最新钱公--电站锅炉金属材料金属技术监督基础知识－教学讲义ppt.ppt

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1、钱公--电站锅炉金属材料金属技术监督基础知识－2011一、金属学及热处理基本知识•金属学基本概念金属学就是研究金属和合金的性能与它们内部结构之间的关系，以及影响金属与合金组织和性能的因素的一门科学。•常见合金元素对电站锅炉用钢性能的影响C、Cr、Mo、W、V、Ni、Nb、Ti、B和稀土元素（Re）、Si和Al。•晶体与晶体结构•铁的几种基本固态项α铁、β铁、γ铁、δ铁。•钢及铸铁中的几种基本组织铁素体：碳原子溶于体心立方α—Fe中形成的间隙固溶体。以α或F表示。渗碳体：晶体结构属正交系，化学式为Fe3C的金属化合物，是钢和铁中常见的固相，在合金钢中为合金渗碳体。奥氏体：碳原子溶于面

2、心立方晶格γ—Fe中所形成的间隙固溶体，以A表示。珠光体：由铁素体和渗碳体所组成的机械混合物，通常呈片层状相间分布。以P表示。索氏体：过冷奥氏体在600℃～650℃左右分解所形成的珠光体，其片层较薄。以S表示。屈氏体（或托氏体）：过冷奥氏体在650℃～550℃左右分解所形成的珠光体，其片层极薄。以T表示。贝氏体：钢铁奥氏体化后，过冷到珠光体转变温度区与Ms之间的中温区等温，或连续冷却通过这个中温区时形成的组织。按照组织形式和形成温度不同，分为上贝氏体和下贝氏体。上贝氏体中铁素体呈羽毛状，羽毛之间分布有片装和棒状的渗碳体。下贝氏体为针状的铁素体上分布有大量的渗碳体。贝氏体中的铁素体含

3、有较多的（或过饱和的）碳，以B表示。马氏体：钢铁或非铁金属中通过无扩散共格切变型转变所形成的产物。以M表示。莱氏体：钢铁或高碳高合金钢中由奥氏体（或其转变产物）与碳化物（包括渗碳体）组成的共晶组织。以L表示。石墨：碳的一种同素异构体，晶体结构属于六方晶系，是铸铁中常出现的固相，其空间形态有片状、球状、团絮状、蠕虫状等。其中以片状对金属的危害最大。•铁碳平衡图平衡图也叫相图或状态图，是表示合金体系在平衡状态时各相区温度和成分极限的图解。一般最常用的平衡图是二元系的平衡图。二元系的平衡图以纵坐标表示温度，横坐标表示合金的成分。知道了合金的成分和温度，就可以在平衡图上找到相应的平衡状态下

4、的组织，并可用杠杆定律求出两相区相的相对量。从平衡图上也可以知道一定成分的合金在冷却过程中相的变化。铁碳平衡图是铁和碳的二元系相图。严格来说，铁碳平衡图应当是铁和石墨的平衡图。而我们应用最多的是含碳量6.67％以下的富铁部分平衡图，而且是铁和化合物Fe3C的一种平衡图。因此，虽然铁碳平衡图有Fe－C和Fe－Fe3C两种，但实际上都把Fe－Fe3C系的平衡图称为铁碳平衡图。包晶反应：所谓包晶反应即由一个固相和一个液相反应成为一个固相的反应。共晶反应：所谓共晶反应即由一个液相反应成两个固相的反应。共析反应：所谓共析反应即由一个固相反应成两个固相的反应。杠杆定律：当测定各相的相对量时，可

5、先通过已知点做水平线，此水平线在该已知点和决定相成分之间的线段长度与这些相的重量成反比。点的符号温度（℃）含碳量（％）说明A15340纯铁的熔点B14930.51包晶反应时液态合金的浓度C11474.3共晶点D~16006.67渗碳体的熔点E11472.06碳在γ铁中的最大溶解度F11476.67渗碳体G9210α铁－γ铁同素异形转变点H14930.10碳在δ铁中的最大溶解度J14930.16包晶点K7236.67渗碳体M7690磁性转变点N13900γ铁－δ铁同素异形转变点O769~0.5磁性转变点P7230.02碳在α铁中的最大溶解度S7230.8共析点Q100~0.008碳在

6、α铁中的溶解度应用举例1：应用举例2：•钢的热处理正火:将钢加热到Ac3或Acm以上30℃～50℃,使钢全部奥氏体化，并保温一定时间，随后在空气中冷却，使之得到珠光体型组织的热处理。正火目的：①、细化晶粒，改善钢的力学性能，并可作为某些钢（如20G锅炉管）的最终热处理。②、改善组织，以改善切削加工性能，并为淬火做组织准备。淬火：将工件加热到临界温度以上保持一定时间，使奥氏体化并均匀化后，放入水、盐水或油中（个别材料在空气中）急冷下来以获得马氏体或（和）贝氏体组织的一种热处理操作。淬火目的：提高钢的强度和硬度。回火：将淬火后的工件重新加热到Ac1一下的某一温度，并保持一定时间，随后在

7、油中或空气中冷却到室温的一种热处理操作过程。回火目的：①、得到较为稳定的组织。②、减小或完全消除钢淬火后存在于钢中的应力，降低淬火钢的脆性，得到工件所需要的最后的性能。常见的回火类型：①、低温回火回火温度为150～250℃。目的：消除工件中的部分内应力，稍稍提高韧性，但仍使工件保持着高的淬火硬度。适用范围：高碳钢和合金钢制造的刀具、量具等。②、中温回火回火温度为350～480℃。目的：使钢具有较高的弹性和韧性。适用范围：常用于弹簧和热冲模。③、高温回火回火温度为450