ch22合金的结晶.ppt

第二节 合金的结晶 标注了组织组成物的相图 常见三相等温水平线上的反应 室温组织：P+Fe3CⅡ 组成相：F+Fe3C （4）过共析钢〔 0.77﹪~ 2.11﹪ 〕 返回 （5）共晶白口铁〔 w﹝C﹞= 4.3﹪ 〕 室温组织：Le′ 组成相：F+Fe3C （6）亚共晶白口铁〔 2.11﹪~ 4.3﹪〕 返回 室温组织： P +Fe3CII+ Le′ 组成相：F+Fe3C （7）过共晶白口铁〔4.3﹪~ 6.69﹪ 〕 室温组织： Fe3CⅠ + Le′ 组成相：F+Fe3C 图2-36　共晶白口铸铁室温平衡组织130×? 　图2-38　过共晶白口铸铁室温平衡组织130× 图2-37?亚共晶白口铸铁室温平衡组织130×? (4) (3) (2) 钢中相： Fe3C(Cm)硬而脆，为硬脆相 F 硬度低、强度低、塑性好，为软韧相 A 强度较低、硬度不高、易于塑性变形 F 从A中析出的F一般呈块状 共析反应生成的F，由于同渗碳体相互制约，呈交替层片状(P) Fe3C Fe3CⅢ (≤0.0218﹪ )从F中析出，沿晶界呈小片状分布 Fe3C共析 与F呈交替层片状（P） Fe3C Ⅱ 从A中析出以网络状分布于A晶界 Fe3C共晶 与A相关形成，在Ld中为连续的基体，比较粗大， Fe3CⅠ 从液体中直接形成，呈规则长条状 P 层片状、强度较高，塑韧性、硬度介于F和Fe3C之间 Le（Le’） A(P) 分布在Fe3C基体上，塑性很差 钢中室温组织： F---F+P---P---P+ Fe3CⅡ---P+ Fe3CⅡ+ Ld′--- Ld′--- Ld′+ Fe3CⅠ 1. 含碳量对平衡组织的影响 三、铁碳合金的成分--组织--性能关系 图2-39　标注组织的Fe-Fe3C相图 （1） 硬度 ω(C)增加，Fe3C增多，F减少，合金的硬度呈直线关系增大 2、含碳量对铁碳合金力学性能的影响 （2）强度 强度对组织形态很敏感。 亚共析钢的强度随ω(C)的增大而增大。 约ω(C)= 0.9%时，Fe3CⅡ沿晶界形成完整的网，强度迅速降低。 （3）塑性 F提供；随ω(C)的增大，合金的塑性连续下降。 亚共析钢，根据成分或组织估算： 硬度≈80×F%+180×P%(HB) 或硬度≈80×F%+800×Fe3C%(HB) 强度≈230×F%+770×P%(MPa) 延伸率(δ)≈50×F%+20×P%(%) 1. 钢铁材料选用 ●建筑结构和各种型钢——低碳钢 ●各种机械零件——中碳钢 各种工具——高碳钢 ●纯铁——铁芯 ●白口铸铁——耐磨、不受冲击铸件 四、Fe-Fe3C相图的应用 钢铁材料的选用和加工工艺的制订两个方面 2. 铸造工艺 合金的浇注温度一般在液相线以上50～100℃。 3. 热缎、热轧工艺 锻造或轧制选在单相奥氏体区内进行。 4.热处理工艺 退火、正火、淬火的加热温度都是依据Fe—Fe3C相图确定的。 在运用Fe—Fe3C相图时应注意以下两点： ①只反映铁碳二元合金中相的平衡状态。 ②反映的是平衡条件下铁碳合金中相的状态。 1、默画出铁碳合金相图，标注各点的符号及成分，纯铁的三个特征温度及三条水平线的温度，填上各区的组织，明确重要点、线、相区的意义。 2、三条水平线上的反应性质，写出反应式，说明相变的特点。 3、画出纯铁的冷却曲线，并说明它的同素异构转变及同素异构体。 4、分析含碳0.01%、0.4%、0.77%、1.2%、3.5%的铁碳合金的平衡结晶过程。要求 （1）画出冷却曲线及组织转变示意图。 （2）用杠杆定律计算727℃共析反应前后各合金的相组成与组织组成物的相对百分含量。 （3）分析室温与727℃共析反应后各合金的相组成物与组织组成物的异同。 讨论课（辅助教材，P62，1~5） 5、分析铁碳合金中五种渗碳体的形成条件、来源、形态、分布、多少等特点及对合金性能的影响。 6、画出各种典型铁碳合金的室温平衡组织示意图，标明各组织组成物，并说出各组织特征。总结铁碳合金的成分、组织、性能三者之间的关系。 7、什么是相？什么是组织？什么是组织组成物？相和组织有什么关系？下面所列哪些是相，哪些是组织，哪些是组织组成物：F，P，Le′，A，F+P，Fe3CII，Le+Fe3CI，Fe3C 8、杠杆定律应用的条件是什么？铁碳合金相图有何应用？ 图2-39　标注组织的Fe-Fe3C相图 第1题 (1) HJB 包晶转变线 (2)