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1、第二讲：铁碳合金 Fe-C Alloy一.铁碳合金基本组织：Basic Structure of Fe-C Alloy 1.铁素体铁素体（Ferrite)：碳溶解在- Fe中形成固溶体。 （0.0080.02）%特点：塑性、韧性好：延伸率=（45-50）%； 强度和硬度低。应用：工业用纯铁,100%的铁素体（F) 2.2.奥氏体奥氏体（Austenite）：）：碳溶解在- Fe形成固溶体。 （0.77 2.08）%。特点：只在723以上存在，塑性好、硬度低。应用：钢在高温下进行压力加工。3.3.渗碳体渗碳体 Cementite ：Fe与C形成金属化合物。 （FeFe3 3C C）特点：硬度高，
2、塑性差；在钢中起骨架作用。 注：条件适当渗碳体渗碳体可以分解成铁+石墨。4.4.珠光体珠光体（Pearlite） 莱氏体莱氏体（Ledeburite）：）： 机械混合物。 珠光体（P）： F+Fe3C，强度和硬度高；塑性较差 莱氏体（Le）： A+Fe3C 室温下：A 转变成（P+ Fe3C）， 莱氏体转变成变态莱氏体（Le）。 一.铁碳合金基本组织：Basic Structure of Fe-C Alloy二.铁-碳合金相图 Fe-C Equilibrium Diagram1.特征点：A、C 、 D 、 E、 G、 P、 S、 Q含义；2.特性线含义： ABCD线-液相线 ( Liquidu
3、s) AHJECF线-固相线( Solidus) ECF线-共晶线（1147）( Eutectic Line) PSK线-共析线（727）。( Eutectoid Line) GS线（A3）-奥氏体中开始析出铁素体。 ES线（Acm）-碳在- 铁中的溶解度。 PQ线-碳在- 铁中的溶解度线。3.几个不同区域：液相和固相、单相与两相区等。图1.铁-碳合金相图LiquidAustenite三.铁碳合金分类 the Classifing of Fe-C Alloy 1.工业纯铁(Pure Iron)：C0.02% 2.钢(Steel)： 0.02%C2.11% 注：以含碳0 . 77%为界分亚共析钢
4、和过共析钢。 3.生铁(Cast Iron)： 2.11%c6.69% 注：以碳4 .30%为界分亚共晶铁和过共晶铁。 四.举例分析典型成分的铁-碳合金结晶过程： 、五个成分冷却、结晶过程。图2 分析、五个成分冷却、结晶过程图3 共析钢组织转变示意图图4 亚共析钢组织转变示意图图5 过共析钢组织转变示意图图6 共晶成分铸铁组织转变示意图图7 亚共晶成分铸铁组织转变示意图六.碳对铁碳合金组织和性能影响 1. 组织变化组织变化： 随碳增加，渗碳体（Fe3C）增多，基体由铁素体（F）变成珠光体（P）、继而又转变成莱氏体（Le）； 形态也由片状变成网状。 2.2.性能变化性能变化： 小于1.0%，随碳
5、的增加，强度和硬度提高，韧性和塑性降低；大于1.0%时，网状渗碳体出现，硬度继续增大，但强度下降。所以高碳钢适合于制造模具和工具。工业用钢一般碳小于1.4%。七七. 铁碳合金相图应用铁碳合金相图应用 Application of Fe-C Equilibrium Diagram 1.在铸造中应用：在铸造中应用： Application in Foundry（1）确定钢和铸铁浇注温度；（2）判断其流动性好坏和收缩大小。 2.在锻造中应用在锻造中应用： Application in Forging 确保钢在奥氏体区适当温度范围内变形。 3.在热处理中应用：在热处理中应用： Application in Heat treatment 制定热处理工艺依据。
