金属材料基础知识培训
金属材料学习知识
P一般控制在0.045%以下.
5、气体元素 ① N:室温下N在铁素体中溶 解度很低,钢中过饱和N在常 温放臵过程中以FeN、Fe4N形 式析出使钢变脆, 称时效脆化.
钢中TiN夹杂
加Ti、V、Al等元素可使N固
特殊镇静钢—TZ。
如碳素结构钢牌号表示为
Q235AF、Q235BZ。
钢 板
低合金高强度结构钢都是镇静钢或特殊镇静钢,其 牌号中没有表示脱氧方法的符号。如Q345C。 根据需要,低合金高强度结构钢的牌号也可以采用 两位阿拉伯数字(表示平均含碳量的万分之几)和 化学元素符号,按顺序表示,如16Mn。
*说明: ① 含Mn量为0.7~1.0%时,在两位数字后加元素符 号“Mn”,如40Mn。 ② 对于沸腾钢和半 镇静钢, 在钢号后分
别加字母F和b,如
08F、10b。
③ 高级优质钢在钢
号后加字母A,如
钢 带
20A。
3、合金结构钢和合金弹簧钢
两位数字(表示平均含碳量的万分之几)+合金元
素符号+该元素百分含量数字+……
其熔化而导致开裂,称热脆性.
钢中的硫应控制在0.045%以下.
五金材料基础知识培训资料ppt
04
五金材料的加工工艺
切割与切削
总结词
切割与切削是五金材料加工中的基本工艺,涉及到材料的分离和去除。
详细描述
切割工艺包括火焰切割、激光切割和等离子切割等,它们利用热能将材料分离。切削工艺则是利用刀 具将材料去除,如铣削、车削和钻削等。这些工艺在五金制品的制造过程中非常常见,能够根据设计 要求精确地加工出所需的形状和尺寸。
汽车电子
汽车电子中需要用到各种 五金配件,如连接器、端 子、线夹等,以确保电路 的连接和稳定。
汽车装饰
汽车装饰中需要用到各种 五金配件,如车标、拉手、 门扣等,以提高汽车的美 观度和舒适度。
五金材料在家电行业的应用
家电外壳
家电外壳的制作需要用到各种五 金材料,如钢板、铝合金等,以
提高家电的美观度和耐用性。
焊接与连接
总结词
焊接与连接是使材料永久性结合在一起的加 工工艺。
详细描述
焊接工艺利用熔融的焊料使两块材料连接在 一起,根据材料类型和需求可选择不同的焊 接方法,如电弧焊、激光焊和电阻焊等。连 接工艺则通过螺栓、铆钉或粘合剂等方式将 材料固定在一起。焊接与连接在五金制品的 组装和维修过程中非常重要,能够提供可靠 的结构强度和气密性。
05
五金材料的安全与环保
五金材料的安全性能
01
02
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第一章金属材料的基础知识PPT课件
用纯氧代替空气可以克服由于空气 里的氮气的影响而使钢质变脆,以及 氮气排出时带走热量的缺点。在除去 大部分硫、磷后,当钢水的成分和温 度都达到要求时,即停止吹炼,提升 喷枪,准备出钢。出钢时使炉体倾斜, 钢水从出钢口注入钢水包里,同时加 入脱氧剂进行脱氧和调节成分。钢水 合格后,可以浇成钢的铸件或钢锭, 钢锭可以再轧制成各种钢材。
把热量传给从上而下的炉料,使之预 热。铁矿石在下降过程中遇到CO被还 原:
3Fe2O3 +CO = 2Fe3O4 + CO2
Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2
FeO + CO = Fe + CO2
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另外,CO分解产生的碳为细微 粉末,少量的碳在高温下溶解(渗 透)到还原的海棉状的铁里,生成 碳化铁(即渗碳体)。 2 CO = C + CO2
3
材料是人类赖以生存和发展的物质基础, 一直是人类进步的重要里程碑。
石器时代、青铜器时代、铁器时代是以材 料作标志。
没有半导体材料就没有计算机技术;没有 耐高温、高强度的特殊材料就没有航天技 术;没有光导纤维就不会有现代通讯;没 有合成材料,今天的生活还会这么丰富多 彩吗?
4
金属材料发展可简单分为四个阶段:
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氧气顶吹转炉在炼钢过程中会产生大 量棕色烟气,它的主要成分是氧化铁 尘粒和高浓度的一氧化碳气体等。因 此,必须加以净化回收,综合利用, 以防止污染环境。
金属材料基础知识(ppt 120页)
A .按化学成分分类
(1)碳素钢
含碳量低于1.5%,其杂质(Si、Mn、S、P等)含量 在规定范围内(Mn≤0.8%、Si≤0.4%、S≤0.055%、 P≤0.045%)的铁碳合金。 a.低碳钢(C≤0.25%);
b.中碳钢(C≤0.25~0.60%); c.高碳钢(C0.60%)。 d. 工业纯铁:为含碳量≤0.04%的铁碳合金。
金属材料基础知识
3、金属晶格的类型 1)体心立方晶格 它的晶胞是一个立方体,
原子位于立方体的八个顶角上和立方体的中 心,属于这种晶格类型的金属有铬(Cr)、 钒(V)、钨(W)、钼(Mo)、及a-铁(aFe)等金属。
金属材料基础知识
2)面心立方晶格 它的晶胞也是一个立方体, 原子位于立方体的八个顶角和立方体六个面 的中心,属于这种晶格类型的金属有铝 (Al)、铜(Cu)、铅(Pb)、镍(Ni)及 r-铁(r-Fe)等金属。
4、钢的晶粒度
钢中晶粒大小的尺寸称为晶粒度,通常用显微 晶粒级别指数G表示。在放大100倍的条件下, 645.16mm2 面积所包含的晶粒数n与G的关系 为n=2G-1。
金属材料基础知识
5、双相合金及多元合金 合金:由两种或两种以上金属或金属与非
金属组成,具有金属特性的物质。 相:合金中成份、结构、性能相同的组成
金属材料基础知识
一、 金属材料的分类 金属(或金属材料)通常分为黑色金
金属材料基础知识汇总
《金属材料基础知识》
第一部分金属材料及热处理基本知识
一,材料性能:通常所指的金属材料性能包括两个方面:
1,使用性能即为了保证机械零件、设备、结构件等能够正常工作,材料所应具备的性能,主要有力学性能(强度、硬度、刚度、塑性、韧性等),物理性能(密度、熔点、导热性、热膨胀性等)。使用性能决定了材料的应用范围,使用安全可靠性和寿命。
2,工艺性能即材料被制造成为零件、设备、结构件的过程中适应的各种冷、热加工的性能,如铸造、焊接、热处理、压力加工、切削加工等方面的性能。
工艺性能对制造成本、生产效率、产品质量有重要影响。
二,材料力学基本知识
金属材料在加工和使用过程中都要承受不同形式外力的作用,当达到或超过某一限度时,材料就会发生变形以至于断裂。材料在外力作用下所表现的一些性能称为材料的力学性能。
承压类特种设备材料的力学性能指标主要有强度、硬度、塑性、韧性等。这些指标可以通过力学性能试验测定。
1,强度金属的强度是指金属抵抗永久变形和断裂的能力。材料强度指标可以通过拉伸试验测出。抗拉强度σb和屈服强度σs是评价材料强度性能的两个主要指标。一般金属材料构件都是在弹性状态下工作的。是不允许发生塑性变形,所以机械设计中一般采用屈服强度σs作为强度指标,并加安全系数。2,塑性材料在载荷作用下断裂前发生不可逆永久变形的能力。评定材料塑性的指标通常用伸长率和断面收缩率。
伸长率δ=[(L1—L0)/L0]100% L0---试件原来的长度L1---试件拉断后的长度
断面收缩率φ=[(A1—A0)/A0]100%
A0----试件原来的截面积A1---试件拉断后颈缩处的截面积
金属材料的基础知识
金属材料的基础知识
一、金属材料分类:
1、按组成成分分类
a、纯金属(简单金属)——指由一种金属元素组成的物质。
b、合金(复杂金属)——指由一种金属元素(为主)与另一种(或几种)金属元素(或非金属元素)
组成的物质。它的种类甚多,加工业上常用的生铁、钢就是铁碳合金;黄铜就是铜锌合金等。由于合金的各项性能一般较优于纯金属,因此在工业上合金的应用比纯金属广泛。
2、实用分类:
a、黑色金属——指铁和铁的合金,如生铁,铁合金,铸铁和钢等。
b、有色金属——又称非铁金属。指除黑色金属外和金属和合金,如铜、锡、铅、锌、铝、钛、镁及
黄铜、青铜、铝合金、钛合金、镁合金和轴承合金等。
c、贵金属——铂、金、银
d、稀有金属——铀、镭等放射性金属。
二、物理性能名词简介:
1、①密度:(kg/m3)
②熔点:指金属材料从固态向液态转化时的熔化温度℃;
③导电性:s/m(导电率)电阻率Ω·m
④导热性:λ或k 单位w/cm·k
⑤热膨胀性:指金属材料受热后产生体积增大的性能。
2、化学性能名词简介:
①耐腐蚀性
②抗氧化性:高温下抵抗氧化作用的能力;
③化学稳定性:而腐蚀性和抗氧化性的总和。
三、力学(机械)性能简介:
1、极限强度:单位MPa(或N/mm3)
指金属材料抵抗外力破坏作用的能力。
按外力作用形式的不同可分为:
a、抗拉强度(抗张强度),代号为:δb指外力是拉力时的极限强度;
b、抗压强度,代号为:δy指外务是压力时的极限强度;
c、抗弯强度,代号为:δw指外力与材料轴线垂直,并在作用后使材料呈弯曲的极限强度;
d、抗剪强度,代号为:τ指外力与材料轴线垂直,并在材料呈剪切作用时的极限强度。
金属材料基础知识
1.2 按冶金质量分 优质碳素钢S%、P%≤0.040% 高级优质碳素钢S%≤0.030%,P%≤0.035%
1.3 按冶炼方法和设备分:有平炉钢、转炉钢、电炉钢。 1.4 按冶炼时脱氧程度有:沸腾钢、镇静钢、半镇静钢。 1.5 按用途分类:
元素牌号中:C%≤0.08用0表示,C%≤0.03%用00表示)。
3.5 几种常用材料牌号的最新更改: 3.5.1普通碳素钢:A3(旧)—Q235(新); 3.5.2优质碳素钢:20R和20g统称为Q245R(GB713-2008),而压力管道用 优质碳素钢依然用20(GB8163/T-2008标准制造)表示。 3.5.3低合金结构钢:16Mn(旧)—Q345(新)、16MnR和16Mng和19Mng (旧)统称为Q345R(新)、15MnNV(旧)—Q390(新) 3.5.4奥氏体钢:见下表
18、0Cr18Ni10Ti C
Si
Mn
S
P
Cr
Ni
Ti
(GB12771-2008) ≤0.08 ≤0.75 ≤2.00 ≤0.03≤0.04 17.00~19.00 9.00~12.00 ≥5* (C%~0.7)
三、金属材料主要性能指标 通常所说的金属材料的性能包含以下两个方面: A、使用性能:为了保证机械零件、设备、结构件等能正常工作, 材料所应具备的性能,主要有力学性能,物理性能,化学性能等。 使用性能决定了材料的应用范围,使用安全可靠性和使用寿命; B、工艺性能:即材料在被制成机械零件、设备、结构件的过程中 适应各种冷、热加工的性能,例如铸造、焊接、热处理、压力加工、 切削加工等方面的性能。
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非平衡相变
④非平衡脱溶沉淀 • 若b成分的合金自T1温度快冷 时,相在冷却过程中来不及 析出,则冷到室温时便得到 过饱和的α固溶体。 • 若在室温或低于固溶度曲线 MN的某一温度下溶质原子尚 具有一定的扩散能力,则在 上述温度等温时,过饱和α固 溶体仍可能发生分解,逐渐 析出新相。但在析出的初期 阶段,新相的成分和结构均 与平衡脱溶沉淀相有所不同, 这一过程称为非平衡脱溶沉 淀(或时效)。
非平衡相变
• (2)非平衡相变
– 非平衡相变:加热或冷却速度很快, 上述平衡相将被抑制,固态材料可 能发生某些平衡状态图上不能反映 的转变并获得被称为不平衡或亚稳 的组织
– ①伪共析相变:
• 由成分偏离共析成分的过冷固溶 体形成的貌似共析体的组织转变 • 组成相的相对量由A的碳含量而 变。
非平衡相变
光镜形貌
电镜形貌
三、钢在冷却时的组织转变
2、过冷奥氏体的等温冷却转变 (2)转变产物的组织与性能 贝氏体型(B)转变(550~230℃): 550~350℃: B上; 40~45HRC; 过饱和碳α-Fe条状 羽毛状
Fe3C细条状
B上 =过饱和碳 α-Fe条状 + Fe3C细条状
三、钢在冷却时的组织转变
特点:
(1)存在由于均匀切变引起的宏观形状改变,可在预先制备的抛光试 样表面上出现浮突现象。
(2)相变不需要通过扩散,新相和母相的化学成分相同。
金属材料基础知识培训ppt课件
黑心可锻铸铁主要用于制造汽车、拖拉机零件及机床附件、如轮壳、 弹簧支座、阀门等。珠光体可锻铸铁则用于制造曲轴、连杆、轮轴、 活塞环等。
▪ 5)球墨铸铁:
▪ 在铁水(球墨生铁)浇注前加一定量的球化剂(常用的有硅铁、镁等) 使铸铁中石墨球化。由于碳(石墨)以球状存在于铸铁基体中,改善 其对基体的割裂作用,球墨铸铁的抗拉强度、屈服强度、塑性、冲击 韧性大大提高。并具有耐磨、减震、工艺性能好、成本低等优点,现 已广泛替代可锻铸铁及部分铸钢、锻钢件、如曲轴、连杆、轧辊、汽 车后桥等。根据GB1348-88 球墨铸铁牌号分为单铸和附铸试块两类; 单铸试块分八个牌号见下表:
▪ 4)可锻铸铁 ▪ 可锻铸铁是用碳、硅含量较低的铁碳合金铸成白口铸铁坯件,再经过 长时间高温退火处理,使渗碳体分解出团絮状石墨而成,即可锻铁是一 种经过石墨化处理的白口铸铁。 ▪ 可锻铸铁按热处理后显微组织不同分两类;一类是黑心可锻铸铁和珠 光可锻铸铁。黑心可锻铸铁组织主要是铁素体(F)基本+团絮状石墨; 珠光体可锻铸铁组织主要是珠光体(P)基体+团絮状石墨。另一类是白 心可锻铸铁,白心可锻铸铁组织决定于断面尺寸,小断面的以铁素体为 基体,大断面的表面区域为铁素体、心部为珠光体和退火碳。可锻铸铁 牌号、性能(根据GB9440-88)见下两表:
▪ ②锰含量较高的优质碳素结构钢,应将锰元素标出,例如50Mn。
▪ ③沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别 标出,例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢,其钢号为10b。
金属材料基础知识培训课件——第七章 金属材料的腐蚀
▪ (2)合金元素在奥氏体中的均匀化,也需要较 长时间,因为合金元素的扩散速度,均远低于碳 的扩散速度。
▪ (3)某些合金元素强烈地阻碍着奥氏体晶粒的 粗化过程,这主要与合金碳化物很难溶解有关, 未溶解的碳化物阻碍了奥氏体晶界的迁移,因此, 含有较强的碳化物形成元素(如钼、钨,钒,铌、 钛等)的钢,在奥氏体化加热时,易于获得细晶粒 的组织。
保护膜,腐蚀速度显著降低。 ▪ 7.5.2.3 水的温度 ▪ 温度越高,扩散越快,金属腐蚀越快
▪ 7.6 腐蚀预防措施
▪ 电化学腐蚀是金属腐蚀的最普遍的形式,尽可能 减少原电池;
▪ 在钢表面形成一层稳定,完整且与钢基体结合牢 固的钝化膜;
▪ 在形成原电池的情况下,尽可能减少两极间电位 差。
第八章 合金元素在钢中的作用
▪ 钝化:金属表面状态突然变化的过程。铁在浓硝酸,浓硫 酸中。可提高金属耐蚀性。
▪ 7.3.3 金属元素耐蚀性评定 ▪ 7.3.3.1 热力学稳定性
金属元素标准电极电位(V) 热力学稳定性
<-0.414
不稳定
-0.414~0
不够稳定
0~+0.源自文库15
较稳定
>+0.815
稳定
金属元素 镁铝锌铁铬
钼镍 铜 金铂
▪ (5)综合强化。在实际生产上,强化金属材料大都是同时 采用几种强化方法的综合强化,以充分发挥强化能力。例 如:
金属材料学基本知识培训学习
引言: 反应堆材料要求高强度、塑韧性、热强性和抗蚀性 等。 金属材料具有良好性能,所以得到广泛的应用。
宏观性能:组织结构、成分和工艺的综合表现。
成分和工艺 组织结构 材料性能 金属学:研究材料性能与其化学成分、生产工艺和微 观组织之间关系和变化规律。 晶体的结构层次:原子、晶胞、晶格、晶粒、相、组 织。
Schottky缺陷:当离开结点 的原子,若移到金属表面 消失掉了,则留下空位, 称为Schottky缺陷。
Frank缺陷:若此离位原子 移到晶格间的空隙处,称 此为 “间隙原子”,它 所留下的空位称为Frank 缺陷,或合称为Frank缺 陷对。
对合金而言,溶质的加入也会产生缺陷, 包括间隙型和置换型
形成稳定化合物的相图
形成不稳定化合物的相图
图1-15 Sn-Zr相图
☆ 共析相图
• 在恒温下,由成分固定一种固相转变为另两种固相的
转变,称为共析转变 。
γ s→α p+Fe3C
但求 B的晶面指数时,应改变坐标系,使坐标原点 0 不在 B面上。否 则倒数出现∞。 •
2.5 金属的典型晶胞结构
☆面心立方晶胞(FCC或A1)
• 结构特点: • (1)晶胞原子数为4个 • (2)点阵常数a,最小 原子间距为 a / 2
• (3)致密度(K):指晶胞中原子所占的体积与晶胞体 积之比。FCC的K为74%. • (4)密排方向:<110> • (5)fcc中八面体间隙半径(≈0.146a)远比四面体间 隙(≈0.006a)大 • (6)配为数为12 •