一、金屬材料基礎(chǔ)知識-21金屬材料分為兩大類，即黑色金屬和有色金屬。在元素周期表中除鐵、錳、鉻三種元素為黑色金屬元素外，其余的金屬元素均為有色金屬元素。通常將以鐵、錳、鉻為基的合金稱為黑色金屬，其中以鐵為基的合金通常稱為鋼。以其余金屬元素為基的合金稱為有色金屬。（1）按冶煉方法分類：平爐鋼、轉(zhuǎn)爐鋼和電爐鋼，每一種還可以根據(jù)爐襯材料的不同，分為堿性和酸性。按鋼液脫氧程度和鑄錠制度的不同，碳素鋼可分：沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼、半鎮(zhèn)靜鋼科技開發(fā)研究中心一、金屬材料基本知識（2）按用途分類：結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、特殊性能更鋼（3）按金相組織分類①按平衡狀態(tài)或退火狀態(tài)的組織分：亞共析鋼、共析鋼、過共析鋼、萊氏體鋼②按正火組織分：珠光體鋼、貝氏體鋼、馬氏體鋼、奧氏體鋼③按加熱冷卻時有無相變和室溫時的金相組織分：鐵素體鋼、奧氏體鋼、馬氏體鋼科技開發(fā)研究中心一、金屬材料基本知識（一）鋼鐵的冶煉高爐煉鐵鑄鐵錠生產(chǎn)鑄鐵件煉鋼生鐵轉(zhuǎn)爐平爐電爐生產(chǎn)鋼件轉(zhuǎn)爐煉鋼平爐煉鋼電弧爐煉鋼1.煉鐵的冶金反應(yīng)特點(diǎn):還原反應(yīng)Fe2O3Fe3O4FeOFeCO氣體高溫

2.煉鋼的冶金反應(yīng)特點(diǎn):還原反應(yīng)煉鋼生鐵鋼還原反應(yīng)（二）鋼錠的組織、質(zhì)量及缺陷一)雜質(zhì)元素對鋼的質(zhì)量和性能的影響

Mn

—

脫氧、去硫,提高鋼的強(qiáng)度和硬度。Si—

有很強(qiáng)的固溶強(qiáng)化作用,能脫氧。1.有益元素2.有害元素:

P

—

有很強(qiáng)的固溶強(qiáng)化作用,低溫韌性差(冷脆

)。

S

—

能引起鋼在熱加工時或高溫工作下開裂(熱裂

)。3.氣體元素:N：鋼中過飽和N在常溫放置過程中會發(fā)生時效脆化。加Ti、V、Al等元素可消除時效傾向。

O：鋼中的氧化物易成為疲勞裂紋源。

H：原子態(tài)的過飽和氫將降低韌性,引起氫脆。當(dāng)氫在缺陷處以分子態(tài)析出時，會產(chǎn)生很高內(nèi)壓，形成微裂紋，其內(nèi)壁為白色，稱白點(diǎn)或發(fā)裂。鋼中白點(diǎn)二)鋼錠的組織及其宏觀缺陷鎮(zhèn)靜鋼沸騰鋼半鎮(zhèn)靜鋼1.鎮(zhèn)靜鋼(killedsteel)

鋼液在澆注前用錳鐵、硅鐵和鉛進(jìn)行了充分脫氧,Wo=0.01%左右,成分較均勻、組織較致密。主要用于機(jī)械性能要求較高的零件。2.沸騰鋼(boilingsteel)

鋼液在澆注之前進(jìn)行輕度假脫氧,Wo=0.03%～0.07%,成分偏析較嚴(yán)重、組織不致密。機(jī)械性能不均勻,沖擊韌性差,常用于要求不高的零件。3.半鎮(zhèn)靜鋼(balancedsteel)

半鎮(zhèn)靜鋼是脫氧過程介于鎮(zhèn)靜鋼和沸騰鋼之間的鋼,是用錳鐵和硅鐵進(jìn)行脫氧。其質(zhì)量也介于二者之間,可代替部分鎮(zhèn)靜鋼,一般不適于做重要零件。（一）碳素鋼的分類、編號及用途碳素鋼的分類碳素鋼的編號及用途一)碳素鋼的分類1.按碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分類:*低碳鋼:Wc≤0.25%*中碳鋼:0.25%≤Wc≤0.6%*高碳鋼:Wc>0.6%2.按鋼的質(zhì)量分類:*碳素鋼:Wp=(0.035%～0.045%)Ws=(0.035%～0.050%)*優(yōu)質(zhì)碳素鋼:Wp=0.035%Ws=(0.030%～0.035%)

*高級優(yōu)質(zhì)碳素鋼:Wp≤0.030%Ws=(0.020%～0.025%)

3.按鋼的用途分類:碳素結(jié)構(gòu)鋼(carbonstructuralsteel)

用于制造各種機(jī)械零件、工程構(gòu)件。一般為低、中碳鋼。碳素工具鋼(carbontoolsteel)

用于制造各種工具。一般為高碳鋼。二)碳素鋼的編號及用途1.碳素結(jié)構(gòu)鋼:

Q

235

—

A

·

F沸騰鋼A等級235MPa屈服強(qiáng)度2.優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼*

45---Wc=45%00*

較高錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼

45Mn---WMn=0.