二元合金相图实例说课.ppt

  1. 1、本文档共62页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
7.3.8 二元合金相图分析实例 重点:铁碳相图 7.3.8 二元合金相图分析实例 Fe—C合金的组织和性能 Al2O3—SiO2系的组织和性能 Cu—Zn合金相图 Cu—Sn合金 其他例子 一. Fe—C合金的组织和性能 钢(Steels)和铸铁(Cast irons)是应用最广的金属材料,虽然它们的种类很多,成分不一,但是它们的基本组成都是铁(Fe)和碳(C)两种元素,故统称为铁碳合金(alloys of the iron-carbon system)。因此,学习铁碳相图、掌握应用铁碳相图的规律解决实际问题是非常重要的。 铁碳相图(如图7.50)是一个较复杂的二元合金相图,它概括了钢铁材料的成分、温度与组织之间的关系。在铁碳合金中,Fe与C可以形成一系列化合物:Fe3C、Fe2C、FeC。所以,Fe-C相图可以划分成Fe-Fe3C, Fe3C-Fe2C, Fe2C-FeC和FeC-C四个部分。由于化合物是硬脆相,后面三部分相图实际上没有应用价值(工业上使用的铁碳合金含碳量不超过5%),因此,通常所说的铁碳相图就是Fe-Fe3C部分。 Fe-Fe3C相图 (1) 纯铁(Fe) 纯铁(pure iron) WFe 99.8%,原子序数26,原子相对质量55.85,纯铁的熔点1538℃,汽化点2738℃,密度7.87g/㎝3。 纯铁固态下具有同素异构转变(allotropic transformation):912°C以下为体心立方(bcc)晶体结构,912°C到1394°C之间为面心立方(fcc)结构, 1394°C到熔点之间为体心立方(bcc)结构。 纯铁具有磁性转变(770/768℃磁性转变、magnetic transformation)。纯铁的强度低,塑性好(软),很少用于结构材料。主要利用铁磁性(ferromagnetism)。 纯铁的同素异构转变 纯铁的冷却曲线及晶体结构变化 纯铁的显微组织 (2) 渗碳体(Fe3C)-A 渗碳体(cementite)是Fe—C合金中碳以化合物(Fe3C)形式出现的。它具有复杂的晶格。Fe3C是由C原子构成的一个斜方晶格, C原子周围有六个Fe原子,构成一个八面体,而每个Fe原子属于两个八面体共有,Fe:C=3:1。 渗碳体的晶格 Fe-Fe3C双重相图-1 Fe-Fe3C双重相图-2 (2) 渗碳体(Fe3C)-B Fe3C在230℃以下具有铁磁性,常用A0表示这个临界点。 Fe3C在钢和铸铁中呈现片状,粒状,网状和板条状。渗碳体硬而脆(HB800),塑性极低,延伸率接近于0。它是钢铁材料中的主要强化相。Fe3C中碳和Fe可以被其它元素替代形成以Fe3C为基的固溶体。Fe被Cr、Mn等原子金属置换,形成以Fe3C为基的固溶体,称为合金渗碳体。 2. Fe—C合金中的基本相 -A (1)液相(L) Fe与C在高温下形成的液体溶液。(ABCD线以上) (2)δ相[高温铁素体(high temperature ferrite)] C在δ-Fe的间隙固溶体。在1495℃时最大溶解量可达0.09%,为bcc结构,也称高温铁素体(high temperature ferrite)。 (3)渗碳体(cementite) 前面已讨论过. 2.Fe—C合金中的基本相 -B (4) 奥氏体(austenite) 奥氏体(γ或A)是C溶解于γ—Fe形成的间隙固溶体称为奥氏体(austenite)。γ具有fcc结构。具有面心立方晶体结构的奥氏体可以溶解较多的碳,1148°C时最多可以溶解2.11%的碳,到727°C时含碳量降到0.8%。碳原子存在于面心立方晶格中正八面体的中心,单相γ区存在于NJBESGN区域内(727---1459℃)。奥氏体的硬度(HB170-220)较低,塑性(延伸率δ为40%-50%)高。奥氏体的显微组织见下图。γ是顺磁性(paramagnetism),具有fcc结构。晶粒呈平直多边形。 碳在γ-Fe晶格中的位置 奥氏体的显微组织 2.Fe—C合金中的基本相 -C (5)铁素体(ferrite) 铁素体(α或F)是C溶于α-Fe形成的间隙固溶体称为铁素体(ferrite)。C原子溶于八面体间隙。单相α相在GPQ以左部分。铁素体的含碳量非常低,在727℃时C在α-Fe中最大溶解量为0.0218%,室温下含碳仅为0.005%,所以其性能与纯铁相似:硬度(HB50-80)低,塑性(延伸率δ为30%~50%)高。铁素体的显微组织与工业纯铁相同。晶粒常呈多边形。是铁磁性,具有bcc结构。 (6) 石墨(C) 在一些条件下,碳可以以游离态石墨(graphite) (hcp)稳定相存在

您可能关注的文档

文档评论(0)

金不换 + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档