金属工艺讲课课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,31,铁碳合金的基本组织,31 铁碳合金的基本组织,1,复习回顾,1.,钢的热处理过程,是怎样的？,2.,钢的热处理的目的,是什么？,复习回顾 1.钢的热处理过程是怎样的？,2,钢的热处理过程,加热,T(),t,t(h),冷却,热处理工艺曲线,保温,V,加,V,冷,T,加,钢的热处理过程加热T()tt(h)冷却热处理工艺曲线,3,钢的热处理的目的,通过控制加热温度、保温时间、冷却速度等参数，来改变钢的组织从而改善钢的性能的目的。,组织,性能,钢的热处理的目的 通过控制加热温度、保温时,4,31,铁碳合金的基本组织,31 铁碳合金的基本组织,5,学习目标,1,、认识铁碳合金的基本组织,2,、熟悉各种组织的定义及性能。,学习目标,6,学习内容,一、铁素体（,F,）,二、奥氏体（,A,）,三、渗碳体（,Fe,3,C,或,C,m,）,四、珠光体（,P,）,五、莱氏体（,L,d,）,学习内容一、铁素体（F）,7,一、铁素体,1.,表示符号：,F,（英文：,Ferrite,）,2.,定义：碳溶解在,Fe,中形成的间隙固溶体,铁素体的晶胞示意图,一、铁素体 1.表示符号：F（英文：Ferrite）铁,8,铁素体的显微组织,放大的图片,铁素体的显微组织放大的图片,9,3.,存在温度区间：,室温,912,4.,含碳量：,0.0218%,3.存在温度区间：,10,5,.特点：强度、硬度不高,，,具有良好的塑性与韧性,。,由于-Fe晶粒的间隙小，溶解碳量极微，其最大溶碳量只有0.0218%,（727）所以是几乎不含碳的纯铁。具有良好的塑性和韧性，但强度和,硬度却较低。它在,770,以下具有磁性。,性能：,b,=180230MPa HB=5080,=3050%=7080%,a,k,=156196J,cm,-2,11,二、奥氏体,1.,定义：碳溶于,Fe,中形成的间隙固溶体,2.,表示符号：,A,（英文：,Austenite,）,奥氏体的晶胞示意图,二、奥氏体1.定义：碳溶于Fe中形成的间隙固溶体奥氏体的,12,奥氏体的显微组织,奥氏体的显微组织,13,显微镜观察，奥氏体呈现外形不规则的颗粒状结构，但晶界较铁素体平直。这是奥氏体不锈钢在显微镜下观察到的单相奥氏体孪晶组织。,显微镜观察，奥氏体呈现外形不规则的颗粒状结构，但晶界较,14,3.,存在温度区间：,大于,727,4.,含碳量：,0.0218%2.11%,3.存在温度区间：,15,5,.特点：,塑性很好,，,强度较低,，,具有一定韧性,。,-Fe的溶碳能力较高，最大为2.11%（1148）。,由于-Fe一般存在于7271394之间，所以奥氏体也只出现在高温,区域内。,性能：=4050%，具有良好的塑性和低的变形抗力。,是绝大多数钢种在高温进行压力加工所需的组织。,5.特点：塑性很好，强度较低，具有一定韧性。,16,“固溶强化”,通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度、硬度升高的现象称为固溶强化。,固溶强化的产生是由于溶质原子溶入后，引起溶剂金属的晶格产生畸变，进而位错运动时受到阻力增大的缘故。因此固溶强化是材料的一种主要的强化途径。,“固溶强化”通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度、硬,17,固溶体的性能,当溶质元素的含量极少时，固溶体的性能与溶剂金属基本相同。,随溶质含量的升高，固溶体的性能将发生明显改变。其一般情况下，强度、硬度逐渐升高，而塑性、韧性有所下降，电阻率升高，导电性逐渐下降等。,固溶体的性能当溶质元素的含量极少时，固溶体的性能与溶剂金属基,18,三、渗碳体,1.,定义：渗碳体是含碳量为,6.69,的铁与碳的金属化合物，其化学式为,Fe,3,C,2.,表示符号：,Fe3C,或,Cm,（英文：,Cementite,）,渗碳体的晶胞示意图,三、渗碳体1.定义：渗碳体是含碳量为6.69的铁与碳的金,19,渗碳体的组织,结构,渗碳体的组织结构,20,渗碳体的显微组织,渗碳体的显微组织,21,3.存在温度区间：,室温1148,4.含碳量：,6.69%,3.存在温度区间：,22,5,.特点：,硬度很高,，,塑性、韧性几乎为零,，,脆性很大，延伸率接,近于零,。,渗碳体是铁与碳形成的稳定化合物。,性能：HBW=800，硬度很高，脆性极大，是钢中的强化相。,显微镜下观察，渗碳体(Fe,3,C)呈银白色光泽,。,渗碳体在一,定条件下可以分解出石墨。,23,四、珠光体,1.,定义：,奥氏体发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体,的混合物。其形态为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相物，也称片状珠光体,2.,表示符号：,P,（英文：,pearlite,）,四、珠光体1.定义：,24,显微镜观察，珠光体呈层片状特征，表面具有珍珠光泽，因得名。这是T8钢的退火组织（白色为铁素体、黑色为渗碳体,),显微镜观察，珠光体呈层片状特征，表面具有珍珠光泽，因得名。这,25,光学显微镜观察组织,电子显微镜观察组织,显微组织：,光学显微镜观察组织 电子显微镜观察组织 显微组织：,26,3.存在温度区间：室温727,4.含碳量：0.77%,3.存在温度区间：室温727,27,5,.特点：,力学性能介于铁素体与渗碳体之间,强度较高,硬度适中,塑性和韧性较好,.,珠光体是铁素体和渗碳体组成的机械混合物。,珠光体的平均含碳量为0.77%，在727以下温度范围内存在。,性能：,b,=750MPa HB=160180 较高,=2025%=3040%适中,5.特点：,28,五、莱氏体,高温莱氏体,分为,低温莱氏体,29,莱氏体,的显微组织,莱氏体的显微组织,30,高温莱氏体,1.定义：,液态铁碳合金发生共晶转变所形成奥氏体和渗,碳体组成的,混合物,2.表示符号：L,d,（英文：Ledeburite,）,高温莱氏体 ,31,3.,存在温度区间：,727 1148,4.,含碳量：,4.3%,3.存在温度区间：727 1148,32,5,.特点：硬度高，塑性很差,.,在高温下形成的共晶渗碳体呈鱼骨状或网状分布在晶界处，,经热加工破碎后，变成块状，沿轧制方向链状分布，莱氏体,是,奥氏体和,渗碳体的混合物。,当温度高于727时，莱氏体由奥氏体和渗碳体组成，用,符号Ld表示。因莱氏体的基体是硬而脆的渗碳体,.,由共晶奥氏,体和共晶渗碳体机械混合组成，为铁碳相图共晶转变的产物,。,5.特点：硬度高，塑性很差.在高温下形成的共晶渗碳体,33,低温莱氏体,1.定义：,高温莱氏体冷却到727以下时，转变为珠光体和渗碳体的混合物,2.表示符号：Ld,低温莱氏体的显微组织,低温莱氏体 1.定义：,34,3.,存在温度区间：室温,727,4.,含碳量：,4.3%,3.存在温度区间：室温727,35,5,.特点,：硬度高，脆性大。,含碳量在4.3-6.67%的液态铁碳合金在降温到共晶温度之前,渗碳体逐渐析出一次渗碳体。到了1147时，剩余的液态合金,会发生共晶转变反应转变成莱氏体，此时的合金组成是莱氏体,和一次渗碳体的混合物。随后一直保持这一组成727，至室,温后即为低温莱氏体和一次渗碳体的混合物，是过共晶白口铁,的主要成分。结构上是低温莱氏体分布在粗树枝状的白色一次,渗碳体之间。,纯莱氏体中含有的渗碳体较多，故性能与渗碳体相近，即极,为硬脆。,36,想一想,试根据我们所讲的五种基本组织的内容，从表示符号、形成机理、性能特点等方面对它们进行比较。,想一想,37,铁素体 F或 铁素体是碳溶于-Fe中所形成的间隙固溶体，体心立方晶格 强度和硬度很低，塑性、韧性好。,奥氏体 A或奥氏体是碳溶于-Fe中所形成的间隙固溶体，面心立方晶格 强度和硬度比铁素体高，塑性、韧性也好。,渗碳体Fe3C渗碳体是铁与碳形成的金属化合物。,硬度很高，塑性和韧性很差，、Ak接近于零，脆性很大,珠光体 P 奥珠光体是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物,性能介于铁素体和渗碳体之间，强度较高，硬度适中，有一,定 的塑性,莱氏体Ld或Ld 是由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。,硬度高，塑性很差，脆性大。,铁素体 F或 铁素体是碳溶于-Fe中所形成的,38,小结,1.铁碳合金有五种组织：铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体,。,2.铁碳合金有三种基本组织：铁素体、渗碳体、奥氏体,。,3.室温下铁碳合金由铁素体和渗碳体组成,。,4.五种组织的性能、特点。,小结 1.铁碳合金有五种组织：铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光,39,40,知识扩展,：,几种其他结晶组织,1,、马氏体,定义：碳再,-Fe,中的过饱和固溶体,形成机理,铁素体（,体心立方晶格,）溶碳能力最大为,0.02%,；,奥氏体,（,面心立方晶格,）溶碳能力最大为,2.06%,；温度高而且含碳量比较高的奥氏体，在快速冷却的条件下，由于,冷却速度,很快，奥氏体中的碳来不及析出，依然保留在冷却状态下的铁素体中，既碳在铁素体过饱和状态（因为常温下，铁素体溶碳能力最大为,0.02%,），这就是马氏体。,知识扩展：几种其他结晶组织,41,2,、魏氏体组织：,定义,:,是一种过热组织彼此相差,60,度的铁素体嵌入基体的显微组织，在冷却过程中，很容易转变为魏氏体组织。,2、魏氏体组织：,42,思考一下：这两种组织使钢材性能发生怎样的改变？,提示：从塑性、韧性、脆性方面考虑,思考一下：这两种组织使钢材性能发生怎样的改变？提示：从塑性、,43,作业,练习与思考,3-1,、,3-2.,作业练习与思考3-1、3-2.,44,绿叶底下防虫害，平静之中防隐患。,11月-24,11月-24,Thursday,November 14,2024,脆弱的生命需要安全的呵护。,22:35:41,22:35:41,22:35,11/14/2024 10:35:41 PM,安全来于警惕，事故出于麻痹。,11月-24,22:35:41,22:35,Nov-24,14-Nov-24,质量是制造出来的，而不是靠检验出来的。,22:35:41,22:35:41,22:35,Thursday,November 14,2024,不懂莫逞能事故不上门。,11月-24,11月-24,22:35:41,22:35:41,November 14,2024,消防安全是关系社会稳定、经济发展的大事。,2024年11月14日,10:35 下午,11月-24,11月-24,质量创造生活，庇护生命，维系生存。,14 十一月 2024,10:35:41 下午,22:35:41,11月-24,立安思危，创优求存。,十一月 24,10:35 下午,11月-24,22:35,November 14,2024,用对自我的永远不满意，来换取顾客的永远满意。,2024/11/14 22:35:41,22:35:41,14 November 2024,内部审核定期做，系统维持不会错。,10:35:41 下午,10:35 下午,22:35:41,11月-24,来料检验照标准，交期品质必然稳。,11月-24,11月-24,22:35,22:35:41,22:35:41,Nov-24,严格按照规章操作，确保安全每时每刻刻。,2024/11/14 22:35:41,Thursday,November 14,2024,我们的策略是以质量取胜。,11月-24,2024/11/14 22:35:41,11月-24,谢谢大家！,绿叶底下防虫害，平静之中防隐患。9月-239月-23Frid,45,