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钢的成分、组织和性能之间的关系

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:钢的成分、组织、性能之间有着密切的关系。钢的室温组织是由铁素体和渗碳体两个基本相组成,随着含碳量的增加,渗碳体量逐渐增多,而且形状及分布状况亦有变化,使钢的组织和性能发生变化。当钢中含碳量大于0.9%时,过共析钢中出现网状渗碳体,钢的强度明显下降,而塑性、韧性进一步下降。图1-17钢的力学性能与wC的关系

钢的成分、组织和性能之间的关系

钢的成分、组织、性能之间有着密切的关系。铁和碳是钢的两个主要元素。在缓慢冷却条件下,碳除了小部分溶入铁形成固溶体外,其余以渗碳体形式存在于合金中。钢的室温组织是由铁素体和渗碳体两个基本相组成,随着含碳量的增加,渗碳体量逐渐增多,而且形状及分布状况亦有变化,使钢的组织和性能发生变化。

1)含碳量对组织的影响

随着含碳量的增加,亚共析钢中珠光体逐渐增多,铁素体逐渐减少;到共析钢时,全部是珠光体组织;含碳量超过0.77%以后,过共析钢中珠光体逐渐减少,逐渐出现少量二次渗碳体。钢的组织按下式变化:

铁素体+珠光体→珠光体→珠光体+二次渗碳体

2)含碳量对钢的性能的影响(www.xing528.com)

含碳量对钢的性能的影响是通过对组织的影响来实现的。钢的性能主要取决于组织中组成相及其相对量。随着含碳量的增加,亚共析钢中珠光体逐渐增多,铁素体逐渐减少,因而钢的强度、硬度上升,塑性、韧性下降;到共析钢时,全部是珠光体组织,故强度(σb约为750MPa)、硬度比亚共析钢高,塑性(δ为20%~30%)、韧性则较低;过共析钢随着含碳量的增加,珠光体逐渐减少,二次渗碳体增多,因而强度、硬度升高,塑性、韧性下降。当钢中含碳量大于0.9%时,过共析钢中出现网状渗碳体,钢的强度明显下降,而塑性、韧性进一步下降。钢的力学性能与wC的关系如图1-17所示。

为了保证工业上使用的钢具有足够的强度,并兼有一定的塑性和韧性,所以钢的含碳量一般不超过1.3%~1.4%,且要避免二次渗碳体呈网状分布。

图1-17 钢的力学性能与wC的关系

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