《汽车应用材料》课程教学资源（PPT课件讲稿）第二章 金属材料 第二节 金属材料的组织和性能控制

第二章金属材料

第二章 金属材料

第二节金属材料的组织和性能控制 钢的热处理 二.钢的合金化 三.表面技术 汽季应用材料

汽车应用材料 第二章 一. 钢的热处理 二. 钢的合金化 三. 表面技术 第二节 金属材料的组织和性能控制

钢的热处理 (一)热处理的概念与原理 1.钢在加热时的转变 2.钢在冷却时的转变 (二)钢的普通热处理 汽季应用材料

汽车应用材料 第二章 (一) 热处理的概念与原理 1. 钢在加热时的转变 2. 钢在冷却时的转变 (二) 钢的普通热处理 一. 钢的热处理

热处理的概念 把固态金属材料在一定介质中的加热、保温和 冷却,以改变其组织和性能的一种工艺。 热处理 保温 临界点 加热 冷却 成分 组织 性能 时间/h 图223热处理与成分、组织、性图224热处理基本工艺曲线 能间关系示意图 汽季应用材料

汽车应用材料 第二章 热处理的概念 把固态金属材料在一定介质中的加热、保温和 冷却，以改变其组织和性能的一种工艺。 图2-23 热处理与成分、组织、性 能间关系示意图 图2-24 热处理基本工艺曲线

钢在加热时的转变 奥氏体 11 临界温度 平衡时 A A Cu A 加热时 铁素体+」 AriAt: 2 Ae AC A Accm AC1 铁珠光体 /珠光体+渗碳体 体 冷却时: wC(%) Ar1Ara、Ar 3 rcm 汽季应用材料

汽车应用材料 第二章 1. 钢在加热时的转变 临界温度 平衡时： A1、 A3 、Acm 加热时： Ac1、Ac3、Accm 冷却时： Ar1、Ar3、Arcm

奥氏体的形成 Fe,0原子扩散和晶格改变的过程。 共析钢加热到Ac1以上时,P A 共析钢A化过程 形核、长大、Fe3G完全溶 解、C的均匀化。 F Fe, C 未溶Fe3C 未溶Fe,C m A (a)A形核 (b)A长大 c)残余Fe3C溶解 (d)A均匀化 亚(过)析钢的A化 P→A后,先 共析F或Fe3Cn溶解。 汽车应用材料第

汽车应用材料 第二章 奥氏体的形成 —— Fe，C原子扩散和晶格改变的过程。 共析钢加热到Ac1 以上时， P → A 共析钢A化过程 —— 形核 、长大、 Fe3 C 完全溶 解、C 的均匀化。 亚（过）析钢的A化 —— P → A 后，先 共析 F 或 Fe3CⅡ 溶解

影响A转变速度的因素 加热温度和速度↑→转变快 C%个或Fe3O片间距↓→界面多,形核多 →转变快 合金元素→A化速度↑(P,Mn)或↓(A,Cr) A晶粒度 加热温度,保温时间↑→晶粒尺寸↑ 合金碳化物↑,C%↓→晶粒尺寸↓ 汽季应用材料

汽车应用材料 第二章 影响A转变速度的因素 加热温度和速度↑→ 转变快 C%↑或 Fe3 C片间距↓ → 界面多，形核多 → 转变快 合金元素 → A化速度↑(P,Mn)或↓(Al,Cr) A 晶粒度 加热温度，保温时间↑ → 晶粒尺寸↑ 合金碳化物↑，C% ↓ → 晶粒尺寸↓

影响晶粒大小的因素 加热温度、保温时间、化学成分 细晶化控制: a、采用A|作最终脫氧,加入Ti、V、№b b、加热速度、保温时间控制。 汽季应用材料

汽车应用材料 第二章 影响晶粒大小的因素 加热温度、保温时间、化学成分 细晶化控制： a、采用Al作最终脫氧，加入Ti、V、Nb b、加热速度、保温时间控制

2钢在冷却时的转变 1.过冷A的等 保温 温转变 L2.过冷A的连 续冷却转变 L等温冷却 理 连续冷却 时间 落季应用材料

汽车应用材料 第二章 2 钢在冷却时的转变 1．过冷A的等 温转变 2．过冷A的连 续冷却转变

过冷A的等温转变 共析钢的G曲线 T/℃ 过冷A: 800 A T<A时,A不稳定。700过 转变开始 A P 5-25HRC A等温转变曲线 600冷 A→S—变结束S25-35HRC AA→ 35~40HRC TTT或c曲线 500 高温转变, A 过冷A B 上B 40~50HRC 400 A550C过冷A 300 A→下B下B50-60HRC →P型组织 200 中温转变, 100 A→MM+A 60~65HRC 550℃CM 过冷A→贝氏体(B)0上M 低温转变, 100 M"M过冷A→马落季用0111圈_s

汽车应用材料 第二章 过冷A的等温转变 过冷A : T < A1时，A不稳定。 A等温转变曲线 (TTT 或 C 曲线) 共析钢的C 曲线 高温转变， A1 ~ 550℃ 过冷A → P 型组织 中温转变， 550℃ ~ MS 过冷A →贝氏体( B ) 低温转变， MS ~ Mf 过冷A →马 氏体 ( M ) 0 1 时间/s T/℃ M+A' A1 100 200 300 400 500 600 700 800 -100 0 10 10 10 10 10 2 3 4 5 A Ms Mf 过 冷 A 过 冷 A A→M A→下B A→S 转变开始 转变结束 A→上B A→T A→P M 下B 上B T S P 5~25HRC 25~35HRC 35~40HRC 40~50HRC 50~60HRC 60~65HRC