1、124.4 含碳量对铁碳合金组组织和性能的影响含碳量对铁碳合金组组织和性能的影响3含碳量与 Fe-Fe3C合金相组成物相对量、组织组成物相对量的关系 4含碳量对碳钢机械性能的影响n 在 C%1% 后,随含碳量的增加,钢的硬度增加,但强度、塑性、韧性降低n 这是因为 Fe3C 成连续网状分布,进一步破坏了铁素体基体之间的连接作用所造成。5n 碳 (C)、硅 (Si)、锰 (Mn)、磷 (P)、硫 (S)通常被称为钢铁材料的五大元素 。n C, Si, Mn对钢铁材料是有益的,称为 合金元素 ;n P和 S则是有害元素,称为 杂质元素 。 n N、 H、 O等元素的影响。4.5 钢中的杂质元素及钢
2、锭组织钢中的杂质元素及钢锭组织( 1)合金元素与杂质元素6n锰在钢中的存在也属于有益元素,它与氧有较强的亲合力,具有较好的脱氧能力,在炼钢时作为脱氧剂加入。n另外锰与硫的亲合力很强,在钢液中与硫形成 MnS,起到去硫作用,大大的消除了硫的有害影响。n钢中的含锰量一般为 0.250.80% ,它一部分溶入铁素体起到固溶强化作用,提高铁素体的强度,锰还可溶入渗碳体形成合金渗碳体( Fe, Mn) 3C,使钢具有较高的强度;n另一部分锰与硫形成 MnS,与氧形成 MnO,这些非金属夹杂物大部分进入炉渣。( 1)锰的影响7n硅在钢中的存在属于有益元素,由于它与氧有很大的亲合力,具有很好地脱氧能力。在炼
3、钢时作为脱氧剂加入, Si+2FeO=2Fe+SiO2,硅与氧化铁反应生成二氧化硅( SiO2)非金属夹杂物,一般大部分进入炉渣,消除了 FeO的有害作用。但如果它以夹杂物形式存在于钢中,将影响钢的性能。n碳钢中的含硅量一般 Si%0.4% ,它大部分溶入铁素体,起固溶强化作用,提高铁素体的强度,而使钢具有较高的强度。( 2)硅的影响8( 3)硫的影响9n硫在钢中是有害的杂质。n液态时 Fe、 S能够互溶,固态时 Fe几乎不溶解硫,而与硫形成熔点为 1190 的化合物 FeS。形成的共晶体( -Fe+FeS)以离异共晶形式分布在 -Fe晶界处。n若将含有硫化铁共晶体的钢加热到轧制、锻造温度时,共晶体熔化,进行轧制或锻造时,钢将沿晶界开裂,这种现象称为钢的 “热脆 ”或 “红脆 ”。10