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金属材料的分类

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发表于 2019-9-18 03:48:17 |显示全部楼层
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  2.低合金结构钢 加入V,N后,得V的N化物,细化晶粒,又有弥散析出强化作用
  F+P组织〈=500MPa,而低C贝氏体=500MPa方法加入Cr,Mo,Mn,B.阻碍A转变,使珠光体区的C曲线右移的同时而贝氏体区不变,有利于空冷得到贝氏体.
  常以碳化物形成元素Cr,Mo,W,V为主加元素,有时也加—些Mn和Si,其目的主要是减
  少工具钢在热处理时的变形,并增加淬透性与回火稳定性(与结构钢相区别,结构钢的C%较低,如调质钢C%小于0.5%,并以Cr,Ni,Mn,Si,B为主加元素,起提高淬透性的作用,而碳化物形成元素只起细化晶粒的作用)
  工具钢C%较高,为了使碳化物颗粒细小且均匀分布,起到耐磨作用,因而用球化退火为预备热处理,也有利于切削加工,并对最终热处理十分有利
  最终热处理:淬火加冷处理加回火,冷处理为了减小残余A的量,淬火温下组织为A十残余碳化物,有利于提高钢的耐磨性
  优点:硬度相当高,在切削热不大时有较好的耐磨性,缺点:淬透性低10一12mm刃具仅表面淬硬
  C%0.75%一1.5%,C(Me)%5%,合金元素作用为提高淬透性,回火稳定性及细化晶粒,此钢的红硬性差,但优于碳素工具钢,工作温度250一300度
  3.高速钢,含大量W.Mo,Cr,Co,V,有很高的红硬性,工作温度500一600度,HRC在60以上,高速钢有很高的淬透性,中小型刃具空冷也能淬透
  1.化学成分 C% 0.70%一1.5%,目的时是为了与碳化物形成Cr,W,Mo,V形成碳化物,并保证得到强硬的马氏体基体.
  W,Mo,V主要提高红硬性,因为含大量这些元素的马氏体在500一600时弥散析出W2C,Mo2C,VC等特殊碳化物,硬度很高,产生二次硬化,Cr提高淬透性,非碳化物形成元素Co也可延缓回火碳化物的析出与聚集,对提高红硬性有利.
  2.铸态组织与锻造高速钢的含碳量虽然小于2.11%,但由于大量的合金元素,相图形状改变,使铸态组织中出现大量莱氏体钢,由于共晶碳化物粗大,呈鱼骨状,用热处理方法难以消失,可用反复锻造将粗大碳化物打碎后再进行球化退火,为淬火作准备,退火后组织为S基体十粒状的碳化物
  热处理工艺为800一840预热,从1270一1280度分级淬火,分级温度为580一620,然后再560度进行三次回火,回火时保温1小时.
  高速钢含大量的合金元素:塑性差,导热性差,在快速加热时的热应力使之变形开裂,所以要在加热到淬火温度1270一1280度在800一840预热,对形状复杂者,还应在500一650增加一次预热.V,W等起主要起提高红硬性的元素要很高的温度下才溶解,但过高的温度又会使晶粒粗大,且W等合金元素都缩小A区,使得共析与共晶温度提高,因而选择1270一1280度.采用直接空冷,会析析出二次碳化物,从而降低钢的红硬性.
  淬火后的组织为M十碳化物十残余A(多达30%)在550一570度回火析出WC等引起二次硬化,A分解,析C,降低合金元素含量,使Ms上升,从而造成二次淬火,一次回火,还有15%的残余A,二次回火残余A3%一5%,
  Cr12热处理方法1.低温淬火980一1030度十低温回火,晶粒细心,强度与韧性好,变形小,此法为一次碳化法
  2.1100一1150度十高温回火2一3次,此方法为二次碳化法,有较好的红硬性与耐磨性.
  C% 0.3一0.6%,加入Cr,Mn,Si,Mo,W,V,以提高钢的淬透性,回火稳定性,耐磨性,并抑制第二类回火脆性,Cr,W,Si提高抗疲劳强度,Mo可细化晶粒,减小回火脆性耐热倾向.
  3.采用时效处理,如淬火后,在120一150度等温时效几小时或几十个小时
  4.在淬火后在一70度经过2一3小时冷处理,使残余A彻底转变,得稳定的组织与尺寸.
  特点是金属与周围的介质直接进行化学作用而不产生电流,腐蚀的产物沉淀在金属表面.
  电化学腐蚀是金属与酸碱盐等电解质溶液间接发生作用而引起的腐蚀,有电流产生.
  2.在同中金属中,如钢中的F与Fe3C两相,F的电位低,两者之间存在电解质时,F成为阳极而被腐蚀.
  3.金属中存在化学成分与组织不均,以及物理状态不均,如基体与第二相,基体与夹杂物,晶界与晶内,不同取向的晶粒,化学成分与组织的偏析,内应力大小不同的区域,均可引起电位差
  2.获得单相组织,如F,A单相组织,如合金元素Ni,Mn,N可得单相铁素体组织.
  3.提高固溶体的电位Cr含量在12.5%时达n/8的第一值,因而一般钢中的Cr含量在13%以上.
  加入Mo,Ti,Nb提高抗蚀性能,耐酸性好,抗氧化介质的能力强,可用高温抗氧化材料.
  1.晶粒粗大2.475度脆性,析出高Cr(80%Cr,20%Fe)化合物,同时产生共格应力3.σ相脆性,在550一820度加热时从F中析出沿晶界分布的σ相,同时伴随体积的变化,使钢变脆,可通过880一980度加热,使σ相溶入F中后再快冷消除
  钢在450一850时出现晶界腐蚀,因为沿晶界处析出Cr23C6,使Cr%下降到12.5%以下.
  1.降低含碳量如0Cr18Ni9 2.加入强碳化物形成元素,使之优先与C形成碳化物,而防止Cr与C反应得碳化物
  P型的耐热钢为抗氧化性,加入Cr,Si,Al等合金,形成致密的氧化保护膜,便钢不再继续氧化,但Si,Al加入使钢变脆,因此耐热钢以Cr为主加元素,Si,Al为辅助元素.堤高钢的热稳选定性:1.加入Cr,Mo或W等,以提高再结晶温度,以提高热强性.2.采用面心立方钢,原子密度大,活动空间小,再结晶温度高,如加入Ni,Mn,N扩大A区
  3.晶粒粗大,晶界少,可防止一般的高温时沿晶界破坏4钢中加入合金元素形成弥散强化,如Ni3Al
  耐磨钢在工作中受强冲击,压缩等时会发生形变而产生加工硬化 ,并由于形变而诱发马氏体相变,表面有高的耐磨性,又由于其心部是奥氏体组织,因而抗冲击力很强,当表面磨损后,又有新的马氏体表层因加工硬化而代替.
  高锰钢在铸态,锻造,热机状态,均有碳化物沿A晶界析出,使钢的耐磨性下降,应当进行水韧处理.方法:把钢加热到临界温度以上1000一1100,使碳化物全部溶入A中,然后在水中激冷,以得到均匀的A组织,其HRG180一120韧性高,水韧处理的温度不应过高,否则会使A晶粒长大,降低力学性能.
  白口铸铁:少量碳溶于F中,其余全部以Fe3C的形式存在于铸铁中,断口为银白色,此白口铸铁组织中有共晶莱氏体,质硬而脆,白口铸铁很少用于机械零件.
  麻口铸铁:一部分C以石墨的形式存在,另一部分以Fe3C形式存在,断口夹杂白亮与喑灰色夹杂
  磷在铸铁中主要形成磷共晶,石墨强烈阻碍石墨化的元素,含0.01%的硫就抵消0.15%Si的石墨化作用,Mn本身阻碍石墨化,它使Fe3C更稳定.在铸铁中含S时,Mn优先与硫形成MnS,减弱硫对石墨化的阻碍作用
  Si与Fe原子结合力较强,溶于铁水与F,不仅使共晶成分共析成分的C%降低,共晶与共析的温度提高,有利于石墨的析出.
  厚壁处为灰口铸铁,薄壁处为白口铁,缓慢冷却有利于石墨化充分进行,易得灰口铸铁,冷速过快,不利于石墨化.
  第二阶段温度低冷速稍大,第二阶段只能部分进行,再大些,第二阶段的石墨化使完全不能进行.
  二阶段的石墨化充分进行,得到的组织为F基体+石墨,部分进行得(F+P)基体+分布的石墨,二阶段的石墨化不进行,则得P+石墨.
  铸铁的抗拉强度与塑性低于钢:1.石墨本身的强度与塑性几乎为0石墨可看成金属基体中的孔与裂缝,可将铸铁看成是有大量裂纹的钢,石墨的存在相当于减小了有效承载面积.2.石墨割断了金属基体的连续性,石墨本身可看成裂纹,外力作用下造成应力集中.
  灰铸铁的硬度和抗压强度与钢差不多,是抗拉力的3一5倍,在压力载荷下,石墨产生的裂纹是闭合的.
  石墨软,对振动有削减作用,铸铁的消振性能远大于钢,灰铸铁的减振效果最好,在干磨擦的情况下,石墨本身是润滑剂,起减摩作用.在有润滑的情况下,石墨脱落,小空隙可吸附和储存润滑油,使工件表面保持良好的润滑条件.
  P基体的HT,强度与硬度耐磨性优于F基体的HT,孕育铸铁HT300,HT350是力学性能中的佼佼者,在孕育铸铁浇注前,在铁水中加入硅铁,硅钙粉等孕育剂,得细片状石墨灰铸铁.
  铸铁表面及底面较薄部位由冷却速度大,易出现白口组织,使硬度变高,难以切削,必须进行消除白口组织的石墨化退火.
  通常加热至850一950度,保温1一4h,使Fe3C分解,然后随炉冷或保温至400一500度出炉空冷,得到的组织为F或F十P的灰铸铁.
  850一950度保温,Fe3C分解的石墨和以后冷却时自A中析出的石墨依附在原有的石墨片上成长.
  可用铸铁先铸成白口铸铁铸件,再进行石墨化退火,将Fe3C分解成团絮状的石墨,即可获得可锻铸铁,团絮状石墨对金属基体的割裂作用大为减弱
  化学成分:如铸态组织得片状石墨,则白口铁退火时Fe3C分解为石墨依附在片状成长,得不到团絮状的石墨,为此C,Si等促进石墨化的元素含量应适当降低,不过不能太低,否则在退火时石墨化困难C,Si含量为2.0%一2.6%与1.1一1.6%
  如果在完成第一阶段,以较大的速度冷却,使第二阶段不能进行,将得P可锻铸铁.
  铁素体可锻铸铁具有较高的塑性和韧性,且比钢的铸造性好,珠光体可锻铸铁的强度和耐磨性比F可锻铸铁高,可用来制造强度和耐磨性要求较高的零件.已赞过已踩过你对这个回答的评价是?评论收起
  (2)轻金属:密度小(0.53~4.5g/cm3),化学性质活泼,如铝、
  由于稀有金属在现代工业中具有重要意义已赞过已踩过你对这个回答的评价是?评论收起
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