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03铁碳合金相图.ppt

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第三章 铁碳合金相图 纯铁的同素异晶转变; Fe – Fe3C 相图的基础知识; 形成Fe - Fe3C 相图组元和基本组织的结构与性能; Fe - Fe3C 相图的建立与分析; 碳的质量分数对铁碳合金组织、性能的影响; Fe - Fe3C 相图的应用。 第一节 Fe –Fe3 C相图的基础知识 2.铁与碳可以形成 Fe3C、Fe2C、FeC等一系列化合物; 1.纯铁的的同素异晶转变 纯铁的冷却曲线 2.Fe- C相图 第二节 形成Fe - Fe3C 相图组元和基本组织的结构与性能 一.组元 * 铁 ( ferrite ) * 渗碳体 ( Cementite ) 二.基本组织和性能 (一)铁素体 ( F ) 1. 概念 碳溶于α–Fe中的间隙固溶体。 2.性能 具有良好的塑性和韧性,但强度和硬度很低的基本相. 3.晶格及含碳量 F呈体心立方晶格,故溶碳量低。在727 ° C时为0 .0218%,而室温时仅为0.0008%。 3. 奥氏体组织金相图 3.渗碳体组织金相图 (四).珠光体 :P(F+Fe3C) (五).莱氏体 : Ld (A+Fe3C) 第 三 节 Fe - Fe3C 相图的建立与分析 一.Fe - Fe3C 相图的建立 Fe - Fe3C 相图 Fe - Fe3C 相图 Fe - Fe3C 相图 Fe - Fe3C 相图 二.简化 Fe - Fe3C 相图的分析 十个重要的成份点: A、C 、 D、 E、F、G、 K 、P、S、Q; 八条重要的线: ACD、AECF、ECF、PSK、ES、PQ、GS、FK; 二个重要转变: 共晶转变和共析转变反应式; 二个重要温度: 1148 ℃ 、727 ℃ ; 五个单相区:ACD以上、AESGA、GPQ以左、 AGO垂线、DFK垂线; 五个双相区:ACE、DFC、GSP、QPSK右下、 SECFN; 二个三相区:ECF垂面、PSK垂面。 三.典型铁碳合金的结晶过程分析 工业纯铁 ( ingot iron ) 共析钢 ( eutectoid steel ) 亚共析钢 ( hypoeutectoid steel ) 过共析钢 ( hypereutectoid steel ) 共晶白口铁 ( eutectoid white iron ) 亚共晶白口铁( hypoeutectoid white iron ) 过共晶白口铁( hypereutectoid white iron ) 1.工业纯铁 ( Wc 0.0218% ) 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.亚共晶白口铸铁 ( 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 第四节 碳的质量分数对铁碳合金组织、性能的影响 碳的质量分数对平衡组织的影响; 碳的质量分数对力学性能的影响; 碳的质量分数对工艺性能的影响。 一.碳的质量分数对平衡组织的影响 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 对铸造性能的影响。 对锻造性能的影响。 对焊接性能的影响。 对切削加工性能的影响。 第五节 Fe - Fe3C 相图的应用 一.选择材料方面的应用 二.制定热加工工艺方面的应用 钢铁的冶炼 1.炼铁的冶金反应特点: 2.炼钢的冶金反应特点: 1.镇静钢 ( killed steel ) 钢液在浇注前用锰铁、硅铁和铅进行了充分脱氧 ,Wo = 0.01%左右, 成分较均匀、组织较致密。主要用于机械性能要求较高的零件。 组织组成物: F ; Fe3C F ; P 0.77-0.45 F = ?100%=43% 0.77-0.02 0.45-0.02 P = ?100% = 57% 0.77-0.02 相组成物: 6.6

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