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1、第四章 铁碳合金,第一节 铁碳合金的组元及基本相,第二节 FeFe3C相图分析,第三节 铁碳合金的平衡结晶过程及组织,第四节 碳对铁碳合金平衡组织和性能的影响,第五节 碳钢,第一节 铁碳合金的组元及基本相,一、纯铁,铁的一个重要特性是结晶过程具有同素异构转变。,二、铁素体,三、奥氏体,四、渗碳体,渗碳体是铁与碳的稳定化合物，其碳的质量分数为6.69%。在常温下 碳合金中主要是以渗碳体的形式存在。,铁素体是碳溶于 中形成的固溶体，铁素体的性能也近似纯铁，强 度和硬度低，而塑性和韧性好。,奥氏体是碳溶于 中形成的固溶体，奥氏体也是一个强度硬度较低而苏 醒韧性较高的相，但它与铁素体不同，只有顺磁性，
2、而不呈现铁磁性。,第二节 FeFe3C相图分析,一、相图中的点、线、区及其意义,（1）GS 线：他是在冷却过程中，有奥氏体析出铁素体的开始线。,（2）ES 线：是碳在奥氏体中的溶解度曲线。,（3）PQ 线：是碳在铁素体中的溶解度曲线。,二、包晶转变,三、共晶转变,四、共析转变,第三节 铁碳合金的平衡结晶过程及组织,铁碳合金按其碳的质量分数即室温平衡组织分为三大类。,(1)工业纯铁,(3)铸钢,(2)钢,1）亚共析钢,2）共析钢,3）过共析钢,一、工业纯铁,三、亚共析钢,四、过共析钢,五、共晶白口铁,六、亚共晶白口铁,七、过共晶白口铁,第四节 碳对铁碳合金平衡组织和性能所的影响,一、碳的质量分数
3、对平衡组织的影响,由于铁碳含金中铁素体和渗碳体的数量、形态、分布不同，导致它们具 有不同性能。,二、碳的质量分数对力学性能的影响,三、碳的质量分数对工艺性能的影响,1.切削加工性能,金属材料的切削加工性，一般可从准许的切削速度、切削力、表面粗糙 度、刀具寿命等几个方面进行评价一般认为，钢的硬度大致为170250H BS是切削加工性能最好。,2.可锻性,金属的可锻性是指金属在压力加工时，能改变形状而不产生裂纹的性能奥氏体具有良好的塑性，易于塑性变形。,3.铸造性,金属的铸造性包括流动性、收缩性和偏虚倾向等。,第五节 碳钢,一、钢中的杂质元素及其影响,1.锰和硅,2.硫,3.磷,二、钢的分类,1.
4、按化学成分分类,可分为：非合金钢、低合金钢、合金钢三类。,2.按主要质量等级分类,（1）普通质量非合金钢。,（2）优质非合金钢：机械结构用优质碳素钢，工程结构用碳素钢，冲压 薄板的低碳结构钢，镀层板、带用的碳素钢，锅炉和压力容器用碳素 钢 ，铁道用优质碳素钢，条用碳素钢等。,（3）特殊质量非合金钢：碳素工具钢，碳素弹簧钢，保证卒透性非合金钢。,3.按主要性能及使用特性分类,一规定最高强度为主要特性的非合金钢，以规定最低强度为主要特性的 非合金钢，以限制谈含量为主要特性的非合金钢，非合金工具钢，其它。,三、非合金钢的牌号和用途,1.普通碳素结构钢,根据GB70088的规定，碳素结构钢的牌号有代表屈服点的字母、屈 服点数值、质量等级符号、脱氧方法符号等四个部分按顺序组成。,符号：Q刚才屈服点“屈”字汉语拼音首位字母。,A、B、C、D分别为质量等级。,F沸腾钢“沸”字汉语拼音首位字母。,B半镇静钢“半”字汉语拼音首位字母。,Z镇静钢“镇”字汉语拼音首位字母。,TZ特殊镇静钢“特镇”两字汉语拼音首位字母。,2.优质碳素结构钢,又是碳素结构钢应用广泛，一般都要经过热处理以提高力学性能。,3.碳素工具钢,在钢号前加“T”或“碳”表示碳素工具钢。,本章完,
