2-3工程材料第2章.ppt

共晶白口铁的结晶过程 * 机械与汽车工程学院 共晶白口铁室温组织为Le’ (P+ Fe3C), 它保留了共晶转变产物的形态特征。 室温下两相的相对重量百分比为： * 机械与汽车工程学院 ㈥ 亚共晶白口铁的结晶过程 合金在1~2点间析出? 。到2点，液相成分变到C点,并转变为Le。2~3点间从?中析出Fe3CⅡ，一次?的Fe3CⅡ被共晶? 衬托出来。到3点，? 转变为P。 * 机械与汽车工程学院 亚共晶白口铁的结晶过程 * 机械与汽车工程学院 亚共晶白口铁室温组织为P+Fe3CⅡ+Le’。 室温下组织组成物相对重量百分比为 ： E C F D 1 2 3 4 N * 机械与汽车工程学院 ㈦ 过共晶白口铁的结晶过程 1~2点间从液相中析出Fe3C, 这种渗碳体称一次渗碳体，用 Fe3CⅠ表示，呈粗条片状。到2点，余下的液相成分变到C点并转变为Le。 D F K 3 Fe3C 1 2 4 * 机械与汽车工程学院 2点以下, Fe3CⅠ成分重量不再发生变化, Le变化同共晶合金,其室温组织为Fe3CⅠ+Le’。 * 机械与汽车工程学院 组织组成物与相组成物标注区别主要在?+ Fe3C和?+Fe3C两个相区. ?+ Fe3C相区中有四个组织组成物区，?+Fe3C相区中有七个组织组成物区。 ㈧ 组织组成物在铁碳合金相图上的标注 ? + Fe3C ? + Fe3C ? * 机械与汽车工程学院 Fe Fe3C S Q P N K J H G F E D C B A A+ Fe3C A+F L+A A+ ? L+ ? F ? A L L+ Fe3C F+ Fe3C A+ Fe3CⅡ A+ Fe3CⅡ+Le Le Le+ Fe3CⅠ Le’+ Fe3CⅠ Le’ P+ Fe3CⅡ+Le’ P+ Fe3CⅡ P+F P F+ Fe3CⅢ C% 温度 * 机械与汽车工程学院 ㈨ 含碳量对铁碳合金组织和性能的影响 ⒈ 含碳量对室温平衡组织的影响 含碳量与缓冷后相及组织组成物之间的定量关系为： 钢 铁素体 ? 亚共析钢 过共析钢 亚共晶白口铸铁 过共晶白口铸铁 共晶白口铸铁 共析钢 白 口 铸 铁 二次渗碳体 工 业 纯 铁 珠光体 莱氏体 一次渗碳体 Fe3C 钢 铁 分 类 组织组 成物相 对量% 相组成 物相对 量% 含碳量% 0 0.0218 0.77 2.11 4.3 6.69 100 100 0 0 三次渗碳体 * 机械与汽车工程学院 ⒉ 含碳量对力学性能的影响 亚共析钢随含碳量增加，P 量增加，钢的强度、硬度升高，塑性、韧性下降。 0.77%C时，组织为100% P, 钢的性能即P的性能。 ＞0.9%C，Fe3CⅡ为晶界连续网状，强度下降, 但硬度仍上升。 ＞2.11%C，组织中有以Fe3C为基的Le’,合金太脆. * 机械与汽车工程学院 ⒊ 含碳量对工艺性能的影响 ① 切削性能: 中碳钢合适 ② 可锻性能: 低碳钢好 ③ 焊接性能: 低碳钢好 ④ 铸造性能: 共晶合金好 ⑤ 热处理性能: 第六章介绍 铸造 焊缝组织 模锻 切削加工的基本形式 车 刨 钻 铣 磨 * 机械与汽车工程学院 第三节 铁碳合金相图 铁碳合金—碳钢和铸铁，是工业应用最广的合金。 含碳量为0.0218% ~2.11%的称钢 含碳量为 2.11%~ 6.69%的称铸铁。 * 机械与汽车工程学院 铁和碳可形成一系列稳定化合物： Fe3C、 Fe2C、 FeC，它们都可以作为纯组元看待。 含碳量大于Fe3C成分（6.69%）时，合金太脆，已无实用价值。 实际所讨论的铁碳合金相图是Fe- Fe3C相图。 Fe Fe3C Fe2C FeC C C%(at%) → * 机械与汽车工程学院 铁碳合金相图是研究铁碳合金最基本的工具，是研究碳钢和铸铁的成分、温度、组织及性能之间关系的理论基础,是制定热加工、热处理、冶炼和铸造等工艺依据. * 机械与汽车工程学院 一、铁碳合金的组元和相 碳在δ-Fe中的固溶体称δ -铁素体，用δ 表示。 都是体心立方间隙固溶体。铁素体的溶碳能力很低,在727℃时最大为0.0218%，室温下仅为0.0008%。 铁素体的组织为多边形晶粒，性能与纯铁相似。 铁素体 ⒈ 组元：Fe、 Fe3C ⒉ 相 ⑴ 铁素体： 碳在?-Fe中的固溶体称铁素体, 用F 或? 表示。 * 机械与汽车工程学院 ⑵ 奥氏体: 碳在? -Fe中的固溶体称奥氏体。用A或 ? 表示。 是面心立方晶格的间隙固溶体。溶碳能力比铁素体大，1148℃时最大为2.11%。 组织为不规则多面体晶粒，晶界较直。强度低、塑性好，钢材热加工都在? 区进行. 碳钢室温组织中无奥氏体。 奥氏体 * 机械与汽车工程学院 ⑶ 渗碳体：即Fe3C, 含碳6.