《铁碳合金的相图的详细讲解 (精品)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《铁碳合金的相图的详细讲解 (精品)（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2-5 2-5 铁碳合金的组织与状态图铁碳合金的组织与状态图n铁碳合金碳钢和铸铁，是工业应用最广的合金。n含碳量为0.0218% 2.11%的称钢n含碳量为 2.11% 6.69%的称铸铁。n铁和碳可形成一系列稳定化合物： Fe3C、 Fe2C、 FeC，都可作为纯组元看待。n含碳量大于Fe3C成分（6.69%）时，合金太脆，已无实用价值。一、铁碳合金的基本组织n是体心立方间隙固溶体。铁素体的溶碳能力很低,在727时最大为0.0218%，室温下仅为0.0008%。n铁素体的组织为多边形晶粒，性能与纯铁相似。铁素体l 组元：Fe、 Fe3Cl 相l 铁素体：l碳在-Fe中的固溶体称铁素体, 用F
2、 或 表示。铁素体组织金相图n 奥氏体:n碳在 -Fe中的固溶体称奥氏体。用A或 表示。n是面心立方晶格的间隙固溶体。溶碳能力比铁素体大，1148时最大为2.11%。727 时为0.77%l组织为不规则多面体晶粒，晶界较直。强度低、塑性好，钢材热加工都在 区进行.l碳钢室温组织中无奥氏体。奥氏体奥氏体组织金相图n 渗碳体：即Fe3C, 含碳6.69%, 用Fe3C或Cm表示。nFe3C硬度高、强度低(b35MPa), 脆性大, 塑性几乎为零lFe3C是一个亚稳相，在一定条件下可发生分解：Fe3C3Fe+C(石墨), 该反应对铸铁有重要意义。l由于碳在-Fe中的溶解度很小，因而常温下碳在铁碳合金
3、中主要以Fe3C或石墨的形式存在。 铸铁中的石墨钢中的渗碳体渗碳体组织金相图n珠光体：铁素体与Fe3C的机械混合物，用P表示。l珠光体的组织特点是两相呈片层相间分布,性能介于两相之间。珠光体珠光体 ( P )n莱氏体： 与Fe3C的机械混合物n高温莱氏体：727 以上，奥氏体与渗碳体，以Le表示n低温莱氏体：727 以下，珠光体与渗碳体，以Le表示n为蜂窝状, 以Fe3C为基，性能硬而脆。莱氏体莱氏体 ( Ld )相图的建立相图的建立相图的建立名称A金属B金属 熔点高低 合金1100%0% 合金290%10% 合金380%20% . 合金920%80% 合金1010%90% 合金110%100
4、%热 分 析 法时间温度90 705030AB温度A温度温度abab : 液相线ab : 固相线LL+SSL : 液相区S : 固相区L+S:液固共存区AB温度铁碳合金相图是研究铁碳合金最基本的工具，是研究碳钢和铸铁的成分、温度、组织及性能之间关系的理论基础,是制定热加工、热处理、冶炼和铸造等工艺依据.二、铁碳合金状态图n含碳量大于Fe3C成分（6.69%）时，合金太脆，已无实用价值。n实际所讨论的铁碳合金相图是Fe- Fe3C相图。FeFe3CFe2C FeCC C%(at%) Fe - Fe3C 相图FeTFe3Cn五个重要的成份点: P、S、E、C、K。n四条重要的线: EF、ES、GS
5、、FK。n三个重要转变: 包晶转变、共晶转变、共析 转变。n二个重要温度: 1148 、727 。( (一一) )铁碳合金状态图中主要点和线的意义铁碳合金状态图中主要点和线的意义Fe - Fe3C 相图 ACDEF GS PQ1148727LAL+A L+ Fe3C4.3%C2.11%C0.0218%C6.69%C Fe Fe3C T( A+Fe3C ) LdLd+Fe3CA+Ld+Fe3C FA+FA+Fe3C( F+ Fe3C ) P P+F0.77%CP+Fe3CLdLd+Fe3CP+Ld+Fe3CK( P+Fe3C )n 特征点LJ NGAA +Fe3CP +Fe3CL+Fe3CL+A
6、F +A n 特征线n 液相线ACD，固相线AECF n 水平线：nECF：共晶线LC E+Fe3Cn共晶产物是A与Fe3C的机械混合物，称作莱氏体, 用Le表示。为蜂窝状, 以Fe3C为基，性能硬而脆。莱氏体（二）铁碳合金的组织转变n工业纯铁 ( ingot iron )n共析钢 ( eutectoid steel )n亚共析钢 ( hypoeutectoid steel )n过共析钢 ( hypereutectoid steel )n共晶白口铁 ( eutectoid white iron )n亚共晶白口铁( hypoeutectoid white iron )n过共晶白口铁( hyper
7、eutectoid white iron )1.工业纯铁 ( Wc 0.0218% )工业纯铁组织金相图2. 共析钢 ( Wc = 0.77% )共析钢组织金相图3.亚共析钢 ( Wc = 0.45% )亚共析钢组织金相图4.过共析钢 ( Wc = 1.2% )过共析钢组织金相图5.共晶白口铁 ( Wc = 4.3% )共晶白口铁组织金相图6.亚共晶白口铁 ( Wc = 3.0% )亚共晶白口铁组织金相图7.过共晶白口铁 ( Wc = 5.0% )过共晶白口铁组织金相图Fe - Fe3C 相图的应用选择材料方面的应用制定热加工工艺方面的应用一.选择材料方面的应用1. 分析零件的工作条件, 根据铁碳合金成分、组织、性能之间的变化规律进行选择材料。2. 根据铁碳合金成分、组织、性能之间的变化规律 , 确定选定材料的工作范围。二.制定热加工工艺方面的应用本章小结u三种典型的金属晶体结构 u晶体缺陷：点、线、面 u过冷度、结晶过程 u晶粒大小对金属性能的影响、细化晶粒的方法 u同素异构 u合金的相结构、固溶强化 u铁碳合金的基本组织、铁碳合金相图
