《工程材料与热加工》是根据教育部颁发的《工程材料及机械制造基础课程教学基本要求》和高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革的需求编写的。 工程材料与热加工_吕烨_高等教育出版社_

第二节 钢中常存杂质与合金元素 一、常存杂质元素对钢性能的影响 1.锰和硅 锰、硅来自炼钢原料,锰和硅还可作为脱氧剂而残留在钢中,它们是钢中有益元素。锰有较好的脱氧能力,可使钢中的FeO还原成铁,改善钢的质量;硅能与钢液中的FeO生成圹渣,消除FeO对钢质量的影响;锰和硅能溶于铁素体中产生固溶强化,提高钢的强度和硬度;锰能进入渗碳体代替部分铁原子,形成合金渗碳体。当含锰、硅含量不高时,对钢性能影响不大。作为杂质元素,碳钢中锰、硅含量应分别控制在0.8%和0.5%以下。2.硫和磷 硫和磷是在炼钢时由矿石和燃料带人的,硫和磷在钢中都是有害元素。硫在α—铁中溶解度很小,常以FeS的形式存在钢中。FeS与Fe形成低熔点(985℃)共晶体,分布在奥氏体晶界上,当钢在1000~1200℃进行热加工时,由于晶界处共晶体熔化,导致钢开裂,这种现象称为热脆。为此,除严格控制钢中硫的含量外(ws<0.065%),可在钢液中增加锰的含量,锰和硫能形成有一定塑性、熔点高(1620℃)的MnS,以避免热脆。磷能全部溶于铁素体中,固溶强化及冷作硬化作用极强,与硫、锰联合作用,可以改善钢的切削性。但磷使钢塑性、韧性急剧下降,尤其在低温时更为严重,这种现象称为冷脆,生产中磷含量应严格控制,一般Wp应小于0.045%。二、合金元素在钢中的主要作用 钢中常加入的合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、硼、铝、铌、锆等。加入元素种类及加入量的不同,将对钢的性能产生不同的影响。1.合金元素与铁、碳的作用 (1)合金元素与铁的作用 几乎所有合金元素都能不同程度地溶入铁素体或奥氏体中形成合金铁素体或合金奥氏体,起到固溶强化作用。由图5—1可见,硅、锰强化效果*显著,且当锰、硅含量不超过某一数值时,还可提高铁素体的韧性或使韧性不下降,但超过此数值后韧性显著下降;钨、钼无论含量多少,均使铁素体韧性下降;铬、镍含量适当时,既能提高铁素体强度,又能提高其韧性。因此,在合金钢中对合金元素含量应有一定限制。

绪论
**章 金属的力学性能
**节 强度与塑性
第二节 硬度
第三节 韧性与疲劳强度
思考题与习题
第二章 金属的晶体结构与结晶
**节 金属的晶体结构
第二节 金属的结晶
第三节 铁碳合金相图
思考题与习题
第三章 金属的塑性变形与再结晶
**节 金属的塑性变形
第二节 冷塑性变形对金属组织和性能的影响
第三节 冷塑性变形后的金属在加热时组织和性能的变化
第四节 金属的热变形加工
思考题与习题
第四章 钢的热处理
**节 钢在加热与冷却时的组织转变
第二节 钢的退火与正火
第三节 钢的淬火与回火
第四节 钢的表面淬火与化学热处理
第五节 其他热处理方法简介
第六节 热处理零件质量分析
第七节 热处理技术条件与工序位置
第八节 金属表面处理技术
思考题与习题
第五章 工业用钢
**节 钢的分类与编号
第二节 钢中常存杂质与合金元素
第三节 结构钢
第四节 工具钢
第五节 特殊性能钢
思考题与习题
第六章 铸铁
**节 铸铁的分类与铸铁的石墨化
第二节 灰铸铁
第三节 球墨铸铁
第四节 其他铸铁
思考题与习题
第七章 有色金属与粉末冶金材料
**节 铝及铝合金
第二节 铜及铜合金
第三节 轴承合金
第四节 粉末冶金材料
思考题与习题
第八章 非金属材料及其制品成形
**节 高分子材料
第二节 陶瓷材料
第三节 复合材料
第四节 新型材料简介
思考题与习题
第九章 铸造
**节 金属的铸造性能
第二节 砂型铸造
第三节 常用合金铸件的生产
第四节 铸件质量与技术检验
第五节 铸件结构设计
第六节 特种铸造
第七节 铸造方法的选择
思考题与习题
第十章 塑性加工
**节 金属的锻压性能
第二节 自由锻
第三节 模锻
第四节 特种模锻简介
第五节 锻件质量与技术检验
第六节 板料冲压
第七节 轧制、挤压与拉拔
思考题与习题
第十一章 焊接与胶接
**节 熔焊
第二节 压焊与钎焊
第三节 堆焊、热喷涂与热切割
第四节 常用金属材料的焊接
第五节 焊接结构设计
第六节 胶接技术
思考题与习题
第十二章 工程材料与机械零件毛坯的选用
**节 零件的失效
第二节 选择材料与毛坯的原则、方法和步骤
第三节 典型零件材料与毛坯的选用
第四节 综合示例
思考题与习题
参考文献