金属材料学总复习.ppt

1、金属材料学的总习提纲、戴起勋，主要内容有：一、主线、核心与“思想”二、合金化三、各种钢要点四、各主要材料的分析思路、主线：服务条件技术要求选择材料加强技术组织架构的最终性能应用、失效。 一、主线、核心和思想、零配件、兵役条件、性能要求、材料成分、强化工艺、组织架构、使用性能工具钢替代、(2)同一材料可采用不同的工艺例： T10钢、淬火水、水、油、分级等。 不同的强化过程有不同的组织，但可以满足零配件的要求。 以最佳的强化程序为目标。 (3)同一材料有不同的用途。 例：60Si2Mn也可以作为模具使用。 低合金工具钢可以是主轴，GCr15也可以是量测仪器、模具等。 学习工作，思路要开阔，敢于提出

2、独特的见解。 核心：核心是合金化的基本原理。 这是材料强韧化不符点的主要因素，掌握合金元素体的作用，理解各种钢的设定和发展，采用热处理等强化技术，并在此基础上使材料的使用性能达到一盏茶优化，热处理等处理技术至关重要。 企业的许多问题是因为材料加工中的工艺有问题。 思想：材料学是一门很有思想的课程，只是从学习过程中体会挖掘出来。 辩证作用矛盾转化，结构钢强度韧性匹配，模具钢主要涉及韧性耐磨协调，铸铁元素黑金属铅形态与力学性能的关系等强韧所反映的不符点，材料这些个不符点涉及合金化修订、处理技术等。 强度雄辩时，不符点的主要方面是如何提高韧性。 所不符点的主，下一面可以在一定条件下转换。 掌握固溶强

3、化、位错强化、细粒强化和弥散强化等强化反应历程。 正火和淬火、高温回火得到的同样为珍珠岩组织，但一般钢必须经过淬火、回火，在这些个的处理过程中，合金元素体的存在形态和位置如何变化，其他组织架构如何变化，固溶强化、位错强化、细粒强化和弥散强化等强化反应历程如何相互这些个问题关系到所有专业课的知识。 合金化设置修订、k形成规则、k类型和性质、对c线的影响、对相图的影响、强韧化不符点进化规则、钢韧化基本路线、钢强化基本反应历程、对Me工艺的影响、组织设置修订、 强韧的不符点在超高强钢中更为明显。 创新突破点是彻底改变传统强化的源头c合金化。 于是发展了马氏体时效钢，提高了韧性一位数。 在材料的发展过

4、程中，人们在这些个的不符点中不断进行研究，不断取得了划时代的进展。 目前广泛使用的微合金钢材、非调质钢、双相钢，都是在深入了解强韧化反应历程的基础上，从传统的强韧不符点中解放出来而具有创新。 分析问题，理解解决问题的关键和思维方法。 材料的发展充满了活的辩证关系，不符点的发展。 当然，对问题的认识有逐步理解的过程。 首先要有宏命令的认识和构想，从高表兄弟看问题有光明的境界。 二、合金化1、合金化原则适量，复合添加多元：多元作用大，效果好，经济。 合金元素体的作用不是简单的代数和。 简单的比喻：人每天的营养摄取，可以科学地调配食谱，在满足营养要求的同时，防止某种营养过剩。 多元复合加入的作用和状

5、况主要有：多元复合加入、性能提高。 像淬透性一样，复合作用不是线性相加。 示例： 40Cr 40CrNi 40CrNiMo，避免。合金元素体在某些方面可以起到积极的作用，但是有很多副作用，为了克服这一不足，可以加入其他的元素体来弥补。 例：改善Si-MnMn-V、k类型和分布。 添加一些元素体可以改变钢中形成的k型和分布，改变其他元素体的存在形态和位置，从而提高性能。 耐热钢中的Cr-Mo-V； 高速钢的V-Cr-W，适量：合金元素体的某些作用在含量达到一定量时往往会产生不良影响，也存在经济性的问题。 适量的原因除了经济因素之外，还主要有如下情况：如果加入适量的Me，则材料的塑性韧性像钢材一样

6、降低，一般Si1.1%、Mn1.8%的Me变多，生成像高速钢的Cr、CrWMn那样k的分布恶化的难溶性的k适量的添加符合经济性Me作用的不是线性的，而是适量的，表现出经济性，2，主要合金元素体作用归纳Cr: 1 )淬火性g，k形核生长。 Cr、Ni等的复合作用较大，例如调质钢40Cr40CrNi40CrNiMo。 2 )关注稳定性，阻止M3C型的成长。 40 Cr与40钢相比，在烘烤到相同硬度的情况下，烘烤温度可以为30-40。 3 )耐氧化性、热强度形成Cr2O3，FeO出现的温度原子间结合力、热强度。 耐热钢、Mo-Cr-V等。 4 )耐腐蚀性电极电位，n/8法则。 例如不锈钢。 5 )使

7、晶粒微细化、改善k均匀性的k如GCr15那样比较稳定。 6 )淬火脆性促进杂质原子的偏在，例如为40CrNi。 7)A1 F形成元素体。 5CrNiMo等热疲劳性淬火温度，例如GCr15为840，T10为780 Cr含量多时为f钢，例如1Cr17。 8)Ms Ar，例如GCr15比T10钢的Ar多，分布为8%左右和3%左右。 Mn: 1固溶强化，例如强化低合金普通结构钢。 2 )使淬透性g、“c”线向右移动，例如40 Mn2。 3 )强化晶粒长大A1、c的晶粒长大促进作用、过热易感性。 4 )自动取款机。 量多时，得到a钢的Mn扩大区。 5 )回火脆性促进有害元素体的偏在。 6 )热脆性脱硫、

8、MnS形成； 除氧剂、MnO； 易切削钢。 Si: 1 )、弹簧钢60Si2Mn等被切削性固溶强化效果显着2 )低温退火稳定性抑制-K形核生长和转变，例如30CrMnSi、9SiCr。 3 )耐氧化性形成致密的氧化物，例如为高温耐氧化钢Cr18Si2、排气阀用钢4Cr9Si2。 4 )淬透性k形核变大，“c”线向右移动，c高的话作用就大。 5 )淬火温度A1。 就像9SiCr一样，Ac1是770。 6 )脱c、黑金属铅化倾向Si碳活性度、含Si钢脱c倾向大。 例如，9SiCr、60Si2Mn等。 Mo: 1 )淬透性使p转变延迟，对b转变的影响小。 2 )热强性固态溶液原子间结合力，例如珍珠热

9、强钢12CrMoV。 3 )退火脆性有效地抑制有害元素体的偏在，例如40CrNiMo。 4 )烘烤稳定性强的k形成元素体、碳活性度，并且k稳定成长困难。 5 )细化晶粒强的k形成元素体，提高碳活性度，阻止晶界偏聚的移动。 6 )非氧化性酸的耐腐蚀性，防止因点蚀而形成MoO3，致密且稳定。 Ni: 1 )沉积基质韧性Ni重排运动阻力、应力松驰。 例如，马氏体时效钢。 40CrNi、40CrNiMo钢韧性高。 2 )稳定a组织、NiA1、扩大区、量多时，室温为a组织，例如18-8奥氏体不锈钢。 3 )使淬火性g、“c”线向右偏移，Cr-Ni复合效应更高。 例如12CrNi3、40CrNi。 4 )

10、回火脆性Ni促进有害元素体的偏在，例如40CrNi回火脆性大。 5 )毫秒警报。 V: 1 )热强性VC质点稳定性好，具有耐热钢Cr-Mo-V等的分散分布。 2 )微细化晶粒VC质点微细而稳定，有效地阻止了晶界迁移，例如为40Mn2V、50CrV。 3 )红硬性、耐磨耗性VC质点系微细、稳定、分散，如高速钢均包含v。 4 )过热倾向VC质点的溶解稳定高，粒子难以生长，4040Mn2V。 5 )研磨性VC质点硬度高，研磨裂纹，例如9Mn2V的研磨性差。利用合金化原理分析典型钢的性能特征9SiCr、CrWMn、9Mn2V。 60Si2Mn毫米； 5毫米； W6Mo5Cr4V2，三，各种钢的要点1，

11、各种钢的特点弹簧，热锻模的工作条件和技术要求必须掌握轴承钢的冶金质量高速钢的热处理工艺工具钢球化处理高碳钢的第二相齿轮轴类零件的选定材料不同的表面强化技术的特征、应用和适用钢种。 2、总结各种钢工艺特点1 )合金元素体多，钢导热性差，工艺变性大。 因此，过程相对复杂。 例如，高速钢、Cr12MoV、18Cr2Ni4W、3Cr2W8V等。 2 )优选地，过共析钢k稳定，以强k形成元素体； 量多，残佗k能使晶粒微细化，提高耐磨性。 当过共析钢不完全淬火，采用低温回火时，必须事先重视热处理、球化工艺。 3 )亚共析钢采用完全淬火，钢中的k不稳定，最好在加热时能全部熔化。 强k形成元素体较少，但含量较

12、少，受到控制。 4 )工具钢淬火时，变形裂纹的倾向较大，在工艺措施上，应采用预热、预冷、淬火常用等温、分级、二液淬火等方法，及时淬火。 5 )在工件尺寸大、锻造模具的情况下，整个热处理过程为了尽可能减少变形裂纹，需要采取一系列措施。 6 )弹簧、轴承、工具钢最终处理前一般为成品化，注意脱碳倾向，一般采用环境、盐浴炉等。 7 )精密零配件处理中请注意尺寸稳定性。 8 )模具钢，特别是高碳高合金钢锻造工艺是关键，这是最终热处理质量的前提。 许多问题多是锻造技术造成的。1结构钢的特点、应用和进化2工具钢的特点、应用和进化3铸铁元素的要点4铝合金分类和特征、4、各主要材料的构思、兵役条件和性能要求、常

13、用品种、c量、常用技术、组织性能、应用、要点、低强钢、低c高碳马氏体、渗碳钢纵向了解与系统的相互关系， 横向理解碳含量和合金化的变化原因，常用品牌、c量、常用工艺、组织、性能特点、应用要点、碳钢、低合金、高速钢、冷模具钢、热作模具钢、量测仪器钢、 培育处理、热力学、动力学、牌号和数字的含义、铸造铁元素：从团棉状g、白口铁元素黑金属铅化得到，根据性能和用途、黑金属铅化过程，和g形态决定基体、铸铁元素中心问题： g形状、大小、数量、分布、球状黑金属铅铸铁元素：球状g的热处理工序：灰铁元素不同，区别于钢。 在不同的过程中得到不同的矩阵型结构。 性能和用途、影响因素、铸铁元素性能、化学成分c、Si促进黑金属铅化Mn，s阻止黑金属铅化，蒸发制冷速度薄壁表面容易变白。 壁厚易感性、性能差、强度、伸长率、冲击韧性比钢低，耐磨切削性好，消振性好，缺口易感性低，铸造性能好。 蠕升铁元素：网络蠕虫状g特殊性能铸铁元素：耐腐蚀性、耐磨耗性、耐热性、工业纯铝：密度2.72。 导电、导热好，结账台斯特性好，塑性高，防锈铝合金只能变形强化。 Al-Mg、Al-Mn系列。 LF5、固溶强化细分化组织强化时效强化第二相强化、基本过程： GP。 条件：随着Me溶解的t，固溶度析出相的加强作用大。 铸造铝合金： Al-Si、ZL104 Al-Cu、ZL201