《合金对钢影响》PPT课件.ppt

《《合金对钢影响》PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《合金对钢影响》PPT课件.ppt（22页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、第 三 节 合 金 元 素 对 钢 的 影 响为什么要加入合金元素？一 、 碳 钢 的 局 限 性 1.淬 透 性 低 2.强 度 和 屈 强 比 低 3.高 温 强 度 差 4.不 能 满 足 特 殊 性 能 的 要 求合金元素能起什么作用呢？ 二 、 合 金 元 素 对 钢 中 基 本 相 的 影 响1、 合 金 固 溶 体 Fe(Me)2、 合 金 渗 碳 体 (Fe,Me)3C3、 合 金 碳 化 物 TiC 、 NbC 、 WC 、 VC 、4、 非 金 属 夹 杂 MnS, MnO, SiO2 , Al2O35、 Cu , Pb 以 游 离 状 态 存 在合 金 元 素 在 钢 中

2、 的 存 在 形 式 取 决 于 ：1、 合 金 元 素 本 身 的 性 质2、 合 金 元 素 的 含 量 以 及 碳 的 含 量3、 热 处 理 条 件 （ 加 热 温 度 、 冷 却 条 件 ） 1.形 成 合 金 碳 化 物 Mn： 弱 碳 化 物 形 成 元 素 ， Cr、 Mo、 W： 属 于 中 强 碳 化 物 形 成 元 素 ， V 、 Ti、 Nb、 Zr ： 是 强 碳 化 物 形 成 元 素 。 与 C的 亲 和 力 强 的 合 金 元 素 形 成 的 特 殊 碳 化 物 稳 定 性 好 ， 具 有 高 熔 点 、 高 硬 度 、 高 耐 磨 性 和 不 易 分 解 等

3、特 点 。 碳 化 物 的 稳 定 性 越 高 ， 热 处 理 加 热 时 ， 碳 化 物 的 溶 解 及 奥 氏 体 的 均 匀 化 越 困 难 。 同 样 在 冷 却 及 回 火 过 程 中 碳 化 物 的 析 出 及 其 聚 集 长 大 也 越 困 难 。 2.形 成 合 金 固 溶 体 凡 是 溶 入 铁 素 体 的 合 金 元 素 均 起 固 溶 强 化 作用 ， 即 ， 使 钢 的 强 度 和 硬 度 提 高 、 韧 性 降 低 。 合 金 元 素 对 F体 断 面 收 缩 率 的 影 响 三 、 合 金 元 素 对 铁 碳 合 金 相 图 的 影 响1、 对 奥 氏 体 相 区

4、的 影 响（ 1） 扩 大 A区 Ni、 Mn、 Co、 C、 N、 Cu等 元 素 的 加 入 会 使 奥 氏 体 相区 扩 大 ， 特 别 是 Ni、 Mn的 影 响 更 大室 温 下1Cr18Ni9 为 单 相 A体 不 锈 钢高 锰 钢 Mn13 水 韧 处 理 后 获得 单 一 的 A体 （ 2） 缩 小 A区Cr、 W、 Mo、 V、 Ti、 Al、 Si等元 素 的 加 入 会 使 奥 氏 体 相 区 缩小 ， 特 别 是 Cr、 Si含 量 高 时 将限 制 A体 区 ， 甚 至 完 全 消 失 。1Cr17Ti 0Cr13 为 单 相 F体 2、 对 铁 碳 相 图 中 S点

5、 、 E点 的 影 响3、 对 共 析 转 变 温 度 A1的 影 响所 有 的 合 金 元 素 都 使 S点 左 移 ， 而 大 部 分 合 金元 素 均 使 E点 左 移 ， 因 此 ， 含 碳 量 相 同 的 碳 钢和 合 金 钢 具 有 不 同 的 显 微 组 织 。使 共 析 转 变 点 S左 移 钢 中 P% ， 强 度 增加 。使 共 晶 转 变 点 E 左 移 钢 中 出 现 Ld 。扩 大 A相 区 的 元 素 使 铁 碳 合 金 相 图 中 共 析 转 变温 度 A 1下 降 ； 缩 小 A相 区 的 元 素 则 使 其 上 升 ，并 都 使 共 析 反 应 在 一 个 温

6、 度 范 围 内 进 行 。 四 、 合 金 元 素 对 钢 热 处 理 的 影 响1、 合 金 元 素 对 加 热 时 相 变 的 影 响 对 奥 氏 体 形 成 速 度 的 影 响 Cr、 Mo、 W、 V、 Ti、 Nb、 Zr等 强 碳 化 物 形 成 元 素与 C的 亲 和 力 强 ， 形 成 难 溶 于 奥 氏 体 的 合 金 碳 化 物 ， 显著 阻 碍 C的 扩 散 ， 大 大 减 慢 奥 氏 体 形 成 速 度 。 为 了 加 速碳 化 物 的 溶 解 和 奥 氏 体 成 分 的 均 匀 化 ， 必 须 提 高 加 热 温度 并 保 温 更 长 时 间 。 Co、 Ni等 部

7、 分 非 碳 化 物 形 成 元 素 能 增 大 C的 扩 散 速 度 ， 使 奥 氏 体 形 成 速 度 加 快 。 Al、 Si、 Mn等 合 金 元 素 对 奥 氏 体 形 成 速 度 影 响 不 大 。 对 奥 氏 体 晶 粒 大 小 的 影 响除 Co、 Ni以 外 ， 绝 大 多 数 合 金 元 素 ， 特 别 是 强碳 化 物 形 成 元 素 由 于 形 成 合 金 渗 碳 体 和 特 殊 碳 化物 ， 更 难 溶 入 奥 氏 体 中 ， 并 且 阻 碍 奥 氏 体 晶 界 的移 动 和 奥 氏 体 晶 粒 的 长 大 ， 起 到 细 化 晶 粒 的 作 用 。V、 Ti、 Nb

8、、 Zr强 烈 阻 碍 A体 晶 粒 长 大 W、 Cr、 Mo中 等 阻 碍 A体 晶 粒 长 大 Mn、 B促 进 A体 晶 粒 长 大 2、 合 金 元 素 对 过 冷 奥 氏 体 转 变 的 影 响 合 金 元 素 对 C曲 线 的 影 响 除 Co外 ， 几 乎 所 有 合 金 元 素 溶 入 奥 氏 体 后 都 增 大 过 冷 奥氏 体 的 稳 定 性 ， 使 C曲 线 右 移 ， 即 提 高 钢 的 淬 透 性 。Mo、 Mn、 W、 Cr、 Ni、 Si、 Al对 淬 透 性 作 用 依 次 由 强 到 弱 。 对 C曲 线 形 状 的 影 响注 意 ： 加 入 合 金 元 素

9、 ， 只 有 完 全 溶 入 奥 氏 体 才 能 提 高 淬 透 性 。 两 种 或 多 种 合 金 元 素 同 时 加 入 对 淬 透 性 的 影 响 ， 比 单 一 元素 的 影 响 强 得 多 。 合 金 元 素 对 VK影 响 的 示 意 图 合 金 元 素 对 C 曲 线 影 响 示 意 图 Si基 本 不 影 响 Ms、 Mf点 ， 除 Co、 Al外 ， 多 数合 金 元 素 使 Ms、 Mf点 下 降 ， 导 致 残 余 奥 氏 体 增 加 。 合 金 元 素 对 马 氏 体 转 变 的 影 响 合 金 元 素 对 Ms点 的 影 响 合 金 元 素 对 残 余 奥 氏 体 量

10、 的 影 响（ 含 1.0 的 钢 在 1150 淬 火 ） 五 、 合 金 元 素 对 回 火 转 变 的 影 响1、 提 高 回 火 稳 定 性 回 火 稳 定 性 ： 淬 火 钢 在 回 火 时 硬 度 下 降 快 慢 的 性 质 。 原 因 ： （ 1） 推 迟 马 氏 体 的 分 解 和 残 余 奥 氏 体 的 转 变 (即 在 较 高 温 度 才 开 始 分 解 和 转 变 ) （ 2） 提 高 铁 素 体 的 再 结 晶 温 度 提 高 回 火 稳 定 性 作 用 较 强 的 合 金 元 素 有 ： V、 Si、 Mo、 W、 Ni、 Co等 。 2、 产 生 二 次 硬 化 二

11、 次 硬 化 ： 淬 火 钢 在 回 火 时随 着 回 火 温 度 的 升 高 ， 硬 度不 下 降 反 而 升 高 的 现 象 。 3、 增 大 回 火 脆 性 回 火 脆 性 ： 在 某 些 温 度 区 间 回 火 时 ， 钢 的 硬 度 显 著 下降 的 现 象 。 消 除 方 法 ： 快 冷 ； 加 入 Mo 或 W 合 金 钢 的 强 化 机 制 ： 合 金 F 的 固 溶 强 化 M位 错 强 化 细 晶 强 化 （ F、 M晶 粒 度 ， P片 间 距 ） 弥 散 强 化 （ 也 称 第 二 相 （ 沉 淀 ） 强 化 ） 六 、 结 构 钢 中 常 用 的 合 金 元 素 及 其 作 用主 加 元 素 ： Cr、 Ni、 Si、 Mn辅 加 元 素 ： W、 Mo、 V、 Ti、 B 总 结 Mo 、 Cr 、 Mn、 B强 淬 透 ，Ni、 Si二 者 稍 落 后 。 V、 Ti、 Nb、 Zr强 细 化W、 Cr 、 Mo也 稍 落 后Mn、 B促 使 它 长 大W 、 Mo消 除 高 回 脆 重 点 要 求1. 合 金 元 素 在 钢 中 的 作 用 ， 合 金 元 素 对 钢 的 热 处 理 、 机 械 性 能 的 影 响 。2. 回 火 稳 定 性 、 回 火 脆 性 、 弥 散 硬 化 、 二 次 硬 化 等 概 念 。