第5章铁碳合金.ppt

练习题（1） 一、名词解释 奥氏体 铁素体 渗碳体 珠光体 莱氏体 二、判断 1、在铁碳合金中，只有过共析钢的平衡组织才有二次渗碳体存在。 2、铁碳合金的强度随含碳量的增加而增加。 3、含碳6.69%的铁碳合金，其室温平衡相为铁素体加渗碳体。 4、所有含碳量大于0.77%的铁碳合金平衡结晶后，其室温组织中均存在二次渗碳体。 5、珠光体和低温莱氏体的性能差别大是因为它们的组成相不同。 6、铁碳合金中的一次渗碳体与二次渗碳体在晶粒形貌和晶体结构上均相同。 7、在铁碳合金中，只有共析成分的合金结晶时才发生共析转变，形成共析组织。 练习题（2） 三、选择 1、同素异构转变伴随着体积的变化，其主要原因是（ ） a.晶粒尺寸发生变化 b.过冷度发生变化 c.致密度发生变化 d.晶粒长大速度发生变化 四、填空 1、纯铁的同素异构体有 、 和 。 练习题（3） 五、铁碳相图 1、正确画出铁—渗碳体相图，标出全部组织组成物，并用示意图说明T12钢的平衡结晶过程，计算其铁素体与渗碳体的相对量。 2、正确画出以组织组成物分区的铁—渗碳体相图。试说明随含碳量的增加，铁碳合金机械性能变化与平衡组织之间的关系。 3、正确画出铁—渗碳体相图，并标出各区域组织。指出图中ECF和PSK两条水平线的含义，写出相应的转变方程式。 4、正确画出铁—渗碳体相图，标出全部相组成物。用示意图分析45钢的平衡结晶过程。说明含碳量0.02～2.11%的铁碳合金，其组织随含碳量变化的规律。分析说明60钢的平衡结晶过程，计算其珠光体与铁素体的相对量。 工业纯铁≤ 0.0218 %， F + Fe3CⅢ 亚共析钢 ＜ 0.77 %，F+P 共析钢　 ＝ 0.77 % ，P 过共析钢 ＞ 0.77 %，P+ Fe3CII 亚共晶白口铁 ＜ 4.3 %，P+Fe3CII +Le’ 共晶白口铁　 ＝ 4.3 % ， Le′ 过共晶白口铁 ＞ 4.3 %，Le′+ Fe3CI Fe3C % ≈ 0.77 / 6.69 = 12 % F % ≈ 1 – 12 % = 88 % Fe3C % ≈ 5.0 / 6.69 = 72 %F % ≈ 1 – 72 % = 28 % Fe3C % ≈ 3.0 / 6.69 = 49 %F % ≈ 1 – 49 % = 51 % Fe3C% ≈ 4.3 / 6.69 = 64 %F % ≈ 1 – 64 % = 36 % Fe3C% ≈ 1.2 / 6.69 = 18 %F % ≈ 1 – 18 % = 82 % Fe3C % ≈ 0.4 / 6.69 = 6 %F % ≈ 1 – 6 % = 94 % Fe3CⅢ % ≈ 0.0218 / 6.69 = 0.3 %F % ≈ 1 – 0.03 % = 99.7 % 5.5 铁碳相图的应用 钢铁选材：相图?性能?用途 低碳钢：建筑钢材；中碳钢：轴类等；高碳钢：工模具等。 局限性 相图反映的是平衡状态，与实际情况有较大差异。 铸件选材和确定浇注温度：液相线以上50～100??C 。 确定锻造温度：在 A 区。 始锻、始轧：固相线以下100 ～200??C , 终锻、终轧：亚共析钢GS线以上，过共析钢PSK线以上。 制定热处理工艺： 淬火加热温度：A1、A3、Acm * * * * * * * * * * * * * * 5.1 Fe-Fe3C系合金的组元与基本相 5.2 Fe-Fe3C相图 5.3 铁碳合金的平衡结晶 5.4 含碳量对铁碳合金组织与力学性能的影响 5.5 Fe-Fe3C相图的应用 第5章　铁碳合金和铁碳相图 铁碳合金主要由铁和碳两种元素组成，包括碳钢（非合金钢）和铸铁，是现代经济建设应用及其广泛的重要基础材料。 铁碳相图 铁和碳可以形成一系列的化合物，如：Fe3C、Fe2C、FeC。 Fe3C的含碳量为6.69%，碳含量超过6.69%的铁碳合金脆性很大，没有使用价值。 常用的铁碳相图是Fe-Fe3C相图。 5.1 Fe-Fe3C系合金的组元与基本相 5.1.1 组元 （1）纯铁 Fe：熔点1538℃,密度7.87×103kg/m3 。 纯铁的冷却曲线 同素异构转变：金属在固态下晶体结构随温度的改变而发生变化的现象。 Fe的同素异构转变： 纯铁的力学性能： 强度、硬度低，塑性、韧性好。 σb=180～280MPa， σ0.2=100～170MPa, δ=40～50％，HBS＝50～80。 纯铁的同素异构转变 ?-Fe（bcc） ? ?-Fe（fcc） ? ?-Fe（bcc） 1394 ?C 912 ?C ?-Fe，fcc