Fe-C相图--2016讲述.ppt

组织组成物计算 过共析钢的室温组织:珠光体+网状二次渗碳体 P+Fe3CII 1.2%C组织组成物P、Fe3CII相对量的计算 相组成物 F、 Fe3C 相组成物 F、 Fe3C相对量的计算 共晶白口铸铁的结晶过程分析 L?Ld Ld Ld L’d L’d 共晶白口铸铁(4.3%C) Ld 共晶白口铸铁室温组织:莱氏体Ld ? (P+ Fe3CII +Fe3C) 共晶白口铸铁的结晶过程分析 合金在平衡结晶过程中冷却到1495℃时,B点成分的L相与H点成分的?相发生包晶反应,生成J点成分的奥氏体（A）。 包晶反应在恒温下进行，反应过程中L、 ?、A三相共存，反应式为： * 共晶反应的产物是奥氏体与渗碳体的共晶混和物，称莱氏体，以符号Ld表示，因而共晶反应式也可表达为： * 合金在平衡结晶过程中冷却到727℃时，S点成分的A（奥氏体）发生共析反应，生成P点成分的F（铁素体）和Fe3C。 共析反应的产物是铁素体与渗碳体的共析混合物，称珠光体，以符号P表示，因而共析反应可简单表示为： A0.77 ?P 0.77 珠光体的强度较高，塑性、韧性和硬度介于渗碳体和铁素体之间，其机械性能如下： 抗拉强度(?b) 770MPa 延伸率(? ) 20～35% 冲击韧度(aK ）30～40J/cm2 硬度(HB) l80 共析反应在恒温下进行，反应过程中A、F、 Fe3C 三相共存，反应式为： * Acm线亦为从A中开始析出Fe3CII 的临界温度线。二次渗碳体通常以网状形式分布在奥氏体晶界上。 * 14或16个点，4条水平线（包括MO磁性转变线）ABCD为液相线， AHJECF为固相线，ES, PQ, GS * 如果需要塑性好韧性高的材料时，则可选用铁素体组织多的碳钢；对于要求综合机械性能较高的材料，可选用组织是铁素体加珠光体的碳钢。当需要硬度高、耐磨性好的材料时，则应选含碳更高的其组织是珠光体加渗碳体的碳钢。 * 9.1铁碳合金目录 铁碳合金系相图 铁碳合金的平衡结晶过程 铁碳合金的成分-组织-性能关系 铁碳合金中的组元 铁碳合金中的组元 钢与铁的区别 Fe-C与Fe-Fe3C相图的区别 纯铁 纯铁 铁是过渡族元素; 熔点：1538℃; 密度：7.87 g /cm3; 有三种同素异构转变 ?-Fe ?-Fe ?-Fe 性能特点 C--Fe3C C-Fe3C 渗碳体的性能： ?b=30MPa； ?=0； ?=0； AK=0； HB=800 硬而脆 Fe3C渗碳体CEMENTITE的晶体结构 Fe3C：铁与碳的一种具有复杂结构的间隙化合物，通常称为渗碳体。 铁碳合金中的相 铁碳合金中的相 液相L：铁与碳的液溶体。 固相：C溶入Fe中的固溶体 、金属化合物Fe3C。 ?相 γ相 ?相： Fe3C相：是一种具有复杂结构的间隙化合物。 性能硬而脆。 渗碳体根据生成条件不同有条状、网状、片状、粒状等形态，对铁碳合金的力学性能有重大影响。 在一定条件下，能分解。 铁碳合金相图分析 铁碳合金相图分析 铁碳合金的组元： Fe、 Fe3C （C） 铁碳合金中的相 液相L、 ? 相、 γ相、 ? 相、 Fe3C相 三个重要的点： 共晶EUTECTIC点C 共析EUTECTOID点S 包晶PERITECTIC点J 铁碳合金相图中重要的线： 液相线ABCD，固相线AHJECF 水平线HJB 水平线ECF 水平线PSK GS线、ES线、PQ线 包晶点J和包晶线HJB 包晶点J和包晶线HJB 温度： 1495℃；成分：0.17%C。 包晶反应 LB+ ?H ? AJ 即 L0.53+ 0.09?A0.17 水平线HJB为包晶反应线。 共晶点C和共晶线ECF 共晶点C和共晶线ECF 温度： 1148℃；成分：4.3%C。 共晶反应 LC ? AE+ Fe3C 即 L4.3 ? A2.11+ Fe3C L4.3 ? Ld 莱氏体中的渗碳体称共晶渗碳体。 莱氏体的形态：块状或粒状奥氏体分布在渗碳体基体上。 莱氏体的性能：硬而脆。 水平线ECF为共晶反应线。 共析点S和共析线PSK 共析点S和共析线PSK 温度： 727℃；成分：0.77%。 共析反应： AS ? FP+ Fe3C 即 A0.77 ? F 0.0218 + Fe3C 珠光体中的渗碳体称共析渗碳体。在显微镜下珠光体的形态呈层片状。在放大倍数很高时，可清楚看到相间分布的渗碳体片(窄条〉与铁素体片(宽条)。 水平线PSK为共析反应线。 PSK线亦称A1线。 GS、ES、PQ线的含义 GS、ES、PQ