材科B2下學(xué)期復(fù)習(xí)-新

1、 組元組元：Fe、Fe3C和和C（石墨）（石墨） 相相：L、 Fe3C 組織組織：F、A、P、Ld、 Ld、 Fe3C一、一、鐵碳合金的組元、相及組織鐵碳合金的組元、相及組織二、二、Fe-Fe3C相圖分析相圖分析1、默畫相圖、熟悉相圖點(diǎn)、線、區(qū)。、默畫相圖、熟悉相圖點(diǎn)、線、區(qū)。 鐵碳相圖上的特性點(diǎn)（重點(diǎn)：鐵碳相圖上的特性點(diǎn)（重點(diǎn)：C C點(diǎn)、點(diǎn)、S S點(diǎn)、點(diǎn)、E E點(diǎn)）、點(diǎn)）、 特性線及三條三相共存線。特性線及三條三相共存線。第第8章章 鐵碳合金與鐵碳合金相圖鐵碳合金與鐵碳合金相圖包晶轉(zhuǎn)變（包晶轉(zhuǎn)變（1495）共晶轉(zhuǎn)變（共晶轉(zhuǎn)變（1148 ）共析轉(zhuǎn)變（共析轉(zhuǎn)變（727 ）2、用相組成物及組織組成

2、物填寫相圖。、用相組成物及組織組成物填寫相圖。L+ +Fe3C + Fe3C + L+Fe3C + +LFe1234566.6902004006008001000120014001600ANGJBHESCDFKPQ2.114.30.770.020.530.170.0911487271495溫度溫度/ LFe3C 用相組成物填寫的相圖用相組成物填寫的相圖Wc(%)Fe1234566.6902004006008001000120014001600NBESCDFKP2.114.30.7711487271495LL+AAA+Fe3CF+ AWc(%)溫度溫度/ PFPP Fe3CP Fe3C LdA

3、Fe3C LdLdLdLd+Fe3CLd+Fe3CFe3CL+Fe3CF+ Fe3CF + A +L用組織組成物填寫的相圖用組織組成物填寫的相圖3、利用相圖分析鐵碳合金合金結(jié)晶過(guò)程（用冷卻、利用相圖分析鐵碳合金合金結(jié)晶過(guò)程（用冷卻曲線分析）曲線分析）熟悉每一階段的相變和組織（會(huì)畫組織示意圖）熟悉每一階段的相變和組織（會(huì)畫組織示意圖）4、利用杠桿定律計(jì)算合金的相或組織含量。、利用杠桿定律計(jì)算合金的相或組織含量。5、利用相圖分析合金成分、利用相圖分析合金成分-組織組織-力學(xué)性能間關(guān)系。力學(xué)性能間關(guān)系。如：如：P215第第9題題515鋼鋼45鋼鋼65鋼鋼 T12碳含量對(duì)平衡組織的影響碳含量對(duì)平衡組織

4、的影響 T8 鐵碳合金的碳含量與平衡組織、鐵碳合金的碳含量與平衡組織、 力學(xué)性能之間的關(guān)系力學(xué)性能之間的關(guān)系亞共晶白口鐵亞共晶白口鐵共晶白口鐵共晶白口鐵過(guò)共晶白口鐵過(guò)共晶白口鐵工業(yè)純鐵工業(yè)純鐵6 組織組織：F+(Fe3C)F+PPP+ (Fe3C)IIP+ (Fe3C)II+LdLd(Fe3C)I+ LdFe3C形態(tài)形態(tài)：（Fe3C）（薄網(wǎng)狀、點(diǎn)狀）（薄網(wǎng)狀、點(diǎn)狀） 共析共析Fe3C（層片狀）（層片狀） (Fe3C)（網(wǎng)狀）（網(wǎng)狀） 共晶共晶Fe3C（基體）（基體） (Fe3C)（粗大片狀）（粗大片狀）7碳含量對(duì)力學(xué)性能的影響碳含量對(duì)力學(xué)性能的影響Wc1.0時(shí)，隨著含碳時(shí)，隨著含碳量的增加，量

5、的增加，鋼的強(qiáng)度和鋼的強(qiáng)度和硬度增加硬度增加，而塑性和韌，而塑性和韌性不斷下降；性不斷下降；Wc1.0時(shí)，因出現(xiàn)時(shí)，因出現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)狀滲碳體狀滲碳體而導(dǎo)致而導(dǎo)致鋼的強(qiáng)鋼的強(qiáng)度下降，但硬度仍會(huì)增度下降，但硬度仍會(huì)增加。加。工業(yè)上使用的鋼的碳質(zhì)量分工業(yè)上使用的鋼的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般數(shù)一般1.31.4。8u硬度硬度 主要決定于組織中組成相或組織組成物的主要決定于組織中組成相或組織組成物的硬度和質(zhì)量分?jǐn)?shù)，隨碳含量的增加，硬度和質(zhì)量分?jǐn)?shù)，隨碳含量的增加，硬度高的硬度高的FeFe3 3C C的的量增加，合金的硬度呈直線關(guān)系增大。量增加，合金的硬度呈直線關(guān)系增大。u強(qiáng)度強(qiáng)度 對(duì)組織形態(tài)很敏感。隨碳含量的增加，亞共對(duì)組

6、織形態(tài)很敏感。隨碳含量的增加，亞共析鋼中析鋼中 P P 增多而增多而 F F 減少。減少。P P的強(qiáng)度比較高，所以亞共的強(qiáng)度比較高，所以亞共析鋼的強(qiáng)度隨碳含量的增大而增大。到約析鋼的強(qiáng)度隨碳含量的增大而增大。到約w wc c=0.9=0.9時(shí)，時(shí)，F(xiàn)eFe3 3C C沿晶界形成完整的網(wǎng)，強(qiáng)度迅速降低。沿晶界形成完整的網(wǎng)，強(qiáng)度迅速降低。 u塑性、韌性塑性、韌性：隨碳含量的增大，：隨碳含量的增大，F(xiàn) F量不斷減少，合金量不斷減少，合金的的塑性、韌性塑性、韌性連續(xù)下降。連續(xù)下降。第第9章章 固態(tài)相變和熱處理固態(tài)相變和熱處理改善鋼的性能，主要有兩個(gè)途徑：改善鋼的性能，主要有兩個(gè)途徑：（1） 調(diào)整鋼的化

7、學(xué)成分，加入合金元素；調(diào)整鋼的化學(xué)成分，加入合金元素；（2） 鋼的熱處理，改變組織結(jié)構(gòu)。鋼的熱處理，改變組織結(jié)構(gòu)。一、一、掌握三個(gè)轉(zhuǎn)變掌握三個(gè)轉(zhuǎn)變u 鋼加熱時(shí)的鋼加熱時(shí)的A轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變（A化）化）u 過(guò)冷過(guò)冷A的三大冷卻轉(zhuǎn)變的三大冷卻轉(zhuǎn)變 P、B、M型轉(zhuǎn)變型轉(zhuǎn)變u 淬火鋼的回火轉(zhuǎn)變淬火鋼的回火轉(zhuǎn)變（5個(gè)階段個(gè)階段)二、二、熟悉兩種熟悉兩種過(guò)冷過(guò)冷A冷卻轉(zhuǎn)變圖并會(huì)應(yīng)用冷卻轉(zhuǎn)變圖并會(huì)應(yīng)用 TTT圖、圖、CCT圖圖三、三、通曉典型組織（組織形態(tài)及性能）通曉典型組織（組織形態(tài)及性能） P、S、T；M；B（B上上、B下下） M回回、T回回、S回回過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物（共析鋼）過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物（共析鋼） 轉(zhuǎn)變

8、轉(zhuǎn)變類型類型轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變產(chǎn)物產(chǎn)物形成形成溫度溫度轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變機(jī)制機(jī)制顯微組織特征顯微組織特征HRC獲得獲得工藝工藝珠珠光光體體PA1650擴(kuò)擴(kuò)散散型型粗片狀，粗片狀，F(xiàn)、Fe3C相間分布相間分布10-20退火退火S650600細(xì)片狀，細(xì)片狀，F(xiàn)、Fe3C相間分布相間分布20-30正火正火T600550極細(xì)片狀，極細(xì)片狀，F(xiàn)、Fe3C相間分布相間分布30-40等溫等溫處理處理貝貝氏氏體體B上上550350半擴(kuò)半擴(kuò)散型散型羽毛狀，短棒狀羽毛狀，短棒狀Fe3C分布于過(guò)飽分布于過(guò)飽和和F條之間條之間40-50等溫等溫處理處理B下下350MS竹葉狀，細(xì)片狀竹葉狀，細(xì)片狀Fe3C分布于過(guò)飽分布于過(guò)飽和和F針上針上

9、50-60等溫等溫淬火淬火馬馬氏氏體體M針針MSMf無(wú)擴(kuò)無(wú)擴(kuò)散型散型針狀針狀60-65淬火淬火M板條板條MSMf板條狀板條狀40-50淬火淬火工藝名稱工藝名稱 加熱溫度加熱溫度 冷卻方式冷卻方式 顯微組織顯微組織 冷速冷速退火退火 Ac1+3050 爐冷爐冷 P V1正火正火 Ac1+3050 空冷空冷 S V2淬火淬火 Ac1+3050 油冷油冷 T+M+A V3淬火淬火 Ac1+3050 水冷水冷 M+A V4等溫淬火等溫淬火Ac1+3050 鹽鹽浴浴 B下下 V5分級(jí)淬火分級(jí)淬火Ac1+3050 鹽浴鹽浴 +空冷空冷 M+A V6M+AMf亞共析鋼：中溫轉(zhuǎn)變區(qū)會(huì)有少量貝氏體（上亞共析鋼：

10、中溫轉(zhuǎn)變區(qū)會(huì)有少量貝氏體（上B）產(chǎn)生。如油）產(chǎn)生。如油冷的產(chǎn)物為冷的產(chǎn)物為F+T+上上B+M，但，但F和上和上B量很少，有時(shí)可忽略。量很少，有時(shí)可忽略。共析鋼的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線共析鋼的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線 V1 P V V2 P V2 V 3V4 T+M+A V V4 M+A V5 M+APsAA+PPzKA1時(shí)間時(shí)間溫度溫度V1V2V3V4V5MsMf四、四、 熟悉熟悉四種普通熱處理工藝的目的、工藝特點(diǎn)四種普通熱處理工藝的目的、工藝特點(diǎn)（加熱溫度、冷卻介質(zhì)加熱溫度、冷卻介質(zhì)）、）、組織、性能組織、性能及適用及適用范圍。范圍。退火退火 Annealing正火正火 Normalization淬火淬火

11、 Quenching回火回火 Tempering五、掌握表面熱處理中的感應(yīng)淬火、滲碳、滲氮五、掌握表面熱處理中的感應(yīng)淬火、滲碳、滲氮工藝的目的、工藝特點(diǎn)、組織及適用范圍。工藝的目的、工藝特點(diǎn)、組織及適用范圍。處理類型處理類型加熱溫度加熱溫度組織組織完全退火完全退火Ac33050P+F等溫退火等溫退火Ac3+3050Ac1+3050P+FP+Fe3CII球化退火球化退火Ac12030球狀球狀P去應(yīng)力退火去應(yīng)力退火Ac1擴(kuò)散退火擴(kuò)散退火Ac3+ 150250P+F 或或 P+Fe3CII正火正火Ac3（或（或Accm）以）以上上3050S（ + F 或或 Fe3CII )鋼的淬火與回火鋼的淬火與回

12、火 加熱溫度：加熱溫度：亞共析鋼：亞共析鋼：Ac33050共析鋼、過(guò)共析鋼：共析鋼、過(guò)共析鋼：Ac13050 亞共析鋼：亞共析鋼： 含含C量量0.2%時(shí)時(shí): 含含C量量0.2 0.77時(shí)時(shí):M板條板條（M板條板條+M片狀片狀）+A（M板條板條+M片狀片狀）A 淬火組織淬火組織： （一）鋼的淬火（一）鋼的淬火為什么？為什么？冷卻方式：冷卻方式：碳鋼水冷，合金鋼油冷。碳鋼水冷，合金鋼油冷。v注意鋼的注意鋼的淬透性淬透性、淬硬性淬硬性及及淬硬層深度淬硬層深度三三個(gè)概個(gè)概念的區(qū)別，并會(huì)舉例說(shuō)明。念的區(qū)別，并會(huì)舉例說(shuō)明。如如20Cr與與T10鋼。鋼。1. 低溫回火（低溫回火（150250 ）亞共析鋼：亞

13、共析鋼： 回火回火M（M回回 ）過(guò)共析鋼過(guò)共析鋼: M回回+A(少少)+粒狀粒狀K2. 中溫回火中溫回火(350-500)回火屈氏體（回火屈氏體（T回回）回火索氏體（回火索氏體（S回回）3. 高溫回火高溫回火(500-650 ）（二）鋼的回火（二）鋼的回火淬火淬火+ +高溫回火稱為調(diào)質(zhì)處理。高溫回火稱為調(diào)質(zhì)處理。表面熱處理表面熱處理1. 感應(yīng)淬火感應(yīng)淬火預(yù)備熱處理：調(diào)質(zhì)或正火預(yù)備熱處理：調(diào)質(zhì)或正火適用于中碳鋼和中碳合金鋼適用于中碳鋼和中碳合金鋼0.40.5%C表面：表面：M回回心部：心部： S回回(調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)) 或或F+S(正火正火)2. 滲碳滲碳適用于低碳鋼和低碳合金鋼適用于低碳鋼和低碳合金鋼

14、 0.10.25%C表面：表面：M回回+A(少少)+顆粒狀顆粒狀K心部心部：低碳：低碳M回回+F（淬透）、（淬透）、 P（S、T）+F（未淬透）（未淬透）（滲碳溫度（滲碳溫度:900950）第十章第十章 鋼鐵材料鋼鐵材料 掌握合金元素在鋼中的存在形式、分類及掌握合金元素在鋼中的存在形式、分類及作用。作用。 熟悉各種鋼的典型牌號(hào)（包括合金元素的熟悉各種鋼的典型牌號(hào)（包括合金元素的作用）、熱處理、用途。作用）、熱處理、用途。 能夠根據(jù)零件的使用性能要求選材、制訂能夠根據(jù)零件的使用性能要求選材、制訂加工工藝路線、選擇正確的熱處理工藝加工工藝路線、選擇正確的熱處理工藝(包包括確定熱處理工藝參數(shù)如加熱溫

15、度、冷卻括確定熱處理工藝參數(shù)如加熱溫度、冷卻介質(zhì)，繪制熱處理工藝曲線）及確定其組介質(zhì)，繪制熱處理工藝曲線）及確定其組織和性能。織和性能。鋼的分類與編號(hào)鋼的分類與編號(hào)Q235、45、40Cr、20Cr、T10、20CrMnTi、16Mn、65Mn、38CrMoAl、GCr15、60Si2Mn、5CrMnMo、Cr12MoV、W18Cr4V、1Cr18Ni9Ti、9SiCr、2Cr13、1Cr25強(qiáng)碳化物形成元素：強(qiáng)碳化物形成元素：Ti、Nb、V 如如TiC、VC中碳化物形成元素：中碳化物形成元素：W、Mo、Cr 如如Cr23C6弱碳化物形成元素：弱碳化物形成元素：Mn、Fe 如如Fe3C非碳化物

16、形成元素：非碳化物形成元素：Ni、Si、Al與碳親和力大小與碳親和力大?。簲U(kuò)大擴(kuò)大 相區(qū)的元素相區(qū)的元素: :Ni、Mn、Co等等鋼種鋼種C%典型牌號(hào)典型牌號(hào)合金元素合金元素作用作用熱處理熱處理使用狀態(tài)下使用狀態(tài)下組織組織性能性能用途用途普通碳素普通碳素結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼0.4Q195Q235熱軋熱軋空冷空冷F+P塑性、塑性、焊接性焊接性好好建筑結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)低合金高低合金高強(qiáng)度鋼強(qiáng)度鋼0.2Q345(16Mn)Mn:強(qiáng)化強(qiáng)化F,增加增加P,降低降低脆轉(zhuǎn)溫度脆轉(zhuǎn)溫度熱軋熱軋空冷空冷F+P(S)塑性塑性,焊接性焊接性好好橋梁橋梁,船舶船舶, 壓力容器壓力容器滲碳鋼滲碳鋼0.10.252020Cr20Cr

17、MnTiCr,Mn:提高提高淬透性淬透性,強(qiáng)化強(qiáng)化F,Ti:細(xì)化晶細(xì)化晶粒粒滲碳滲碳+淬淬火火+低溫低溫回火回火表面：表面：M回回+ A (少量少量)+顆粒狀顆粒狀K心部心部：M回回+F表硬里表硬里韌韌軸、齒輪軸、齒輪調(diào)質(zhì)鋼調(diào)質(zhì)鋼0.30.54540Cr40CrNiMoCr、Ni:提提高淬透性高淬透性,強(qiáng)強(qiáng)化化F,Mo:防止第防止第二類回火脆二類回火脆性性調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)局部硬局部硬度要求：度要求：感應(yīng)淬感應(yīng)淬火火+低溫低溫回火回火S回回良好綜良好綜合力學(xué)合力學(xué)性能性能曲軸、連桿、曲軸、連桿、連桿螺栓連桿螺栓彈簧鋼彈簧鋼0.60.90.450.765Mn60Si2MnCr、Mn:提提高淬透性高淬透性,

18、強(qiáng)強(qiáng)化化F；Si:提提高屈強(qiáng)比高屈強(qiáng)比淬火淬火+中中溫回火溫回火T回回高高 s/ b高高 -1彈簧彈簧鋼種鋼種C%典型牌號(hào)典型牌號(hào)合金元素合金元素作用作用熱處理熱處理使用狀態(tài)下使用狀態(tài)下組織組織性能性能用途用途 滾動(dòng)滾動(dòng)軸承鋼軸承鋼0.951.10GCr15Cr:提高淬提高淬透性、耐磨、透性、耐磨、耐蝕性耐蝕性球退球退+淬火淬火+低溫回低溫回火火M回回+ A(少少量量)+顆粒狀顆粒狀K高耐磨、高耐磨、高高 - -1、足夠足夠ak滾動(dòng)滾動(dòng)軸承軸承耐磨鋼耐磨鋼1.01.3ZGMn13Mn:形成形成A組織組織水韌水韌處理處理表：表：M+碳化物碳化物心：心：A高耐磨、高耐磨、耐沖擊耐沖擊鏟齒，鏟齒，履

19、帶板履帶板 碳素碳素工具鋼工具鋼0.651.35T7T13球退球退+淬火淬火+低溫回低溫回火火M回回+ A(少少量量)+顆粒狀顆粒狀Fe3C高硬度、高硬度、高耐磨高耐磨沖子、沖子、銼刀銼刀低合金低合金工具鋼工具鋼0.751.59SiCrSi提高回火提高回火穩(wěn)定性、穩(wěn)定性、Cr：提高淬透性、提高淬透性、球退球退+淬火淬火+低溫回低溫回火火M回回+ A(少少量量)+顆粒狀顆粒狀K高硬度、高硬度、高耐磨高耐磨絲錐、絲錐、板牙板牙高速鋼高速鋼0.71.5W18Cr4VW6Mo5Cr4V2Cr:提高淬提高淬透性；透性；W、V：提高熱：提高熱硬、耐磨性硬、耐磨性鍛、球鍛、球化退火、化退火、淬火淬火+三次回三次回火火M回回+ A(少少量量)+顆粒狀碳顆粒狀碳化物化物高熱硬、高熱硬、高硬度、高硬度、高耐磨高耐磨高速高速刃具刃具鋼種鋼種C%典型牌號(hào)典型牌號(hào)合金元素合金元素作用作用熱處理熱處理使用狀態(tài)使用狀態(tài)下組織下組織性能性能用途用途冷