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1、1,金 属 材 料 学,2,考 核 1.期末考试采用闭卷笔试。 2.成绩评定：期末考试占70，平时成绩占30。 3.平时成绩由考勤、作业、笔记、回答问题等部分组成。,3,绪 论 一、本课程主要内容 1、钢铁材料 (1)合金化原理合金元素在钢中与Fe，C的相互作用。合金元素在相变中的作用。 (2)各种钢铁材料 2、有色金属材料,4,二、研究思路 使用条件性能要求组织结构化学成分 生产工艺,5,三、金属材料的性能 1、使用性能：金属材料在使用时抵抗外界作用的能力。主要包括：力学性能、化学性能、物理性能。 2、工艺性能：金属材料适应实际生产工艺要求的能力。主要包括：铸造性；锻造性；深冲性；冷弯性；切
2、削性；淬透性；焊接性等。,6,使用性能是保证能不能使用，而工艺性能是保证能不能生产和制造的问题。如建造九江长江大桥15MnVN钢的焊接性。两者既有联系又有不同，有时是一致的，有时互相矛盾。如含铜时效钢06MnNiCuNb。,7,四.钢铁材料的分类非合金钢; 低合金钢; 合 金 钢高温合金; 铸 钢; 铸 铁 1、钢：以铁为主要元素，含碳量一般在2%以下，并含有其它元素的金属材料。 2、铸铁：含碳量大于2.11%的铁碳合金，其杂质含量比钢高,8,3、高温合金：不以碳作为主要在强化元素，通常也不以铁作为基体。 4、合金元素：为了提高钢的某些性能，有目的地在钢中加入的、含量在一定范围内的元素。,9,
3、5、杂质元素：由于冶炼工艺、原料等原因，不可避免地存在于钢中的元素，含量要求低于某一标准值。 (1)常存元素：Si，Mn，S，P，N，H，O (2)残余元素：Cr,Ni,Mo,W，Cu，V，Ti,10,6、非合金钢：不含合金元素的钢。主要包括“碳素钢”，还包括电工用纯铁（C0.02%称纯铁）、原料纯铁等。 7、低合金钢 Mn，Cr，Cu，Mo，Ni，Si，Ti，V，W等元素含量在非合金钢和合金钢含量之间。,11,12,我国低合金钢从50年代开始研制，生产。目前标准牌号约100个，以Mn为主，重点牌号为16Mn，有些加入微量元素Mo，V，Nb，Cu，N，Re等。如按照国际标准划类，16Mn等这类
4、钢只能划为“非合金钢”，与我国历史、现状和发展前途不适应。,13,五、合金钢分类 1、按质量等级分类 (1)优质钢：结构钢：S0.045%，P0.040%。工具钢：S0.030%，P0.035%。 (2)高级优质钢：S0.020%，P0.030%。注：非合金钢，低合金钢中还含普通质量钢。,14,2、按金相组织分类 (1)按退火组织 亚共析钢，共析钢，过共析钢，莱氏体钢(2)按正火组织分类 珠光体钢，贝氏体钢，马氏体钢，奥氏体钢,15,(3)按加热及冷却有无相变及室温组织分类 铁素体钢：加热及冷却始终为铁素体组织。 奥氏体钢：加热及冷却始终为奥氏体组织。 半铁素体钢：加热时只部分发生奥氏体相变，
5、其余部分始终为铁素体组织。 半奥氏体钢：冷却时只部分发生相变，其余部分始终为奥氏体组织。,16,3、按合金元素总量分类低合金：总量10%,17,4、按用途分类 (1)结构钢工程结构用合金钢机械制造用合金钢 (2)工具钢 (3)不锈钢、耐热钢,18,六、合金钢和低合金钢编号方法编号方法：碳含量合金元素种类和数量质量碳含量：区分不同钢种的主要标志。,19,1、合金元素种类和数量：种类：用化学符号表示 数量：C, 相区缩小。 奥氏体形成元素：HH，H0， CC，相区扩大。,33,二、合金元素在铁基固溶体中的溶解度 1、间隙固溶体：Fe中间隙尺寸大，故溶解度较大。Fe中间隙尺寸小，故溶解度较小。2、置换固溶体：铁素体形成元素在Fe中溶解度大；在Fe中小。奥氏体形成元素在Fe中溶解度大；在Fe中小。,34,影响置换固溶体溶解度的因素：(1) 尺寸因素：d：810%，无限溶解。 (2) 晶体结构因素：(3) 化学亲和力因素：负电性差x0.59，形成复杂点阵的碳化物 (1) 复杂立方点阵：（Cr，Mn）M23C6型：Cr23C6，Mn23C6。(2) 复杂六方点阵（Cr，Mn）M7C3型：Cr7C3，Mn7C3。(3) 正交晶系点阵M3C型：Mn3C，Fe3C。,
