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1、第五章第五章 材料的相结构及相图（三）材料的相结构及相图（三） 相图及其类型相图及其类型1、匀晶相图、匀晶相图2、共晶相图、共晶相图3、包晶相图、包晶相图4、其它类型的二元系相图、其它类型的二元系相图三、二元相图的基本类型三、二元相图的基本类型平衡凝固平衡凝固不平衡结晶（晶内偏析）不平衡结晶（晶内偏析）平衡结晶平衡结晶共晶转变共晶转变亚共晶转变亚共晶转变过共晶转变过共晶转变不平衡结晶不平衡结晶伪共晶伪共晶不平衡共晶不平衡共晶离异共晶离异共晶六、复杂相图分析六、复杂相图分析1、分析方法、分析方法1）若有中间相，可把相图分为几个部分，根据需要选取某一部）若有中间相，可把相图分为几个部分，根据需要选
2、取某一部分进行分析分进行分析2）对于只标注单相区的相图，应根据）对于只标注单相区的相图，应根据“相区接触法则相区接触法则”填写填写各空白相区。各空白相区。n=C-PP3）利用典型成分分析合金的结晶过程及组织转变，并利用杠）利用典型成分分析合金的结晶过程及组织转变，并利用杠杆定律分析各相相对量随温度的变化情况。杆定律分析各相相对量随温度的变化情况。C为组元数；为组元数； P为相邻相区的相数目差异；为相邻相区的相数目差异；n为为相邻相区相邻相区接触的维数接触的维数2、铁、铁-碳合金相图碳合金相图碳的质量分数碳的质量分数2.11%的为铸铁的为铸铁 在铁在铁-碳合金中，根据结晶条件的不同，组元碳可具有
3、碳化碳合金中，根据结晶条件的不同，组元碳可具有碳化物物Fe3C（渗碳体）和石墨两种形式，渗碳体在热力学上是一（渗碳体）和石墨两种形式，渗碳体在热力学上是一个亚稳相，而石墨是稳定的相。通常情况下，铁碳合金是按个亚稳相，而石墨是稳定的相。通常情况下，铁碳合金是按Fe-Fe3C系进行转变。系进行转变。1、铁碳合金的组元、铁碳合金的组元1）纯铁）纯铁温度低于温度低于912oC的的铁为体心立方晶格称体心立方晶格称为-Fe-Fe；912-1394912-1394oC间的的铁为面心立方晶格，称面心立方晶格，称为-Fe；1394-1538oC的的铁为体心立方晶格，称体心立方晶格，称为-Fe-Fe2）3）4)
4、铁铁-碳系统相图碳系统相图ABCD为液相线；为液相线；AH, JE为固相线为固相线整个相图主要由包晶、共晶和共整个相图主要由包晶、共晶和共析三个恒温转变组成：析三个恒温转变组成： 在在HJBHJB水平线发生包晶转变水平线发生包晶转变LB +H H J 此转变仅发生在含碳此转变仅发生在含碳0.090.53%在在ECFECF水平线发生共晶转变水平线发生共晶转变LC E +Fe3C含碳2.116.69%在在PSKPSK水平线发生共析转变水平线发生共析转变p p +Fe +Fe3 3C C含碳量超过含碳量超过0.0218%珠光体珠光体共析反应？共析反应？典型铁碳合金的平衡凝固典型铁碳合金的平衡凝固根据
5、组织特征，可参照铁碳相图将铁碳合金按含碳量分为七根据组织特征，可参照铁碳相图将铁碳合金按含碳量分为七大类？大类？ 通常按有无共晶转变区分碳钢和铸铁，即含碳量小于通常按有无共晶转变区分碳钢和铸铁，即含碳量小于2.11%的为碳钢（小于的为碳钢（小于0.0218%的为工业纯铁）；大于的为工业纯铁）；大于2.11%的为铸的为铸铁，按照铁，按照Fe-Fe3 C系结晶的铸铁称为白口铸铁（系结晶的铸铁称为白口铸铁（2.116.69%）。）。A= ；F=（1）工业纯铁）工业纯铁0.0218%,铁铁素体或铁素体素体或铁素体+三次渗碳体三次渗碳体（2）共析钢）共析钢1-2点点结晶出晶出固溶体；固溶体；3点点时发生
6、共析生共析转变，转变为珠光体珠光体P，即，即和和FeFe3 3C C的的层片状片状细密混密混合物，其中的合物，其中的FeFe3 3C C为共共析渗碳体析渗碳体；0.77%，珠光体3）亚共析钢）亚共析钢0.02180.77%，先，先共析铁素体共析铁素体+珠光体珠光体4）过共析钢）过共析钢0.772.11%，先共，先共析二次渗碳体析二次渗碳体+珠光珠光体体5）共晶白口铸铁）共晶白口铸铁4.30%，莱氏体，莱氏体6）亚共晶白口）亚共晶白口铸铁铸铁2.11%4.30，珠光，珠光体体+二次渗碳体二次渗碳体+来来氏体氏体7）过共晶白）过共晶白口铸铁口铸铁4.306.69%。一次渗碳体一次渗碳体+莱氏体莱氏体
