鋼鐵材料基礎知識

1、一、基本工藝流程琢飲I燒結(jié)礦飲礦石 焦災石灰石鐵水険 111 I處理鋼鐵基礎知識（入門級）煉鋼爐 外電爐:已轉(zhuǎn)爐一 廢刖r ” | huui*加熱爐連續(xù)鑄進設涪<tt-? Srr-r1 *i- y - V小方壞.人方坯板壞誨徒 開坯機OO01加熱爐二、鋼鐵產(chǎn)品半成品熱送軋制鋼鐵聯(lián)合企業(yè)工藝流程鋼鐵產(chǎn)品（半成品）主浜產(chǎn)品例軌型鋼軋機 匚88弋1 線材線材軋機M板"板軋機熱軋板卷（熱軋薄板） 冷軋板卷-（冷軋薄板） 冷軋機鍍層陽鋼板 -盛謐f焊接鋼管 焊管生產(chǎn)設備鍛悍制符 一匚診N無縫M管 -勢制管蹄.馳產(chǎn)站紅鋼鋼錠生鐵（半成品）2.鋼鐵成品于味鋼鐵產(chǎn)品（成品）鋼鐵產(chǎn)品（成品）管材

2、三、鋼鐵金屬學知識3.1金屬學幾次知識弭純金屬與合金（鋼與鐵«金屬材料的力學性能坯鋼的基本組織韓鐵碳相圖及其應用純金屬與合金金錠純金屬與合金青銅«純金屈（或單質(zhì)）：由種金屈兀索組成的物質(zhì)或材料。»合金：由兩種或兩種以上的金屬兀索或金屬元素與非金屬元 索組成的具有金屬性質(zhì)的物質(zhì)。3t組元：組成合金的最基本的、獨立的物質(zhì)。鑄造鋁-硅合金鑄造鋁-銅合金 鋁合金乂鑄造鋁-鎂合金黃銅：Cu Zn白銅：Cu - Ni鑄造鋁-鋅合金訝銅：除黃銅和白 銅外的所有銅合金。工業(yè)純餓 (%C<0.0218)鋼(% C 0.0218-2.11)32金屬材料的力學性能32金屬材料的力

3、學性能（-）強度1 定義指金屬在靜載荷作用下，抵抗塑性變形或斷裂的能力。2.測定段 屈服階段性變形階段（二）塑性1定義金屬材料斷裂前發(fā)生永久 變形的能力。2.衡址指標3強度指標1）屈服點在拉伸試驗過程中，載荷不增加，試樣仍能繼續(xù)伸長時的應力Fs5 血試樣卸除載荷后，其標距部分的殘余地墜込到試樣標距長度 的0. 2%時的應力，用符號 2表示。2）抗拉強度材料在斷裂前所能承受的最 大應力，用符號"b表示。伸長率：試樣拉斷后，標距的伸長與原始標距的百分比。 斷面收縮率：試樣拉斷后，頸縮處的橫截面積的縮減竝與原始橫截面積的百分比。（三）沖擊韌性1.定義金屬材料抵抗沖擊載荷 作用而不破壞的能力

4、。2 試驗原理試樣被沖斷過程中吸收 的能量即沖擊吸收功（ Ak ）等于擺錘沖擊試 樣前后的勢能差。L定義金屈材料抵抗更隕的物體壓入其表面的能力。（四硬度3.3鋼的基本組織（一）金屬組織基礎a當壓下物質(zhì)由分了.原f或離/構(gòu)成，通常有同態(tài)、氣態(tài)和 液態(tài)三種聚集狀態(tài)。«晶體；內(nèi)部質(zhì)點按一定的幾何規(guī)律呈周期性規(guī)則排列的物質(zhì)稱為晶體。 有固定的熔點C如鐵為£38*0,制為1083-C,鋁為6600 ； 一般具有規(guī)則的外形；在不同的方向上具有不同的性能，即表現(xiàn)出品體的各向異性.M日E晶體：內(nèi)部質(zhì)點無規(guī)則的堆積在一起的物質(zhì)稱為非晶體。沒有固定的熔點：表現(xiàn)出各向同性：晶體與非晶體在定條件下

5、可互相轉(zhuǎn)化。晶體中原子排列示意圖a）原了對垛模型b）晶格晶坦常見金屬晶格類型體心立方晶胞面心立方晶胞金屬結(jié)晶過程（多晶體）相：合金中具有同一聚集狀態(tài)，成分和性能均一，并以界面互 相分開的組成部分。組織；組成合金的各相成分、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、性能和各相的組合 形貌。"朝鋼中厚d（二固溶體合金在固態(tài)下，組元間所能互相溶解而形成的均勻相, 固洛體的晶體結(jié)構(gòu)與其中某一組元的晶體結(jié)構(gòu)相同。濮間隙固溶體|兀置換固溶體Itl 4 2鐵的冷卻曲線與 構(gòu)牠變示熾畑912 C5=- a Fe15001 < o<» 】JQU1200IHWIC0CWO8407U0WQSup40033鋼的基本

6、組織（一）鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變.匚常壓下，熔點1538 9,«作為液相時以L表示，鐵 的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變式：1538 £1394 BCL6 Fe <=y Fe液相 體心立方面心立方體心立3.3鋼的基本組織滲碳休:Fc£是，種復雜結(jié)構(gòu)的間隙化合物，含碳6.69%其硬度很高HB 800塑性幾乎為0。鐵素體:奧氏休:碳在a -Fe中形成的間隙式固溶體。（用F或 Q表示）碳在Y 哄屮形成的間隙式固溶體。（用A 或Y妾示）3.4鐵碳相圖含抽<%*>()圖中的點符號溫度C含碳量()探A15380H14950.09J14950.17B14950.53已11482111

7、48430F114&6.69探D12276.69* G9120探P7270.0218探S7270.77K7276.69M7700探N1394007700.5Q'4000.0009Q率溫0.0008主要特性點點的符號溫度°C含碳量說明A15380. 00純鐵的熔點B14950. 53包晶反應時液態(tài)合金的濃度C11484. 30共晶點，LcoA+Fe3CD12276. 69滲碳體熔點E11482. 11碳在廠他中的最大溶解度F11486. 69滲碳體G9120. 00a-Fcoy-Fc同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變點H14950. 09碳在Fe中的最大溶解度K7276. 69滲碳體P727

8、0. 0218碳在cx-Fe中的最大溶解度S7270. 77共析點(二)圖中的線1500.6、1400液相線；ABCD固相線：AHJECF三條水平線：包晶線 Lb+%tAj (HJB) 共晶線 Lc > Aj.+-Fe3C (ECF) 共析線 As T Fp+Fe3C (PSK) A】三條特性線：ES線一碳在A中的固溶線Ann PQ線一碳在F中的固溶線GS線一 A開始析出F或F全部溶入A的轉(zhuǎn)變線A3300MOloo'x)o9(»賂1 n n 1NA* 5=0.77 % )結(jié)晶過程 室溫組織：層片狀p (F十共析Fe兀) 500 X°圖232共桁鋼結(jié)品過料示童陽

9、四、含碳量對鐵碳合金平衡組織及性能的影響（一）含碳量對組織的影響隨C%增加，F(xiàn)e3C%增加其分布形式也發(fā)生變化在P中共析F勺C分布在F基體上；過共析鋼中以網(wǎng)狀分布在原奧氏體晶界E；在LJ中共晶F巧E作為基體。各種組織的定量關系也可采用作圖法加以標定:a 0.021 a0.77Fc00755<|25"t至尊量（二）含碳量對機械性能的影響F為基體（鋼）FesC為 強化相C%T強度化 含碳量大于0.91.0%后二 次F®C以網(wǎng)狀分布在晶 界上，顯著降低鋼的強 度和韌性°HB300O20O2(懇工二0FesC作為基體（白口鐵） 顯著降低塑性、韌性和 強度，故白口鐵又硬又 脆極少直接使用。(三)含碳量對工藝性能的影響對切削加工性能的影響低碳鋼F多易粘刀影響表面粗糙度高碳鋼FesC含量多硬度高刀具易磨損，切削