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16页2.1 纯金属的结晶2.2 合金的结晶2.3 金属的塑性加工2.4 钢的热处理2.5 钢的合金化2.6 表面技术第2章 金属材料的组织与性能控制 c2.5 钢的合金化碳钢:价格低,但是,力学性能低,淬透性低,回火抗力差,耐热、耐低温、耐蚀等特殊性能差合金钢 :在碳钢中加入某些合金元素2.5.1 合金元素与铁、碳的相互作用溶于F —— 形成合金F,产生固溶强化形成碳化物 —— 稳定性,熔点、硬度比Cm高得多, 显著提高钢的强、硬度合金渗碳体,如 (Fe, Mn)3C ;特殊碳化物,如 Cr7C3、MoC、WC、VC、TiC 2.5.2 合金元素对Fe-Fe3C相图的影响扩大或缩小A、F 区 —— 如,室温下,1Cr18Ni 9 为单相A,1Cr17Ti 为单相F 使使共析转变点S左移 → 钢中P%↑,强度增加 使共晶转变点E 左移 → 钢中出现Le ' 2.5.3 合金元素对热处理的影响1. 对A化的影响减缓A化过程(Ni、Co除外)合金碳化物难熔,阻碍C的扩散,需提高加热温度,延长保温时间细化晶粒 —— 合金元素及其碳化物( Mn除外)阻止A 晶粒长大2. 对C曲线的影响1) 使C曲线右移(过冷A稳定性↑ ),Vk↓,淬透性↑(Co除外)正火时,S片间距↓(或 →B、M), 强度↑非碳化物合金元素对碳钢C曲线的影响碳化物合金元素对碳钢C曲线的影响2)使 Ms、Mf 点下降,淬火后残余A量↑, 硬度↓(Co,Al 除外)3. 对回火转变的影响1) 提高回火稳定性(钢对回火软化的抗力)M 分解、碳化物长大、残余A转变、F再结晶被推迟到较高的温度才发生。
回火温度相同时,合金钢中析出的碳化物更细小,其强度更高2)产生二次硬化回火温度较高时析出细小、 高硬度的合金碳化物,如Mo2C ,使硬度反而提高韧性也大大↑ )w(C) = 0.35%的钼钢的回火温度与硬度的关系二次淬火回火时残余A中析出合金碳化物 → A 中 C% ↓ → Ms、Mf ↑,随后冷却时→M弥散硬化 —— 第二相(沉淀)强化3)增大回火脆性淬火钢在某一温度范围回火时,韧性明显下降合金钢较明显)第一类回火脆性,250~400℃,不可逆第二类回火脆性,450~650℃,可逆,回火后快冷可避免脆化铬镍钢的韧性与 回火温度的关系2.5.4 合金元素对机械性能的影响合金钢的强化机制: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↓)第二相(沉淀)强化小结重点要求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 化等概念作 业 2fP 10 ~ 16week11, Nov 92. 27)3. 26),28)5. 26),29),33)作业2e 参考答案 P 9-112. 21) 钢的淬透性越高,则其C曲线的位置越( ),说明临界冷却速度 越( )。
靠右 小22) 球化退火的主要目的是(),它主要 适用于( )钢 降低硬度,提高切削性及韧性 过共析钢23) 亚共析钢的正常淬火温度范围是( ), 过共析钢的正常淬火温度范围是( )Ac3 + 30 ~ 50℃ Ac1 + 30 ~ 50℃24) 淬火钢进行回火的目的是( ), 回火温度越高,钢的强度与硬度越( )消除淬火应力,调整力学性能 低3. 22) 高合金钢既具有良好的淬透性,也具有良好的淬硬性 )No23) 经退火后再高温回火的钢,能得到回火S 组织,具有良好的 综合机械性能 )No24) 钢的淬透性高,则其淬透层的深度也越大 )Yes25) 表面淬火既能改变钢的表面组织,也能改变心部组织和性能 )No作业2e 参考答案 P 124. 19) 淬硬性好的钢具有:a. 高的合金元素含量 b. 高的含C量 c. 低的含C量√20) 对形状复杂、截面变化大的零件进行淬火时,应选用:a. 高淬透性钢 b. 中淬透性钢 c. 低淬透性钢√ 21) 直径为10mm的40钢的常规淬火温度大约为:(Ac3 = 780℃)a. 750℃ b. 850℃ c. 920℃ √上述正确淬火后的显微组织为:a. M b. F + M c. M + P √ 22) 完全退火主要适用于:a. 亚共析钢 b. 共析钢 c. 过共析钢 √ 作业2e 参考答案 P 134. 23) 钢的回火处理是在:a. 退火后进行 b. 正火后进行 c. 淬火后进行√24) 20钢的渗C温度范围是:a. 600~650℃ b. 800~820℃c. 900~950℃ c. 1000~1050℃√ 25) 钢的淬透性主要取决于:a. C含量 b. 冷却介质 c. 合金元素 √ 26) 钢的淬硬性主要取决于:a. C含量 b. 冷却介质 c. 合金元素 √ of 2.5 (2c) & Chapter 2。












