《金属材料学各章小结》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金属材料学各章小结（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1、合金化原理小结MC、M2C型：简单点阵结构，熔点高，硬度高，稳定性好 ；M3C、M7C3、M23C6型：复杂点阵结构，熔点低，硬度低，稳定性差 ；M6C型：非金属性K。复杂点阵结构，性能特点接近MC、M2C型KK类型K形成元素TiNbV形成元素对相图的影响形成元素：A1，缩小区，使Fe-C相图S、E点向左上方移动；量多时，可获F钢；形成元素：A1，扩大区，使Fe-C相图S、E点向左下方移动；量多时，可获A钢；固溶体：置换固溶和间隙固溶度规律，与元素周期表的关系WMoCr/ SiMn形成元素1、强者先，依次成；2、相似者相溶：有限溶解，无限溶解；溶入强者，K稳定性；溶入弱者，K稳定性；3、N
2、m/NC比值决定K类型；4、强者稳，溶解难，析出难，聚集长大也是难；5、rc/rM0.59，形成复杂结构K；6、量少时，形成复合K，量多时，形成特殊KK形成规律非K形成元素NiCoCNCuSi /对过冷奥氏体相变影响1、除Co外，Me均不同程度地使“C”曲线右移；2、使P转变右移程度较大的元素：Mo、W、Mn、Cr；3、使B转变右移程度较大的元素：Mn、Cr、Ni、Si；4、K形成元素改变“C”曲线形状；5、使MS点降低程度较大的元 素：（C、N）、Mn、Cr、Ni 多元适量复合加入合金化设计微合金化原理及应用加热奥氏体化：不同K的溶解规律，Me对晶粒长大的影响；回火转变：K形成元素ac，M分
3、解；SiM分解；AR中析出K，反稳定化，MS；K聚集长大，类型转变，原位析出，异位析出，二次硬化；回火过程的强化与弱化，强化机制贡献大小的转化；回火脆性：特征及影响因素，Mn、Cr、Ni回脆性作用大；Si氧化脱碳倾向；Mn过热敏感性热处理及工艺性淬透性：(B)、Mn、Mo、Cr、Ni、Si作用较大；选择钢种，选择淬火工艺；冷成型性：Me加入，冷作硬化率，冷成型性。P、C、Si影响大；可焊性：Me淬透性，可焊性；切削性：S、Pb、Ca等为易切削元素，MnS是易切削化合物热成型性：W、Mo、V、Cr等元素热压力加工性，导热性合金化韧化途径分布组织偏聚钢的基本强化机理1、细化晶粒：Ti、Nb、V、W
4、、Mo、(Al)、Cr；2、回火稳定性：K形成元素。Si低温回火稳定性效果好；3、改善基体韧性：Ni；4、细化K：Cr、V（适量）；5、回火脆性：Mo、W；6、保证强度水平下，适当降低C量；7、提高冶金质量；8、适量AR固溶强化：s=Ki.C、N塑韧性；在低碳合金钢中，Si、Mn量大时塑韧性；位错强化：d=Kd0.5.形变，塑韧性；细晶强化：g=Kgd-0.5.塑韧性；弥散强化：p=Kp-1.塑韧性细晶（组织）强化和弥散沉淀析出强化对强化贡献大钢的强化与韧化合金钢与碳钢的强韧性差异，主要不在于Me本身的强化作用，而在于Me对钢相变过程的影响。且Me的作用只有在进行适当热处理条件下才能最优发挥。
5、强度和塑韧性是一对相互长消的矛盾。当强度水平满足要求时，如何改善塑韧性是矛盾的主要方面；反之，提高强度是矛盾的主要方面图1 钢合金化原理、主线、核心和设计思路2、结构钢复习小结表1 典型结构钢的特点、应用及演变类型服役条件及性能要求常用牌号C量%常用工艺组织应用要点低强钢静载、大气、海水侵蚀；无相对运动；有时受交变应力，低温。要有良好的综合性能，焊接性好，耐蚀，时效敏感性小16Mn15MnV15MnVN14CrMnMoVB0.2一般不进行热处理，常在热轧态供应F+P；低C-贝氏体低C-马氏体工程构件，船舶，桥梁。建筑等Si、Mn、C有限制范围；低C-贝氏体中B、Mo的作用；双相钢概念低C马氏体
6、良好的强韧性，TK低，缺口敏感性低；冷变形性、焊接性好，脱C、变形开裂倾向小20MnV15MnVB20SiMn2MoVA0.15-0.25淬火+低温回火板条马氏体代调质件、中小尺寸碳钢渗C件低C-马氏体的优越性及合理应用渗碳钢受磨损、接触疲劳应力、弯曲、冲击力；要求表面硬度高、耐磨，心部强度高，有一定塑性、韧度，良好的工艺性能，淬透性、渗C工艺性好20Cr、20CrV20CrMnTi18Cr2Ni4WA0.12-0.25渗C +直接淬火；一次淬火；二次淬火表层：M回+K+AR心部：低C-M回或S回齿轮、凸轮、销等零件20CrMnTi的广泛应用；渗C工艺特点及应用；主要合金元素作用氮化钢高硬度、
7、高耐磨性；高疲劳强度；尺寸稳定35CrMo38CrAl38CrMoAlA0.25-0.45调质+氮化表面硬化层，心部S回主轴、镗杆等重要零件38CrMoAlA钢性能特点；Me作用调质钢常在扭转、弯曲、拉伸、冲击等条件下工作。要求综合性能好，足够的淬透性，防止回火脆性40Cr40CrNi40CrNiMo0.25-0.50调质S回轴类零件为主常用元素作用；淬透性；回脆弹簧钢动载荷，冲击，振动，周期性交变应力。要求高屈服强度，高屈强比，高疲劳强度，一定塑韧性，工艺性能好65Mn60Si2Mn50CrVA55SiMnMoV0.5-0.75淬火+中温回火T回各种弹簧或弹性零件Si-Mn作用；强化成型方法
8、；冶金质量、表面质量轴承钢高速、高应力。要求接触疲劳强度高，抗压强度高，硬度高而均匀，耐磨，尺寸稳定GCr15GCr15SiMn0.95-1.05球化退火；淬火+低回M+K主要用于轴承冶金质量控制，组织控制高锰钢受冲击、强烈磨损。既耐冲击，又耐磨，强韧性好ZGMn131.0-1.3水韧处理A受冲击强烈磨损零件高锰耐磨钢性能特点、原因，水韧处理横向组织结构最终性能处理工艺服役条件零件部件性能要求材料成分图2 材料成分、工艺、组织、性能间的关系3、合金工具钢复习小结表2 典型工具钢的特点、应用及演变类型常用牌号C量常用工艺组织性能特点应用要点碳素T7-T120.65-1.35球化退火淬火（多种方法
9、）+低回M回+K高硬度，耐磨，加工性好低速，形状简单常用牌号优缺点低合金9SiCrCrWMn0.85-1.50M回+K轻载，小尺寸，要求变形小、形状较复杂工具高速钢18-4-16-5-4-20.70-1.65正确锻造，球退；淬火工艺特点：预热，严格T、t，分级淬火，回火多次M回+K+AR高硬度，耐磨，高红硬性高速切削，重载荷，大进刀量锻造目的，热处理工艺特点，合金元素作用冷作模具钢Cr12Cr12MoV5CrW2Si(9Mn2V)正确锻造，球退；淬火工艺与高速钢相似，一次、二次硬化法 M回+K+AR高硬度，耐磨，有一定韧度，工艺性好各种冷作模具强韧性之间的协调热作模具钢5CrNiMo5CrMn
10、Mo3Cr2W8V0.3-0.6正确锻造球化退火淬火+高回工艺操作S(T)或M回+K热强性，耐热疲劳性，热硬性，耐磨，冲击韧度好，淬透性足够锤锻模热挤压模压铸模服役条件，工艺操作，合金元素作用量具钢GCr15CrWMnCr12MoV淬火+低回M回+K高硬度，耐磨，尺寸稳定，表面质量各种量具尺寸稳定性中心问题：G形状、大小、数量、分布石墨化过程决定G形态，决定基体牌号及数字意义动力学热力学球墨铸铁：球状G，球化处理。热处理工艺：与灰铁不同，与钢区别。不同工艺得到不同基体组织。性能与用途可锻铸铁：团絮状G，由白口铁经石墨化得到，性能与用途灰口铸铁：片G，性能特点与用途。孕育处理HT200QT400
11、-17KTZ450-064、铸铁复习小结自由焓有利于石墨化成分、结构、扩散有利于Fe3C析出化学成分C、Si促进石墨化；Mn、P、S阻止石墨化冷却速度薄壁表面易白口。壁厚敏感性，性能差异强度、伸长率、冲击韧度比钢低；耐磨；切削性好；消振性好；缺口敏感性低；铸造性好。蠕铁：蠕虫状G特殊性能铸铁：耐蚀、耐磨、耐热铸铁性能影响因素 图2 铸铁成分、工艺、组织、性能关系 T 合金化 Cu、Mg、 Zn、Si、MnL L+ + Al Me铸造铝合金：Al-Si ，ZL104Al-Cu，ZL201Al-Zn，ZL402Al-Mg，ZL301工业纯铝：密度2.72。导电、导热性好，抗蚀性好，塑性高基本过程：
12、GP。条件：Me能溶入；随T而固溶度；析出相强化作用大。固溶强化细化组织强化时效强化第二相强化防锈铝合金只能变形强化。Al-Mg、Al-Mn系。LF55、铝合金复习小结超硬铝：如LC4Al-Zn-Mg-Cu系性能特点：强度高，耐热性、抗蚀性差。热处理：淬火温度较宽锻铝：如LD5Al-Mg-Si-Cu系工艺特点：锻造性好，热处理：采用人工时效硬铝：LY12Al-Cu-Mg系。性能特点：强度比较高，耐热性好，抗蚀性差。热处理：淬火温度窄，要求冷速快，转移时间短可热处理强化特点：无同素异构转变；固溶处理和时效强化图3 铝合金分类和性能特点总复习提要一、主线、核心和“思想”主线：零件服役条件技术要求选择材料强化工艺组织结构最终性能应用、失效。寻求最佳方案，充分发掘材料潜力。（1）同一零件可用不同材料及相应工艺。例：调质钢符合淬透性原则可代用，柴油机连杆螺栓可用40Cr调质，也可用15MnVB；工模具钢，CrWMn、9SiCr、9Mn2V等钢在有些情况下也可考虑代用。（2）同一材料，可采用不同的强化工艺。例：60Si2Mn，有常规中温回火，也可等温淬火；T10钢，淬火方法有水、水-油、分级等。根据不同零件的服役条件，考虑改进工艺，以达到提高零件寿命的目的。强化工艺不同，组织有所不同，但都能满足零件的性能要求。通过分析、试验
