二章碳钢2new课件

（三）纯铁的同素异构转变同素异构转变：一种元素在固态下固态下随温度变化而发生的晶体结构转变的现象，称为同素异构转变 纯铁在固态下冷却时晶体结构的转变：-Fe(bcc)-Fe(fcc)-Fe(bcc)Sn、Mn、Co、Ti、Fe等金属都有这种同素异构转变现象1)-Fe和-Fe 溶解碳的能力不同，因此快速冷却可得到过饱和的-Fe，写做亦称为马氏体（M）；2)-Fe和-Fe的比容不同，淬火后体积略有膨胀，这是淬火变形和开裂的主要原因；3)碳溶于-Fe称为铁素体(F)，室温下有磁性，是铁素体不锈钢的基本相；4）碳溶于-Fe称为奥氏体（A），无磁性，是奥氏体不锈钢的基本相；纯铁同素异构转变的意义 工业纯铁的组织和性能 组织：含有少量杂质的纯铁，-Fe，体心立方结构性能：强度低、塑性和韧性高；晶粒越细，强度越高、塑性和韧性越好 晶粒尺寸等级晶粒度晶粒度细晶强化！细晶强化！100170MPa屈服强度45钢 355MPa屈服强度第三节第三节 铁碳合金中的相和组织组成物铁碳合金中的相和组织组成物合金:通过熔炼、烧结或者其它方法将一种金属元素和一种或者几种其它元素结合在一起，形成具有金属特性的新物质。碳钢：就是以铁（主要元素）和碳（少量）为主形成的合金，其中碳元素的含量碳元素的含量对组织和性能有很大的影响。Fe C铁和碳的相互作用铁和碳的相互作用固溶体固溶体（碳或者其它合金元素在纯铁晶体结构中形成的固（碳或者其它合金元素在纯铁晶体结构中形成的固体溶液）体溶液）奥氏体、铁素体奥氏体、铁素体 固溶体固溶体保持保持纯铁（溶剂）的晶体结构纯铁（溶剂）的晶体结构置换固溶体置换固溶体两种元素原子直径差不多，如 Mn、Si、Cr、Ni溶于铁；间隙固溶体间隙固溶体原子直径差别较大，如C、H、N、B、O等溶于铁；化合物化合物（碳或者其它合金元素与铁形成的（碳或者其它合金元素与铁形成的新新的一种的一种晶体结晶体结构构的化合物）、的化合物）、化合物是一种不同于铁的一种新的晶体结构化合物是一种不同于铁的一种新的晶体结构Fe C铁碳固溶体铁素体(Ferrite)：碳在-Fe中的间隙固溶体，用或者F表示-Fe的八面体间隙和四面体间隙-Fe与与是不同的，前者是是不同的，前者是纯铁纯铁，后者属于，后者属于固溶体固溶体注意注意奥氏体（Austenite）：碳在-Fe中形成的间隙固溶体，用或者A表示。-Fe(面心立方结构）中的间隙-Fe(体心立方结构）中的间隙不同晶体类型的晶体结构参数-Fe的八面体间隙比-Fe的八面体间隙大，所以碳在奥氏体中的最大溶解度是2.11%，而在铁素体中的最大溶解度只有0.0218%。钢的热处理钢力学性能渗碳体（Cementite）：铁和碳形成的化合物它的晶体结构和性能都不同于其组成元素，一般都具有复杂的晶体结构，熔点高，硬而脆。碳的质量分数超过在-Fe和铁中的溶解度极限时就会形成渗碳体，Fe3C。其碳含量为6.69%。在铁碳合金中以网状、粗大片状或作为基体存在时，将导致材料脆性增加；以细小片状或者球状存在时可以起强化作用。正交晶体结构铁碳合金中的相和组织组成物相（Phase）：系统中具有同一聚集状态同一聚集状态、同一化学成分同一化学成分、同一结构同一结构并以界面相互隔开界面相互隔开的均匀组成部分。铁素体、奥氏体、渗碳体都是铁碳合金的基本相。组织组成物（Microstructure）：构成显微组织的独立部分，可以是单相，也可以是两相混合物或者三相混合物。组织组成物的类型、数量、大小、形态、分布不同就构成了不同的显微组织。珠光体=铁素体+渗碳体 莱氏体=奥氏体+渗碳体(组织)（相）（相）(组织)（相）（相）n所谓所谓相相是指金属或合金中凡是指金属或合金中凡成分相同、结构相同，并与成分相同、结构相同，并与其它部分有界面分开的均匀其它部分有界面分开的均匀组成部分。组成部分。n显微组织显微组织实质上是指在显微实质上是指在显微镜下观察到的金属中各相或镜下观察到的金属中各相或各晶粒的各晶粒的形态、数量、大小形态、数量、大小和分布和分布的组合。的组合。n固态合金中的相分为固态合金中的相分为固溶体固溶体和和金属化合物金属化合物两类。两类。单相合金两相合金单相or多相？1、水和油混合在一起2、水和牛奶的混合物3、白糖水两相两相单相单相单相单相铁素体铁素体奥氏体奥氏体铸铁中的石墨铸铁中的石墨钢中的钢中的渗碳体渗碳体 相相（Phase）组织：组织：用肉眼或借助于不同放大倍数的用肉眼或借助于不同放大倍数的显微镜所观察到的金属内部的情景。显微镜所观察到的金属内部的情景。l习惯上把用肉眼或几十倍放大镜观察到的习惯上把用肉眼或几十倍放大镜观察到的组织组织称低倍组织称低倍组织或或宏观组织宏观组织。l放大放大100 2000倍的组织称倍的组织称高倍组织高倍组织或或显显微组织微组织。l在电子显微镜下放大几千在电子显微镜下放大几千 几十万倍的组织几十万倍的组织称称精细组织精细组织或或电镜组织电镜组织。钢的钢的宏观组织、显宏观组织、显微组织和电镜组织微组织和电镜组织钢钢锭锭的的宏宏观观组组织织显显微微组组织织电电镜镜组组织织珠光体珠光体莱氏体莱氏体组织组织（microstucture）可以是单相，也可以是两相混合物或者三相混合物。珠光体=铁素体+渗碳体 莱氏体=奥氏体+渗碳体组织组成物的形状（片、球、网、针状等）材料微观显微组织分析组织组成物的类型类型(铁素体、珠光体等)组织组成物的数量组织组成物的分布（均匀或沿晶界）组织组成物的大小微观显微组织分析的内容Fe-Fe3C相图（重点讲述）一、相图的建立相图相图:表示合金在极缓慢冷却缓慢冷却下（平衡状态）成分-组织-性能、温度-组织-性能 关系的图形；亦称状态图、平衡图。状态状态：指合金在一定条件下所存在的相或组织；纯金属液相、固相、液固共存相；合金液相；铁素体、奥氏体、渗碳体等固相；液固共存相二元相图二元相图：两个基本组元（组成合金最基本的独立物质）的合金相图，可以是纯元素，也可以是化合物相图建立的步骤1，配制不同成分的合金2，不同成分合金熔化后，缓慢冷却，测量临界点。3，将各临界点标在以温度为纵坐标，成分为横坐标的图中。4，将各点连接成曲线。Cu-Ni合金相图化学成分化学成分(成分成分)：组成材料各元素在材料中的浓度组成材料各元素在材料中的浓度相图解释在缓慢冷却缓慢冷却、两组元在液态和固态能完全互溶的条件下，成分沿固液相线变化 匀晶转变匀晶转变结晶时直接从液相结晶出固溶体:L二元相图的杠杆定律推导：b成分合金冷却到T1时，液相的成分为a，固相成分为c合金总重量为W=1Wa+Wc=1 也就是 液相+固相=1液相合金中的Ni与固相合金中的Ni的总量=b成分合金Ni含量=XbWa Xa+Wc Xc=XbXa Wa+(1-Wa)Xc=Xb,Wa=(Xc-Xb)/(Xc-Xa)=bc/ac同理，Wc=ab/ac所以 Wa/Wc=bc/abxaxc杠杆定律的应用：计算任一温度下两相区平衡相的相对量（结合课后习题重点讲述）。例如：含Ni 为60%的Cu-Ni合金，冷却至T1温度时，由相图投影知Xa=20%；Xc80%；那么：Wa(XcX)/(Xc-Xa)（80-60)/(80-20）100%33.3%；Wc(X-Xa)/(Xc-Xa)（60-20/80-20）100%66.7%；2080Fe-Fe3C 相图分析Fe-Fe3C 相图上的各相区0.09 0.17 0.5314956.69Fe-Fe3C 相图中的各组织区渗碳体的熔点渗碳体的熔点共晶点共晶点PSK共析共析线线共析点共析点纯铁的熔点纯铁的熔点1538ECF共晶线共晶线ABCD线线液相线液相线AHJECF线线固相线固相线碳在奥氏体中的最大溶解度碳在奥氏体中的最大溶解度A3线线AcmA1线线912HJB包晶线包晶线ANG纯铁的冷却曲线Fe-Fe3C相图（局部）0.09 0.17 0.5314956.69相图中点、线、区的意义 点的意义（14个点）：1、熔点（、熔点（2个）个）A：纯铁的熔点：1538；D：Fe3C的熔点：1227（计算）；2、同素异构转变点（、同素异构转变点（2个）个）N：纯铁同素异构转变点，Fe(1394)-Fe；G:纯铁同素异构转变点，-Fe（912）Fe；0.09 0.17 0.5314956.69相图中点、线、区的意义 3、C在在Fe中的最大溶解度点（中的最大溶解度点（4个）个）P：碳在-Fe中的最大溶解度点,0.0218%，727 E：碳在-Fe中的最大溶解度点，1148溶解2.11%的碳；亦是钢与生铁（铸铁）的分界点；H:碳在-Fe中的最大溶解度,0.09%Q:室温下碳在-Fe中的溶解度,0.0008%4、三相共存点（、三相共存点（3个）个）S：共析点，AS(727)P(FP+Fe3C)；铁素体+渗碳体C:共晶点，LC(1148)Ld(AE+Fe3C)；液相+奥氏体+渗碳体J：包晶点，H+LB(1495)J；液相+铁+奥氏体线的意义液相线液相线 ABCD固相线固相线 AHJECF恒温转变水平线（恒温转变水平线（3条）：条）：HJB 包晶转变H+LB AJ(1495)ECF 共晶转变 LCLd(AE+Fe3C)(1148)PSK 共析转变 ASP(FP+Fe3C)(727)GS线：AF,亦称A3线；ES线：AFe3C,亦称Acm线 0.09 0.17 0.5314956.69莱氏体(Ld)-奥氏体和渗碳体混合物珠光体（P）-铁素体和渗碳体层片状混合物珠光体珠光体莱氏体莱氏体区的意义：区的意义：（1）4个单相区：L、A、F；（2）7个两相区：L+、L+A、L+Fe3C、+A、A+F、A+Fe3CF+Fe3C（3）三相共存点：J点：(L+A)C点：（L+A+Fe3C）；S点：（A+F+Fe3C）；0.09 0.17 0.5314956.69奥氏体A或铁素体或F相组成相图中的组织组成1227三个恒温转变包晶转变(1495)：恒温下由一定成分的固相和一定成分的液相相互作用形成另一种成分的新固相。共晶转变(1148)：恒温下由一定成分的液相转变为两种一定成分的固相。共析转变(727)：恒温下由一定成分的固相转变为两种一定成分的固相。珠光体P：（Pearlite）共析转变产物，AP(F+Fe3C)莱氏体Ld/Ld:(Ledeburite)，共晶转变产物，LLd(A+Fe3C)Ld（P+Fe3C）；ESQGKD4.34.32.062.060.770.770.020.02C%C%114711471538 1538 727727P PL LAF F温度912912CFe3C6.676.67APLeLeFAL+Fe3CL+Fe3CF+A1111112222223333334441L1L1L1L1L1LAAAAA+L+L+L+L+A+A+LeP+FPF+PP+Fe3CP+Fe3C P+Fe3C+LeA+Le+4233332222AAAF Fe3CLeLeLeL+Fe3CFe3CFe3C+Fe3C+LeP+Fe3C+Le2LeFe3C+LeFe3C+Le三、典型铁碳合金结晶过程分析三、典型铁碳合金结晶过程分析课堂思考与讨论相图中相组成的计算，例如2.11%碳含量的钢室温组织组成物的组成和百分含量计算12272.11%组织组成：P+Fe3CII组织含量：WP=(6.69-2.11)/(6.69-0.77)=77%WFe3CII=1-WP=23%Fe-Fe3C相图的计算（重点）相图的计算（重点）1、相组成、相组成2、组织组成、组织组成12270.01%0.40%1.2%0.77%2.11%3.0%4.3%5.0%Fe-Fe3C相图及其各区的相相0.09 0.17 0.5314956.69L+Fe3C1227Fe-Fe3C相图及其各区的组织组织Wc(%)T()(1)工业纯铁（WC0.01%）：LL+AAA+FFF+Fe3C 12270.01%WF=（6.69-0.01）/6.69=99.85%WFe3C=1-WF=0.015%工业纯铁的相组成和组织组成相同，都是由F 和 Fe3C12270.77%共析钢（WC0.77%）：LL+AAP 相组成：WF=(6.69-0.77)/6.69=88.4,WFe3C=1-WF=11.6%组织组成：WP=100%12270.40%L L+A A F+A F+P 相组成：WF=(6.69-0.40)/6.69=94.%;WFe3C=1-WF=6%组织组成：WP=(0.40-0.0218)/(0.77-0.0218)=50.5%WF=1-WP=49.5%亚共析钢（以WC0.4%为例）12271.2%过共析钢（以WC1.2%为例）：L L+A A A+Fe3C P+Fe3C 相组成:WF=(6.69-1.2)/6.69=82%;WFe3C=1-WF=18%组织组成：WP=(6.69-1.2)/(6.69-0.77)=93%WFe3CII=1-WP=7%12272.11%相组成：WF=(6.69-2.11)/6.69=68.5%;WFe3C=1-WF=31.5%组织组成：WP=(6.69-2.11)/(6.69-0.77)=77%WFe3CII=1-WP=23%钢与铸铁的理论含碳量分界点（WC1.2%）12274.3%共晶白口铸铁（WC4.3%）L LLdLdLdLd 相组成：WF=(6.69-4.3)/6.69=35.7%;WFe3C=1-WF=64.3%组织组成：WLd=100%12273.0%亚 共 晶 白 口 铸 铁（WC3.0%）：L LL+AA+LdA+L+AA+LdA+FeFe3 3C C+LdP+Fe+LdP+Fe3 3C C+Ld+Ld 相组成：WF=(6.69-3.0)/6.69=55%;WFe3C=1-WF=45%组织组成：WLd=(3.0-2.11)/(4.3-2.11)=40.6%WP=(6.69-2.11)/(6.69-0.77)*(1-40.6%)=59.4%*77%=45.7%WFe3CII=1-40.6%-45.7%=13.7%1227过共晶白口铸铁（WC5.0%）：L LL+FeL+Fe3 3C CLd+Ld+FeFe3 3C CLd+FeLd+Fe3 3C C 5.0%相组成：WF=(6.69-5.0)/6.69=25.3%WFe3C=1-WF=64.7%组织组成:WLd=(6.69-5.0)/(6.69-4.3)=70.7%WFe3CI=29.3%1227100 0FFe3C相组成百分含量共析钢亚共析钢过共析钢亚共晶白口铁共晶白口铁过共晶白口铁组织组成百分含量FP77%Fe3CIIFe3CILd碳含量对碳含量对Fe-FeFe-Fe3 3C C合金组织和性能的影响合金组织和性能的影响1227工业纯铁工业纯铁亚亚共晶白口铁共晶白口铁共析钢共析钢过共析钢过共析钢过共晶白口铁过共晶白口铁共晶白口铁共晶白口铁亚共析钢亚共析钢Fe-Fe3C相图中的组织组成C含量的增加Fe3C 百分含量增加Fe3C 分布和形态发生变化铁素体晶界薄片珠光体中的层片状沿原奥氏体晶界分布的网状莱氏体中的基体分布在莱氏体上的粗大片状 含碳量对平衡状态碳钢机械性能的影响含碳量对平衡状态碳钢机械性能的影响C含量的增加F Fe3CHBS b d y ak Fe-Fe3C相图的实际应用1，为选材提供依据：碳含量对组织和性能的影响规律合理选材低碳钢(0.1-0.25%)塑性、韧性好建筑结构、容器中碳钢(0.25-0.6%)强度、塑性、韧性好轴类零件高碳钢(0.6-1.3%)高硬度、耐磨工具类零件白口铁（2.11-6.69%）高硬度、耐磨、高脆性不受冲击的耐磨件2，为制定热加工工艺提供依据q铸造：1)分析铸造性能优劣；2)确定铸造温度（过热度）；q锻造：1)确定锻造温度；2)分析加热缺陷；q焊接：1)分析焊接组织；2)分析焊接缺陷和应力；q热处理：确定热处理加热温度；合金性能与相图的关系1，合金使用性能与相图的关系合金形成单相固溶体时：溶质量，硬度、强度 电导率合金形成两相混合物时：成分变化，合金强度、硬度、电导率在两个组分间线性变化，对共晶和共析成分合金，其性能还与两组成相的致密程度有关，组织越细，性能越好。2，合金工艺性能与相图的关系q流动性：结晶间隔越大，流动性越差；q缩孔倾向：结晶间隔越大，分散缩孔多，共晶点成分易产生集中缩孔。q塑性：单相组织塑性好；两相混合物塑性差。q热处理性能：在相图中存在如下变化的合金才能进行热处理：a）同素异构转变；b）共析转变；c）固溶度变化。钢中杂质对钢性能影响碳钢中的杂质：q有益元素：Si、Mn；q有害元素：S、P、H、O、N；Si、Mn的影响：1.Si、Mn溶入F体中，形成合金F体，使强度、硬度提高；2.碳钢中一般：Si0.5%；Mn0.8%；S和P的影响：1.S引起热脆：FeS与Fe形成低熔点共晶物（989），轧制开裂；2.P引起冷脆：P越多，低温脆性温度越高，易产生脆断；3.S、P使钢材的可焊性降低：焊接接头处有大量夹杂物；4.钢材质量按S、P含量的分类：1)普 通 钢：S0.035%0.05%；P0.035%0.045%；2)优质钢：S0.030%0.035%；P0.030%0.0353）高级优质钢：S0.020%；P0.030%；S、P元素的合理利用：1)S易切削钢：S的化合物断屑性能好，适合自动车床加工，但是仅适用于不重要的工件，如螺钉、螺母等小件；2）P耐磨铸铁：P形成Fe3P，硬度高，耐磨性好 H,N,O的影响：氢的影响：氢脆H2易在钢中引起针孔，亦称白点，产生脆断，所以压力容器要检查低倍组织；N的影响：1)在冷冲压件中，N能引起应变时效，使压力容器脆性增加；2)N的有益利用：氮化物（NbN、TiN）有弥散强化作用，使工件的强度、耐热性提高；氧的影响：FeO、SiO2等可形成夹杂物。铸锭的组织和缺陷镇静钢的组织钢锭组织示意图钢锭组织示意图镇镇静静钢钢沸沸腾腾钢钢q缩孔和疏松q区域偏析q气泡脱氧程度低脱氧程度高铸锭缺陷的消除：除了不能进行压力加工的铸铁、铸铜、铸铝合金之外，大多数合金都可以进行压力加工消除铸造缺陷。200MW水轮机叶片 Water Turbine Blade 300MW气轮机低压转子 Low Pressure Rotor of 300MW Seam Turbine铸钢支承辊 Back-up Roll型钢轧辊 Section steel roll压力加工对钢的组织和性能的影响1，冷压力加工对钢的组织和性能的影响（1）塑性变形的主要方式：滑移（位错的滑移）Sliding（2）纯铁和钢在塑性变形过程中的组织变化纯铁的晶粒被拉长或压扁，形成细条状或纤维状-纤维组织碳钢中的渗碳体硬度高，增加了变形阻力，其含量越高，变形阻力越大。(a)10%(b)30%(c)60%(d)90%(e)Source:From ASM Handbook Vol.9,Metallography and Microstructure,(1985)（3）纯铁和钢在塑性变形过程中性能的变化塑性变形晶格畸变、晶体缺陷增加硬度、强度增加塑性、韧性降低加工硬化加工硬化是金属材料重要的强化手段例如：冷拔变形90%的1.0%的高碳钢丝，其强度可以达到3000MPa加工硬化可以实现各种冷变形工艺：拔丝工艺加工硬化可以防止偶然超载时的突然断裂加工硬化（work hardening)择优取向（Orientation）当冷变形达到70-80%形成纤维组织时，各晶粒内原子排列位向趋于一致，称为织构（Texture）或者择优取向(Orientation),表现出材料的各向异性（Heterogeneity）制耳现象残余应力(residual stress)冷加工过程中材料各部分变形不均匀或者晶粒内各部分或者各晶粒的变形不均匀，使材料内部形成残余应力，引起零件尺寸不稳定尺寸不稳定和降低零件抗腐蚀性能降低零件抗腐蚀性能。对尺寸精度要求高的零件或者防止应力腐蚀的零件，要进行去应力退火零件表面的残余应力有助于提高寿命，例如喷丸处理2 冷变形钢在加热过程中的组织和性能的变化（一）回复（recovery）、再结晶(recrystallization)和晶粒长大(grain growth)回复：加热到回复温度，不能引起显微组织的变化，保持拉长、破碎的晶粒外形，晶格畸变减轻，保留加加工工硬硬化化性能，但使内内应应力降低。力降低。1)回复温度：T回0.250.3T熔（K）；2)回复应用：如冷卷弹簧去去应应力力退退火火，使内应力下降，E不变；再结晶：加热到再结晶温度（高于回复温度），位错密度大大降低，显微组织发生明显变化，破碎、拉长晶粒变成细小均匀的无变形的等轴晶粒，强度、硬度下降，韧性上升。内应力完全消失，内应力完全消失，加工硬化完全消失。加工硬化完全消失。最低再结晶温度：T T再再0.4T0.4T熔熔点点（K K）再结晶应用：冷轧带钢、冷拔钢丝、深冲工件（弹壳）的再结晶退火晶粒长大（二次再结晶）：加热温度高于再结晶温度或长时间保温，大晶粒吞并小晶粒长大的现象；晶粒长大会使强度、塑性、韧性下降。尤其是塑韧性影响较明显。影响再结晶晶粒大小的因素 1.变形程度的影响：1)变形程度越大，晶粒越细；2)临界变形程度：某一变形程度下，变形不均匀，大小晶粒并存，加热后晶粒粗化；晶晶粒粗化粒大小临界变形程度变形度 2退火温度：1)T退T再（150250）；2)退火温度越高，晶粒越粗 effect of annealing temperature on grain size in brass Annealed at 400oC,(b)annealed at 650oC,and(c)annealed at 800oC3 纯铁再结晶全图：把加热温度和变形程度二因素对晶粒大小的综合影响画在立体坐标图上得到纯铁再再结晶全图结晶全图 晶粒大小8708004001020305075变形程度（）纯铁再结晶全图纯铁再结晶全图3，热压力加工对钢组织和性能的影响（1）热加工和冷加工区别再结晶温度为热加工和冷加工的分界线。u不能以温度的绝对高低来区分冷、热加工1、计算钢的再结晶温度2、铅、锡T再0.4T熔点（K）再结晶应用：冷轧带钢、冷拔钢丝、深冲工件（弹壳）的再结晶退火（2）热压力加工钢的组织和性能奥氏体热压力加工（锻造、热轧）变形强化再结晶软化适当的温度、时间、变形度、冷却速度细珠光体、铁素体、二次渗碳体消除粗大柱状晶、焊合气孔缩松、消除偏析夹杂物形成流线q缩孔和疏松q区域偏析q气泡2003Brooks/Cole,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearningisatrademarkusedhereinunderlicense.（a）锻造加工吊钩 (b)切削加工吊钩better!碳钢的分类和牌号一，碳钢的分类：1，按碳含量分类：（1）低碳钢（Wc0.25%）（2）中碳钢（Wc=0.25%-0.60%）（3）高碳钢（Wc 0.60%）2，按质量分类（P,S含量）（1）普通碳素钢 Ws 0.035,Wp 0.035（2）优质碳素钢 Ws 0.030,Wp 0.030（3）高级优质碳素钢 Ws 0.020,Wp 0.0203，按用途分类（1）碳素结构钢：工程构件、机械零件（2）碳素工具钢：刀具、量具、模具，一般为优质钢或高级优质高碳钢二，碳钢的牌号和用途1，普通碳素结构钢：Q+数字 =屈服强度数值例如：Q235,表示屈服强度为235MPa的普通碳素结构钢（1）质量等级：A、B、C、D四等，A最低（S0.050%、P0.045%）；D最高（S、P0.035%）；（2）脱氧方法符号：F：沸腾钢；Z：镇静钢；b：半镇静钢；TZ：特殊镇静钢；2，优质碳素结构钢1.牌号：两位数字/10000，表示该钢的平均碳含量，例如：45钢，C45/100000.45%；2.质量：优质即S、P0.035%；（1）08、10钢：含碳低、塑性、韧性高，适用于冷冲压件：如汽车外壳、仪表外壳等；（2）15、20、25钢：含碳低，韧性高，适用于轻载荷渗碳工件，如活塞销、样板等；（3）30、40、45、50钢：含碳中等，调质后强度、塑性、韧性 匹配较好，适用于轴类件、连杆等；（4）55、60、65钢：含碳高，淬火回火后弹性模量高，适用于小尺寸弹簧；优质碳素结构钢的应用3，碳素工具钢（1）牌号：T（碳的声母）数字，以数字/1000表示平均碳含量，例如：T12钢，C12/10001.2%；（2）质量：1)全部为优质：S0.030%；P0.030%；2)高级优质：钢号后缀A，如T12A,（3）应用：1)T7、T7A、T8A钢：有一定的韧性，适用于斧头、锤子、凿子、冲头等；2)T10、T10A钢：振动较小的工具如丝锥、板牙、钢锯条等；3)T12、T12A钢：锉刀、刮刀、钻头等。课堂讨论课堂讨论1.1.某某优优质质碳碳素素结结构构钢钢在在显显微微镜镜下下观观查查到到的的金金相相组组织织P P占占93%93%和和渗渗碳碳体体各各占占7%7%，此钢的牌号是什么，此钢的牌号是什么？适合做哪一类零件？适合做哪一类零件？2.2.一一段段低低碳碳钢钢钢钢丝丝反反复复弯弯折折之之后后在在弯弯折折点点附附近近很很容容易易发发生生断断裂裂，为为什什么么？(作业）作业）3 3。比较下列材料的各方面的性能优劣：比较下列材料的各方面的性能优劣：铸造性能铸造性能（A A共晶白口铁，共晶白口铁，B B 高碳钢）高碳钢）轧制性能（轧制性能（A A 低碳钢，低碳钢，B B 中碳钢）中碳钢）焊接性能（焊接性能（A A 低碳钢，低碳钢，B B中碳钢）中碳钢）抗拉强度（抗拉强度（A A 低碳钢，低碳钢，B B 中碳钢）中碳钢）断裂韧度（断裂韧度（A A 中碳钢，中碳钢，B B 高碳刚）高碳刚）硬度（硬度（A A中碳钢，中碳钢，B B 高碳钢）高碳钢）抗拉强度（抗拉强度（A A 共析钢，共析钢，B B 过共析钢）过共析钢）硬度（硬度（A A 共析钢，共析钢，B B过共析钢）过共析钢）C含量的增加F Fe3CHBS b d y ak 课堂讨论课堂讨论3 3、比较下列材料的各方面的性能优劣：、比较下列材料的各方面的性能优劣：铸造性能铸造性能（A A共晶白口铸铁，共晶白口铸铁，B B 高碳钢）高碳钢）轧制性能（轧制性能（A A 低碳钢，低碳钢，B B 中碳钢）中碳钢）焊接性能（焊接性能（A A 低碳钢，低碳钢，B B中碳钢）中碳钢）抗拉强度（抗拉强度（A A 低碳钢，低碳钢，B B 中碳钢）中碳钢）断裂韧度（断裂韧度（A A 中碳钢，中碳钢，B B 高碳刚）高碳刚）硬度（硬度（A A中碳钢，中碳钢，B B 高碳钢）高碳钢）硬度（硬度（A A 共析钢，共析钢，B B过共析钢）过共析钢）抗拉强度（抗拉强度（A A 共析钢，共析钢，B B 亚共析钢）亚共析钢）AAABABBA中碳钢由于含碳量较高，有较大的淬硬倾向，焊缝容易产生冷裂纹，因此焊接性比低碳钢差