含碳量对组织和性能的影响.ppt
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1、1234.44.4 含碳量对铁碳合金组组织和性能的影响含碳量对铁碳合金组组织和性能的影响4含碳量与含碳量与Fe-Fe3C合金相合金相组成物相成物相对量、量、组织组成物相成物相对量的关系量的关系 5 含碳量含碳量对碳碳钢机械性能的影响机械性能的影响n 在在C%1%后,随含碳后,随含碳量的增加,量的增加,钢的硬度增加,的硬度增加,但但强度、塑性、度、塑性、韧性降低性降低n 这是因是因为Fe3C成成连续网状分布,网状分布,进一步破坏了一步破坏了铁素体基体之素体基体之间的的连接作接作用所造成。用所造成。6n 碳碳(C)、硅、硅(Si)、锰(Mn)、磷、磷(P)、硫、硫(S)通常被称通常被称为钢铁材料的
2、五大元素材料的五大元素。n C,Si,Mn对钢铁材料是有益的,称材料是有益的,称为合金元素合金元素;n P和和S则是有害元素,称是有害元素,称为杂质元素元素。n N、H、O等元素的影响。等元素的影响。4.54.5 钢中的杂质元素及钢锭组织钢中的杂质元素及钢锭组织(1 1)合金元素与杂质元素)合金元素与杂质元素7n锰在在钢中的存在也属于有益元素,它与氧有中的存在也属于有益元素,它与氧有较强的的亲合合力,具有力,具有较好的脱氧能力,在好的脱氧能力,在炼钢时作作为脱氧脱氧剂加入。加入。n另外另外锰与硫的与硫的亲合力很合力很强,在,在钢液中与硫形成液中与硫形成MnS,起,起到去硫作用,大大的消除了硫的
3、有害影响。到去硫作用,大大的消除了硫的有害影响。n钢中的含中的含锰量一般量一般为0.250.80%,它一部分溶入,它一部分溶入铁素体素体起到固溶起到固溶强化作用,提高化作用,提高铁素体的素体的强度,度,锰还可溶入渗碳可溶入渗碳体形成合金渗碳体(体形成合金渗碳体(Fe,Mn)3C,使,使钢具有具有较高的高的强度;度;n另一部分另一部分锰与硫形成与硫形成MnS,与氧形成,与氧形成MnO,这些非金属些非金属夹杂物大部分物大部分进入炉渣。入炉渣。(1)锰的影响的影响8n硅在硅在钢中的存在属于有益元素,由于它与氧有很大的中的存在属于有益元素,由于它与氧有很大的亲合力,具有很好地脱氧合力,具有很好地脱氧能
4、力。在能力。在炼钢时作作为脱氧脱氧剂加入,加入,Si+2FeO=2Fe+SiO2,硅与氧化,硅与氧化铁反反应生成二生成二氧化硅(氧化硅(SiO2)非金属)非金属夹杂物,一般大部分物,一般大部分进入炉渣,消除了入炉渣,消除了FeO的有害作用。的有害作用。但如果它以但如果它以夹杂物形式存在于物形式存在于钢中,将影响中,将影响钢的性能。的性能。n碳碳钢中的含硅量一般中的含硅量一般Si%0.4%,它大部分溶入,它大部分溶入铁素体,起固溶素体,起固溶强化作用,提化作用,提高高铁素体的素体的强度,而使度,而使钢具有具有较高的高的强度。度。(2)硅的影响)硅的影响9(3)硫的影响)硫的影响10n硫在硫在钢中
5、是有害的中是有害的杂质。n液液态时Fe、S能能够互溶,固互溶,固态时Fe几乎不溶解硫,而与硫形成熔点几乎不溶解硫,而与硫形成熔点为1190的化合物的化合物FeS。形成的共晶体(。形成的共晶体(-Fe+FeS)以离异共晶形式分布在)以离异共晶形式分布在-Fe晶界晶界处。n若将含有硫化若将含有硫化铁共晶体的共晶体的钢加加热到到轧制、制、锻造温度造温度时,共晶体熔化,共晶体熔化,进行行轧制或制或锻造造时,钢将沿晶界开裂,将沿晶界开裂,这种种现象称象称为钢的的“热脆脆”或或“红脆脆”。11(4)磷的影响)磷的影响12n磷在磷在钢中的存在一般属于有害元素。中的存在一般属于有害元素。n在在1049时,磷在
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