金属材料学知识整理经典版

1 第一章合金化原理主要内容 ：概念：⑴合金元素 ：特别添加 到钢中为了保证获得所要求的组织结构、物理、化学和机械性能的化学元素。⑵杂质：冶炼时 由原材料以及冶炼方法、工艺操作而带入 的化学元素。⑶碳钢： 含碳量在 0.0218-2.11% 范围内的铁碳合金。⑷合金钢：在碳钢基础上加入一定量合金元素的钢。①低合金钢： 一般指合金元素总含量小于或等于5%的钢。②中合金钢： 一般指合金元素总含量在5～10%范围内的钢。③高合金钢： 一般指合金元素总含量超过10%的钢。④微合金钢： 合金元素 ( 如 V,Nb,Ti,Zr,B)含量小于或等于0.1%，而能显著影响组织和性能的钢。1.1 碳钢概论一、碳钢中的常存杂质1.锰（ Mn ）和硅（Si ）⑴Mn：WMn％<0.8％①固溶强化②形成高熔点 MnS夹杂物（塑性夹杂物），减少钢的热脆 （高温晶界熔化，脆性↑） ；⑵Si ：WSi％<0.5 ％①固溶强化②形成 SiO2 脆性夹杂物；⑶Mn和 Si 是有益杂质 ，但夹杂物 MnS、SiO2 将使钢的 疲劳强度和塑、 韧性下降 。2. 硫（S）和磷（ P）⑴S：在固态铁中的 溶解度极小 ， S 和 Fe 能形成 FeS，并易于形成 低熔点共晶 。发生 热脆 ( 裂) 。⑵P：可固溶于α - 铁，但剧烈地降低钢的韧性，特别是低温韧性 ，称为冷脆。磷可以 提高钢 在大气中的 抗腐蚀性能 。⑶S和 P是有害杂质 ，但可以 改善钢的切削加工性能 。3．氮（ N）、氢（ H）、氧（ O）⑴N：在α - 铁中可溶解， 含过饱和 N的钢析出氮化物—机械时效或应变时效 （经变形，沉淀强化，强度↑，塑性韧性↓，使其力学性能改变）。N可以与钒、钛、铌等形成稳定的 氮化物，有细化晶粒和沉淀强化。⑵H：在钢中和 应力的联合作用 将引起金属材料 产生氢脆 。⑶O：在钢中形成 硅酸盐 （2MnO?SiO2、MnO?SiO2） 或复合氧化物 （MgO?Al2O3、碳钢中的常存杂质碳钢的分类碳钢的用途1.1 碳钢概论主要内容1.2 钢的合金化原理：①Me在钢中的存在形式②Me与铁和碳的相互作用③Me对Fe-Fe3C相图的影响④Me对钢的热处理的影响⑤Me对钢的性能的影响1.3合金钢的分类2 MnO?Al2O3）。⑷N、H、O是有害杂质 。二、碳钢的分类1. 按钢中的碳含量⑴按 Fe-Fe3C相图分类： 亚共析钢，共析钢（ Wc =0.77% ）；过共析钢⑵※按钢中碳含量的多少分类：低碳钢 ：Wc ≤ 0.25% ；中碳钢 ：0.25%＜Wc≤0.6% ；高碳钢： Wc＞0.6% 2. 按钢的质量（品质），碳钢可分为①普通...