《【2017年整理】铁碳合金相图(二)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【2017年整理】铁碳合金相图(二)（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、理论课教案课 题 铁碳合金状态图（二） 课 程 机械加工 基础授课教师 专 业 课 型 新授教案序号 授课时间 教学方法教学目标1、掌握合金相图的概念及合金相图的建立。2、掌握铁碳合金相图，简化图各区域组织符号及名称。3、熟悉掌握铁碳合金的分类。教学重点难点及解决办法 分析铁碳合金相图作业布置习题学生听课情况学生掌握情况教学后记 存在的问 题审查签字 年 月 日教学过程教师活动 教 学 内 容 学生活动利用多媒体认识铁碳合金相图一、新课导入在一个合金系当中，合金的构造随成份的不同而发生变化，例如：溶质分子少时，可以式单项固熔体，溶质多时， （超过溶解度时）则出现混合物， ；另一方面，同一成份的
2、合金，其内部构造也随温度的变化而发生变化。为了掌握合金的成份、组织与性能的关系，必须了解合金的结晶过程，了解合金中组织及成份变化的规律二、新课讲授1、铁碳合金相图铁碳合金相图表示在缓慢冷却（或缓慢加热）的条件下，不同成分的铁碳合金的状态或组织随温度变化的图形。 它是研究铁碳合金的成分、温度和组织结构之间关系的图形。在铁碳合金中，铁和碳可以形成一系列的化合物，如 Fe3C 、Fe2C 、FeC 等。实际生产中，含碳量一般不超过 5%。简化后的 FeFe3C 相图横坐标含碳量的百分数纵坐标温度（1）相图的结构两平：ECF 线、 PSK 线。三垂: 0.77% 、 2.11% 、 4.3% 的垂线。
3、五弧：AD、CD、AE、GS、ES九星：A、C、D、G、S、E、P、F、K 特性点十二面（2）Fe-Fe3C 相图中点、线、面的含义点A：1538 0% 纯铁的熔点D：1227 6.69% 渗碳体的熔点G：912 0% 纯铁同素异构转变的温（-Fe-Fe）E：1148 2.11% 碳在 -Fe 的最大溶解度P: 727 0.0218% 碳在 -Fe 的最大溶解度C：1148 4.3% 共晶点 CFeALc3S：727 0.77% 共析点 s共晶转变: 一个液相，在某以恒定温度下同时结晶出两种固相。共析转变: 一个固相，在某以恒定温度下同时析出两种固相。线和面ACD 线： 液相线，L 表示开始结
4、晶 AC 下为奥是体，CD 下为渗碳体。AECF 线：固相线，固态，与液相线之间的结晶区，固液共存。AEC 内为液态+奥是体，CDF 内为液态+渗碳体学生找关键的点、线引导学生利用相图对铁碳合金分类GS 线： 也称 A3 线，析出铁素体 F 的开始线A 向 F 转变，发生同素异构转变ES 线： 也称 Acm 线，碳在奥氏体中的溶解度线1148 2.11%（E 点含碳量）727 0.77%（S 点含碳量）二次渗碳体：从 1148冷却到 727过程中，由于奥氏体的溶解度减小，多余的碳以渗碳体的形式从奥氏体中析出，为了与液态金属直接结晶出渗碳体相区别（一次渗碳体）称为二次渗碳体。ECF 线：共晶线，
5、冷却到 1148发生共晶转变，同时从液相中析出：奥氏体+渗碳体（莱氏体）PSK 线：共析线，A1 表示冷却到 727，发生共析转变，从奥氏体中析出铁素体+渗碳体（珠光体）3、铁碳合金的分类按照含碳量及组织转变特点和室温组织分类纯铁：含碳量小于 0.0218%的铁碳合金钢：含碳量大于 0.0218%而小于 2.11%的铁碳合金亚共析钢：0.0218%C0.77%共析钢：C=0.77%过共析钢 0.77%C2.11%白口铸铁：含碳量大于 2.11%的铁碳合金亚共晶白口铸铁 2.11%C4.3%共晶白口铸铁 C=4.3%过共晶白口铸铁 4.3%C6.69%利用相图的性能4、铁碳合金的成分、组织与性能
6、的关系含碳量增加，钢的强度和硬度提高，塑性和韧性下降。主要因为含碳量越高，钢中硬脆相 Fe3C 越多。 当含碳量大于 0.9%时，二次渗碳体以网状沿晶界析出，将珠光体组织割裂，强度下降，一般含碳量在不超过 1.3%。5、Fe-Fe3C 相图的应用作为钢材选定的依据由铁碳相图可知，合金中随着含碳量的不同，其组织各不相同，从而导致其力学性能不同。因此，我们就可以根据机器零件所要求的性能来选择不同含碳量的材料。铸造的应用 在铸造工艺方面，根据相图可以确定合适的熔化温度和浇注温度，含碳量为 4.3%的铸铁铸造性最好；锻造工艺的应用在锻造工艺方面，可以选择钢材的轧制和锻造的温度范围应在奥氏体区。热处理工艺的应用由相图可知合金在固态加热和冷却过程中均有组织的变化，可以进行热处理。并且可以正确选择加热温度。 三、课堂小结熟悉铁碳合金相图各点、线、面四、作业习题
