金属间化

14、合物一、一、相相 钢中的钢中的相：在低碳的高铬不锈相：在低碳的高铬不锈钢、铬镍奥氏体不锈钢及耐热钢中都钢、铬镍奥氏体不锈钢及耐热钢中都出现出现相。相。P11 相相 例如：例如：FeCr 相相在钢中为有害景象：在钢中为有害景象：相具有较高的硬度，钢中相具有较高的硬度，钢中FeCr 析出通常在晶界处，析出时伴随较大的体积变化，所析出通常在晶界处，析出时伴随较大的体积变化，所以以 在铬镍钢中伴随着在铬镍钢中伴随着相的出现，钢的塑性和韧性显相的出现，钢的塑性和韧性显著下降，脆性添加。同时呵斥钢的耐腐蚀性能下降著下降，脆性添加。同时呵斥钢的耐腐蚀性能下降钢中的金属间化合物钢中的金属间化合物二、二、AB2

15、相相(拉维斯相拉维斯相)1:2 . 1:BAdd尺寸要素起主导作用构成的相：AB2金属间化合物是耐热钢和耐热合金中重要的强化金属间化合物是耐热钢和耐热合金中重要的强化相，如耐热钢中的相，如耐热钢中的NbFe2，耐热铝合金中的，耐热铝合金中的CuAl2等等原子直径之比钢中的金属间化合物钢中的金属间化合物三、三、AB3AB3相相( (有序相有序相) )是介于无序固溶是介于无序固溶体和化合物之间的体和化合物之间的过渡形状。过渡形状。是耐热钢和耐热是耐热钢和耐热合金中重要的强化合金中重要的强化相，例如：相，例如：Ni3AlNi3Al等。等。 Ni3Al中可溶解多种元素，电负性和原子半径决议NiCo，C

16、u3 AlTi，Nb图18，p12第五节第五节 合金元素对铁碳相图的影响合金元素对铁碳相图的影响 1 1、改动了奥氏体相区的位置、改动了奥氏体相区的位置 Mn, Ni等 ： 构成元素，扩展 区，室温Cr，Mo等：铁素体构成元素， 会消逝，室温合金元素对铁碳相图的影响合金元素对铁碳相图的影响扩展相区元素降低了A3温度，也降低了A1温度； 减少相区元素升高了A3温度，也升高了A1温度2 2、改动了共析温度、改动了共析温度合金元素对铁碳相图的影响3 3、改动了共析体的含碳量、改动了共析体的含碳量 一切的合金元素都降低共析点碳含量，使共析点左移合金元素对铁碳相图的影响合金元素对铁碳相图的影响合金元素添

17、加量使C0.8%的钢中出现共析组织;合金元素添加使C2.11%的钢中出现合金莱氏体总结：合金元素对临界点总结：合金元素对临界点Fe-C相图的影响可由相图的影响可由下表表示下表表示第六节第六节 合金元素对钢在加热时合金元素对钢在加热时转变的影响转变的影响钢在加热时的转变： 相的构成 碳化物溶解相中合金元素的均匀化 溶质元素的晶界平衡偏聚 奥氏体晶粒长大合金元素对奥氏体构成的影响改动临界点温度改动临界点温度S S点位置等，改动奥氏体构点位置等，改动奥氏体构成的温度条件及成的温度条件及C C浓度条件。浓度条件。合金元素影响奥氏体均匀化合金元素影响奥氏体均匀化 强碳、氮化物构成元素强碳、氮化物构成元素

18、稳定碳化物或稳定碳化物或氮化物，溶解需更高温度，更长时间保温得氮化物，溶解需更高温度，更长时间保温得到均匀一致到均匀一致。合金工具钢保管部分。合金工具钢保管部分C C化物。化物。影响奥氏体均匀化 合金元素对钢在加热时转变的影响合金元素对钢在加热时转变的影响合金元素对奥氏体晶粒长大的影响合金元素对奥氏体晶粒长大的影响非碳、氮化物构成非碳、氮化物构成 元素元素MnMn、P P、有助长、有助长 奥化体晶粒长大奥化体晶粒长大非碳、氮化物构成非碳、氮化物构成 元素，元素，Ni. Co Ni. Co 等对等对 大无影响大无影响 强碳、氮化物构成元素强碳、氮化物构成元素 奥氏体晶粒长大倾向，氮化奥氏体晶粒长

19、大倾向，氮化物比碳化物溶解度低，常用物比碳化物溶解度低，常用第七节第七节 合金元素对过冷奥氏体合金元素对过冷奥氏体转变的影响转变的影响一、影响相变临界点，从而影响相变的过冷度和驱一、影响相变临界点，从而影响相变的过冷度和驱 动力动力 式式 15和式和式16，定量表示，定量表示各元素各元素 对对Ac3和和Ac1影响，影响， 构成元素，构成元素， 构成元素构成元素 二、在恒温转变曲线上的影响二、在恒温转变曲线上的影响 C C化物构成元素化物构成元素 C C 曲线右移，并改动其外形，出现两个曲线右移，并改动其外形，出现两个“鼻鼻子子 温温 度度 非非C C化物构成元素化物构成元素 使使C-C-曲线右

20、移，外形不变，曲线右移，外形不变， 特殊情况特殊情况Co CCo C分散，分散，C C曲线左移，曲线左移，综述：综述： C C曲线右移的结果，降低了钢的临界冷却速度，提高曲线右移的结果，降低了钢的临界冷却速度，提高了钢的淬透了钢的淬透 性。除性。除CoCo外，一切合金元素外，一切合金元素 均均稳定性，稳定性，淬透淬透性，性，钢中常用于提高淬透性元素：钢中常用于提高淬透性元素： Cr Cr、MnMn、MoMo、SiSi、NiNi、B B等等 550700727PBPBMsTimeMA1bcaMf共析钢的共析钢的“ C C 曲线曲线TTTTTT曲线曲线return合金元素分散慢，是珠光体转变时碳化

21、物形核的 控制要素合金元素影响 形核功或转变激活能，降低 相转变速度，p17Ti，V，NbCr，Mo，W Al，Si合金元素对先共析铁素体析出的影响：C在相变前端 的分散为控制要素，强碳化物构成元素对析出不利，Ni、 Mn也减慢这种转变相间沉淀:碳化物相间沉淀，尺寸取决于转变温度和碳化 物构成元素的种类 合金元素对过冷奥氏体转变的综协作用合金元素对珠光体转变的影响自学合金元素对珠光体转变的影响自学 P19，合金元素对贝氏体转变的影响，合金元素对贝氏体转变的影响 自学自学合金元素对贝氏体转变的影响合金元素对贝氏体转变的影响合金元素对贝氏体转变上限温度的影响。合金元素改动贝氏体转变动力学过程，增长

22、转变孕育期，减慢长大速度。碳、硅、锰、镍、铬的作用较强，钨、钼、钒、钛的作用较小。(自学) 绝大多数合金元素都降低MS，钢中的剩余量,但有Co和Al相反。p20,式(1-8)和(1-9),p20, 表1-5 合金元素影响马氏体的构造:C和合金元素添加构成 针状马氏体的倾向合金元素对马氏体转变的影响合金元素对马氏体转变的影响第八节第八节 合金元素对淬火钢合金元素对淬火钢 回火转变的影响回火转变的影响 对马氏体分解的影响： M分解温度，M分解速度 ，回火抗力， 回火稳定性 合金元素： M分解速度 C钢中C化物析出温度250350 合金钢中400500，甚至更高，构成的碳化物越稳定，元素的这种作用越

23、强 Cr. V.Ti W. Mo等强C化物构成元素，妨碍C分散，使M分解速度 锰弱和镍非对M分解影响甚小合金元素对淬火钢回火转变的影响合金元素对淬火钢回火转变的影响对剩余奥氏体分解的影响对剩余奥氏体分解的影响 剩余剩余分解温度，合金钢中分解温度，合金钢中甚至甚至加热至加热至500700500700也不分解成珠光体等产物，也不分解成珠光体等产物，但析出但析出C C化物使化物使在回火随后的冷却时转变在回火随后的冷却时转变为为M M，这种景象称为二次淬火。，这种景象称为二次淬火。 含含V V、MoMo等元素的合金钢回火的二次硬化等元素的合金钢回火的二次硬化效应：随回火温度的升高，硬度不是继续下效应：

24、随回火温度的升高，硬度不是继续下降，而是在降，而是在600600左右有硬度最高点。左右有硬度最高点。缘由：缘由：高温下高温下C C化物析出使化物析出使内内C C及合金元素贫化，及合金元素贫化，Ms,Ms,冷却时冷却时转变成转变成M M。在在600600左右回火，体系中有大量细小、稳左右回火，体系中有大量细小、稳定、弥散、不易聚集长大的定、弥散、不易聚集长大的C C化物析出，产生化物析出，产生剧烈的第二相强化，从而使钢具有很好的高剧烈的第二相强化，从而使钢具有很好的高温强度和硬度。温强度和硬度。合金元素对淬火钢回火转变的影响合金元素对淬火钢回火转变的影响对对C C化物的构成，聚集和长大的影响化物

25、的构成，聚集和长大的影响 含一种或数种足够浓度含一种或数种足够浓度W W、Mo. Mo. V. CrV. Cr等强等强C C化物构成元素的合金钢，化物构成元素的合金钢，淬火后较高温度回火淬火后较高温度回火450650450650时，产生稳定的、细小弥散的、不时，产生稳定的、细小弥散的、不易聚集长大的易聚集长大的C C化物颗粒。细小弥散、化物颗粒。细小弥散、不易聚集长大的不易聚集长大的C C化物的析出及二次化物的析出及二次淬火共同培育了二次硬化景象。淬火共同培育了二次硬化景象。 Co Co虽不妨碍分散，但虽不妨碍分散，但固溶固溶体的原子结合力，也使析出相不易体的原子结合力，也使析出相不易长大。长

26、大。 合金元素对淬火钢回火转变的影响合金元素对淬火钢回火转变的影响合金元素对析出金属间合金元素对析出金属间化合物的影响化合物的影响低碳和微碳合金马氏体在高温回火时，从基体相中析出金属间化合物，并产生沉淀强化效应。 表16第九节 钢的强化机制强化即提高塑变抗力，而塑变本质是位错运动，所以提高强度即着眼于妨碍位错运动，呵斥位错运动困难。这样合金元素的强化方式主要有四种：一、固溶强化：溶质呵斥根本金属晶格畸变，一、固溶强化：溶质呵斥根本金属晶格畸变，产生弹性应力场，产生弹性应力场， 应力场作用于位错，增应力场作用于位错，增大位错运动阻力，导致强化。大位错运动阻力，导致强化。间隙）(2/1iisCKD

27、代位）(2/1 sssCKDC，N， 作用更强Mn. Cr. Si Ni.Mo.W等，作用相对弱， 其中Si，Mn作用较强钢的强化机制二、晶界强化二、晶界强化 细晶强化细晶强化 晶界存在，变形过晶界存在，变形过程中由程中由 于位错的运动于位错的运动FeFe难以穿越晶界，在晶界难以穿越晶界，在晶界附近产生位错附近产生位错 塞积，构成加工硬化微区妨碍位错运动。塞积，构成加工硬化微区妨碍位错运动。所以，归所以，归 根结底，是由于晶界的存在而使位错运根结底，是由于晶界的存在而使位错运动受阻，从动受阻，从 而到达强化目的。而晶粒越细，晶界越而到达强化目的。而晶粒越细，晶界越多，强化效多，强化效 果好。果

28、好。2/10/ dKssHall-patch公式Ks晶格妨碍强度系数 钢的强化机制晶界强化的详细方法：晶界强化的详细方法：向钢中参与外表活性元素向钢中参与外表活性元素C C、N N、NiNi等，使其等，使其于于 - Fe - Fe晶晶 界偏聚，提高晶界妨碍位错运动才干。界偏聚，提高晶界妨碍位错运动才干。利用合金元素细化晶粒。参与利用合金元素细化晶粒。参与Nb. Ti. VNb. Ti. V等等C C化物构成元化物构成元 素，构成稳定的，细小均匀的，不易聚集长素，构成稳定的，细小均匀的，不易聚集长大的大的C C化物，阻化物，阻 碍高温奥氏体化过程晶粒长大，一样的冷却碍高温奥氏体化过程晶粒长大，一

29、样的冷却条件下产物晶条件下产物晶 粒越细小，粒越细小，ss越高。越高。留意：细小、弥散。由于第二相粒子长大到一留意：细小、弥散。由于第二相粒子长大到一定尺寸后，失去对奥氏体晶粒长大的妨碍作用，定尺寸后，失去对奥氏体晶粒长大的妨碍作用，有一临界尺寸。有一临界尺寸。钢的强化机制三、第二相强化三、第二相强化 第二相粒子妨碍位错运动，位第二相粒子妨碍位错运动，位错运动遇错运动遇 到第二相粒子，或切过或绕过，滑移才干到第二相粒子，或切过或绕过，滑移才干进展，而切过进展，而切过 或绕过都需求耗费额外能量，故需提高外或绕过都需求耗费额外能量，故需提高外加应力，所以加应力，所以 呵斥强化。呵斥强化。 沉淀强化

30、：位错切过二相粒子，合金化沉淀强化：位错切过二相粒子，合金化+ +淬火时效，淬火时效，NiTi Ni3MoNiTi Ni3Mo等，第二相与母相共格，有一定的变等，第二相与母相共格，有一定的变形才干形才干 弥散强化：位错绕过第二相粒子，强弥散强化：位错绕过第二相粒子，强C C化物构成元化物构成元素素Ti Mo W NbTi Mo W Nb等成稳定，细小，弥散，的等成稳定，细小，弥散，的C C化物颗粒。化物颗粒。第二相析出，与母相非共格，不参与变形第二相析出，与母相非共格，不参与变形 钢的强化机制四、位错强化四、位错强化 晶界处位错塞积，妨碍继晶界处位错塞积，妨碍继续变形，所以位错强化着眼于提高位

31、错密续变形，所以位错强化着眼于提高位错密度。合金化使塑性变形时位错易于增殖，度。合金化使塑性变形时位错易于增殖，加工硬化率加工硬化率 细化晶粒，经过添加晶界数量，使晶界附近因变形不协调诱发几何上需求的位错，添加晶粒内位错塞积群数量。第二相粒子，位错绕过时留下拉错圈，使位错数量增多， 淬火呵斥位错型亚构造，合金元素淬透性。马化体切变构成高密度位错胞的亚构造层错能，使位错易干扩展和构成层错，添加位错交互作用，防止交叉滑移，参与层错能元素Mn错的强化四种机制，总的强化效果可看成是各种机制所强化效果之和。 留意：强化必然以损失塑性和韧性的为代价。合金元素经过以上四种机制钢的强度，必然使塑性，韧性下降，

32、所以不同情况，不同要求，要严厉控制合金元素含量。 第十节 改善钢的塑性和韧性一、改善钢的塑性一、改善钢的塑性 p，颈缩后变形，取决于微孔坑，微裂纹构成难易塑性的根本思绪：在提高均匀塑性的同时尽量防塑性的根本思绪：在提高均匀塑性的同时尽量防止和或推迟微孔坑构成止和或推迟微孔坑构成塑性两个目的均匀真应变u总真应变：puT改善钢的塑性和韧性改善钢的塑性和韧性1 1、溶质原子的影响、溶质原子的影响 Fe Fe中溶质原子使塑性下降，中溶质原子使塑性下降，C C、N N间隙固溶比间隙固溶比代位固溶元素作用更大。代位固溶元素作用更大。 Fe Fe中合金元素对塑性影响复杂。往往使塑性中合金元素对塑性影响复杂。

33、往往使塑性在一定溶质浓度处出现最大值影响在一定溶质浓度处出现最大值影响“王王P15P15，图，图1.51.5 影响塑性的主要要素：影响塑性的主要要素：改善钢的塑性和韧性改善钢的塑性和韧性影响塑性的主要要素：影响塑性的主要要素：2 2、晶粒大小对塑性的影响、晶粒大小对塑性的影响 晶粒晶粒，应力集中，应力集中，推迟微孔坑或微裂纹构成，推迟微孔坑或微裂纹构成，pp， T T3 3、第二相的影响、第二相的影响 第二相数量的影响第二相数量的影响 第二相粒子的尺寸、外形、和分布特点第二相粒子的尺寸、外形、和分布特点的影响的影响大尺寸第二相粒子，极限塑性大尺寸第二相粒子，极限塑性第二相粒子呈针状或片状时对极限塑性危第二相粒子呈针状或片状时对极限塑性危害大，球状时危害小。害大，球状时危害小。第二相粒子沿晶界分布危害大，均匀分布第二相粒子沿晶界分布危害大，均匀分布危害小。危害小。 第二相为球状，细小，均匀，弥散分布第二相为球状，细小，均匀，弥散分布最好。最好。第二相强化，第二相强化，C C化物，经过热处置改动大化物，经过热处置改动大小，外形和分布小，外形和分布 第二相为杂