机械制造基础与实训第2版 作者 赵玉奇 主编第一部分机械工程材料 1-3.pptVIP

1.3 铁碳合金 1.1.1 铁碳合金的基本组织 1.1.2 Fe-Fe3C状态图 1.1.3 典型铁碳合金的组织转变 1.1.4 含碳量对碳素钢性能的影响 1.1.5 Fe-Fe3C状态图的应用 小结 作业 1.3 铁 碳 合 金 1.3.1 铁碳合金的基本组成 铁素体 碳溶解在α-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体，用符号F表示。铁素体保持α-Fe的体心立方晶格结构。 奥氏体 碳溶解在γ-Fe中所形成的间隙固溶体称为奥氏体，用符号A表示。奥氏体保持γ-Fe的面心立方晶格结构。 渗碳体 渗碳体是铁和碳所形成的具有复杂晶格结构的间隙化合物，用分子式Fe3C表示，碳的质量分数为6.69%。 珠光体 珠光体是铁素体和渗碳体组成的机械混合物，常用符号P表示。珠光体中碳的质量分数平均值为wC=0.77%，其力学性能介于铁素体与渗碳体之间，综合性能良好。 1.3 铁 碳 合 金 1.3 铁碳合金 1.3 铁碳合金 1.3 铁 碳 合 金 1.3.3 铁碳合金的组织转变 铁碳合金分类 1.3 铁碳合金 1.3 铁碳合金 1.3 铁碳合金 1.3 铁碳合金 1.3 铁碳合金 1.3 铁碳合金 1.3 铁碳合金 1.3 铁碳合金 1.3 铁碳合金 1.3 铁碳合金 小结 1.1.1 铁碳合金的基本组织 1.1.2 Fe-Fe3C状态图 1.1.3 典型铁碳合金的组织转变 1.1.4 含碳量对碳素钢性能的影响 1.1.5 Fe-Fe3C状态图的应用 1.3 铁碳合金 作业 P41 9 P41 11 * 《机械制造基础与实训》主编 赵玉奇 * 电子制作 齐向阳 在线教务辅导网： 教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ:349134187 或者直接输入下面地址： 1.3 铁碳合金 教 学 重 点 含碳量队铁碳合金 全室温组织和性能的影响。 教 学 难 点 简化的Fe-Fe3C状态图特征线 。 本节课重点与难点 1.3.1 铁碳合金的基本组成 莱氏体 莱氏体是wC=4.3%的铁碳合金，缓慢冷却到1148℃时从液相中同时结晶出由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物，这种混合物称为高温莱氏体，用符号Ld表示。冷却到727℃时，奥氏体将转变为珠光体，所以室温下莱氏体由珠光体和渗碳体组成，称为变态莱氏体，用符号Ldˊ表示。 1.3.2 Fe-Fe3C状态图 铁碳合金相图的组成 一般所说的铁碳合金相图，均指的 是Fe-Fe3C相图如图所示。图中纵 座标为温度，横座标为碳的质量 分数。 1.3.2 Fe-Fe3C状态图 Fe-Fe3C相图分析 1、Fe-Fe3C相图中各特性点的温度 碳的含量及其含义 共析点AS Fe+Fe3C 0.77 727 S 碳在α-Fe中的最大溶解度 0.0218 727 P 纯铁的同素异构转变点α-Fe γ-Fe 0 912 G 碳在γ-Fe中的最大溶解度 2.11 1148 E 渗碳体的熔点 6.69 1227 D 共晶点，Lc A+Fe3C 4.3 1148 C 纯铁的熔点或结晶温度 0 1538 A 说 明 含碳量（%） 温度/℃ 符号 Fe-Fe3C相图中的特性点 1.3.2 Fe-Fe3C状态图 Fe-Fe3C相图的分析 2、Fe-Fe3C相图中各特性线及其含义 Fe-Fe3C相图中的特性线 共析线，又称A1线 PSK 共晶线 ECF 常称Acm线。碳在奥氏体中的溶解度曲线 ES 常称A3线。冷却时，从奥氏体中结晶出铁素体的开始线 GS 固相线 AECF 液相线 ACD 含 义 特性线 1.3.3 铁碳合金的组织转变 铁碳合金的结晶过程及组织转变 几种典型铁碳合金结晶过程中的组织转变规律 1、共析钢 图中合金Ⅰ为wC =0.77%的共析钢。当其温度降到1点时，开始从液相中析出奥氏体，降至2点时液相全部结晶成与原合金成分相同的奥氏体，冷却到3点（727℃）时，发生共析转变，即AS→P（F+ Fe3C），共析产物为珠光体，共析钢的组织转变过程如下图所示 1.3.3 铁碳合金的组织转变 铁碳合金的结晶过程及组织转变 2、亚共析钢 合金Ⅱ为wc=0.4%的亚共析钢。在3点以上部分合金的冷却过程与合金Ⅰ相似，当冷却到3点再继续冷却时，开始有铁素体析出并不断增多，奥氏体不断减少，铁素体、奥氏体含碳量分别沿GP、GS线变化。当温度降至与PSK线相交的4点温度（727℃）时，奥氏体wc=0.77%，即发生共析反应，奥氏转变成