金属材料的培训

珠光体 Pearlite
粒状珠光体
片状珠光体
珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物,用符号“P”表示。
马氏体 Martensite
马氏体是碳在α-Fe中 的过饱和固溶体,以符号M 表示。过冷奧氏体快速冷 卻至Ms点以下﹐则开始发 生马氏体转变﹐直至Mf点 转变结束.
马氏体的硬度主要取决于马氏体中的含碳量﹐随着含碳 量的增加马氏体的硬度也增加。马氏体的塑性和韧性也和含 碳量有关﹐含碳量越高马氏体晶格畸变越大﹐淬火应力也較 大﹐会产生许多显微裂纹﹐韧性会降低。所以淬火钢一般不 宜直接使用﹐必须进行回火来消除应力﹐稳定尺寸﹐获得良 好的综合性能。
ISO, EN, DIN, JIS are international, European, German & Japanese standards.
AISI and SAE steels don’t always have a 4 digit numerical system of identification.
晶体结构
金属分晶体和非晶体:
微观结构上的主要区别: 晶体:原子作有序﹑有规则的
排列﹔ 非晶体:原子呈无序﹑无规则
排列.
宏观上的差异﹕ 晶体:固定的熔点﹔ 非晶体:熔点不固定。
单晶体
晶粒 晶界 多晶体
晶格
晶胞
晶格上的点叫晶格结点。结点代表原子在晶体中的 平衡位置﹐原子在平衡位置左右移动。
体心立方晶格
α-Fe 、Cr、V、Mo等属于此晶格类型。
面心立方晶格
γ-Fe Al﹑Cu﹑Au及Ag等属于此晶格类型。
金属晶体缺陷
在实际使用的金属材料中﹐由于有其他种类的外來原 子﹐以及金属材料在冶炼后的凝固过程中受到各种因素的 影响﹐使得在原子排布过程中出现了不规则的现象﹐这种 原子排布不规则的现象称为晶体缺陷。
HEAT TREATMENT AND
METALLURGICAL TRAINING
TABLE OF CONTENTS
Section
1 2 3 4 5 6
Title
Page No
金属学原理
3
铁碳平衡相图
12
钢的分类
19
热处理原理及过程 37
表面热处理
69
硬度测试
84
一. 金 属 学 基 础 知 识
材料工程学是以晶体学为基础地一门 应用科学.晶体学主要介绍金属微观结构 的知识.
IRON CARBON EQUILIBRIUM DIAGRAM
二.铁 碳 平 衡 相 图
铁素体 Ferrite
碳溶于α­Fe中的间隙固溶体，称为铁素体。用符号“F” 表示。铁素体的组织与性能与纯铁相似﹐ 即具有良好的塑性和
韧性,强度与硬度较低。
奧氏体 Austenite
碳溶于γ­Fe中的间隙固溶体，称为奧氏体。用符号“A” 表示。奧氏体是铁碳合金的高温组织，在平衡条件下，它最 低存在温度是727℃。在该温度下奧氏体的成份是一固定值: 含碳0.77%。
› The letter “L” between the second and third numerals means that Lead has been added (usually .15 - .35%) for improved machinability.
“L”表示铅的加入，以提高切削性能。
STEEL CATEGORIZATION
三. 钢的分类
AISI - stands for American Iron and Steel Institute, who originally developed the current method of steel characterization and identification.（美国钢铁 学会）
SAE - stands for the Society for Automotive Engineers, who have also determined a method of steel characterization and identification.(汽车工程师 学会
ASTM - stands for American Society for Testing and Materials. （美国材料试验协会）
间隙原子
空位
点缺陷
Βιβλιοθήκη Baidu
线缺陷
面缺陷
同素异构转变
某些金属在固态下﹐具有两种以上的晶格形式﹐这种 现象叫做同素异构转变。其本质是金属随温度的改变﹐由 一种晶格转变到另一种晶格。以铁为例﹔液态纯铁在 1538ºC時﹐进行结晶﹐得到某种晶格的δ–Fe ﹐继续冷 却到1394ºC时发生同素异构转变﹐δ–Fe转变为另一种结 构的γ–Fe﹐再冷卻到912ºC时发生同素异构转变﹐转变 为α–Fe。由于同素异构转变与液态金属的结晶过程有很 多相似之处﹕有一定的转变温度﹔转变时过冷(或过热)﹔ 放出和吸收潜热。
渗碳体 Cementite
示。渗它碳的体含是碳铁量和为碳6形.6成9%，的间是隙一化個合固物定。值用。符渗号碳“体F具e3有C”复表 杂的晶体结构，很硬、很脆、几乎没有塑性，它是铁碳合 金中的强化相。渗碳体的形态、大小、多少及分布对铁碳 合金的性能有直接影响。
通过不同的热处理方法改变渗碳体的形态、大小、多 少及分布，从而改变材料的性能,正是热处理的重要原理 之一 。
› The letter “B” shown between the second and third numerals means that the steel contains 0.0005 to 0.003% Boron, indicating high hardenability.
“B” 表示加入0.0005～0.003％的硼，指高的淬透性。
› The letter “H” at the end mean that standard grades meet certain hardenability limits.
在符号的最后标“H”，为高淬透性钢，指材料具有特定的淬透性。
Both are generally designated by a 4-digit number (e.g., 1020).