金相热处理综合实训 教学课件 作者 燕样样 第1章 铁碳合金相图.ppt

金相热处理综合实训课件 第1章 铁碳合金相图 金相热处理综合实训课件 第1章 铁碳合金相图 金相热处理综合实训课件 第1章 铁碳合金相图 金相热处理综合实训课件 第1章 铁碳合金相图 共析钢中的珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物。由于含碳量的不均匀性和冷却速度的不一致性，珠光体片层宽窄不同。 在平衡状态，亚共析钢随着含碳量的增加，显微组织中的铁素体量不断减少，珠光体量不断增加；铁素体的形态由不规则多边形逐渐变成网状、半网状。 1.图a为4%硝酸酒精溶液侵蚀的过共析钢显微组织，晶界上白色网状二次渗碳体和深色片层状珠光体 2.图b为碱性苦味酸钠煮沸热蚀的过共析钢显微组织，晶界上黑色网状二次渗碳体和深色片层状珠光体 莱氏体是在白色渗碳体基体上分布着点状、颗粒状、短棒状及枝晶状的珠光体。 亚共析钢显微组织中珠光体的测定 1.大圆是 整个显微镜的视域 2.小圆是有效视域面积 3.分别测定4条直线在小圆中的长度(直线在小圆中的长度为80个小格)上珠光体所占长度(如珠光体所占长度为20个小格) 4.计算4条直线上珠光体所占长度的平均值(如每条直线上的珠光体所占长度分别为22、20、19、19个小格，其平均值为20个小格） 5.估算珠光体所占视域面积：20÷80=0.25×100%=25% 6.估算该材料的含碳量：wC=25%×0.77%=0.1925%≈0.2% 7.根据含碳量判断碳钢钢号：由于含碳量约为0.2%，所以该材料为20钢。 根据球化退火组织判断碳钢钢号（球化退火组织中粒状碳化物的测定） 1.4条直线有效长度上粒状碳化物所占长度分别为14、13、15、14小格，平均值为14小格 2.估算粒状碳化物所占视域面积：14÷80=0.175×100%=17.5% 3.估算该材料中的含碳量：wC=17.5%×6.69%≈1.17% 4.根据含碳量判断碳钢钢号：由于含碳量约为1.17%，所以判断该材料为T12钢。 过共析钢平衡组织中珠光体和二次渗碳碳体的测定： 1.4条直线有效长度上珠光体所占长度分别77、76、75、76小格，平均为76小格 2.估算珠光体所占视域面积：76÷80=0.95×100%=95%，那么渗碳体所占视域面积为1－95%=5% 3.估算该材料的含碳量：wC=95%×0.77%+5%×6.69%≈1.066% 4.根据含碳量判断碳钢号：由于含碳量约为1.066%，所以判断该材料为T10钢 第1章 铁碳合金相图 制作：燕样样 本 章 要 点 学习目的：掌握铁碳合金相图上的特征点 A1(Ac1、Ar1)、A3(Ac3、Ar3)、 Acm(Accm、Arcm)，基本相和组织， 平衡组织的组织形态以及含碳量与 组织、性能之间的关系； 重 点：平衡组织形态以及含碳量与组织 性能之间的关系； 难 点：平衡组织形态的识别。 铁碳相图是一个复杂的相图，铁和碳可以形成Fe3C、Fe2C、FeC等一系列化合物，在相图中这些化合物都是垂直于成分轴的垂线，可以把相图分为4个区域。由于含碳量超过5%的铁碳合金,性能很脆,没有实用价值。在工业生产有实用价值的铁碳合金中wC最多到6.69%（ Fe3C），因此一般所说的铁碳合金相图，实际上是Fe- Fe3C相图， Fe3C是组成Fe- Fe3C相图的一个独立组元。 Fe-C合金相图的组成 一、纯铁的同素异构转变 室温 1538oc 1394oc 912oc δ-Fe γ-Fe α-Fe 体心立方 面心立方 体心立方 纯铁的同素异构转变的慨念 纯铁在固态下，随着温度的改变其晶体结构发生变化的现象。 金属同素异构转变的意义 可以用热处理的方法即可通过加热、保温、冷却来改变材料的组织，从而达到改善材料性 能的目的。 二、铁碳合金相图 L A F Fe Fe3C wC(%) T(℃) 1538 A G Q E C F D 1227 P S K 1148 727 A+L L +Fe3C A+Fe3C F+Fe3C 0.0218 0.77 2.11 4.3 F+A 三、铁碳合金的基本相及组织 组织 名称 符号 组织形成 晶格类型 含碳量 性能特点 铁素体 F 碳在α-Fe中 形成的间隙 固溶体 保持α-Fe的 体心立方 晶格 溶碳能力低。727℃最大,wC=0.0218%； 室温时,wC=0.0008% 与纯铁相似，强度硬度低，塑性韧性好。 δ=30～50% 奥氏体 A 碳在γ-Fe中 形成的间隙 固溶体 保持γ-Fe的面 心立方晶格