第2章金属材料组织-2-清华大学-工程材料详解.ppt

●S点（共析点） 共析反应在恒温下进行, 反应过程中, A、F、Fe3C三相共存，三相成分一定。 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。 ?珠光体中的渗碳体称共析渗碳体。 珠光体形态：显微镜下珠光体的形态呈层片状。相间分布渗碳体片与铁素体片。 ?　 珠光体性能：强度较高, 塑性、韧性和硬度介于渗碳体和铁素体之间。 珠光体机械性能 抗拉强度极限/σb 冲击韧性 ak 延伸率 δ 硬度? 770 MPa 3×105 J/m2 ～?? 4×105 J/m2? 20%～35% 180 HB 　 ●E点 1148℃，2.11%C 碳在γ-Fe中的最大溶解度 ●P点 727℃，0.0218%C 碳在α-Fe中的最大溶解度 ●B点 1495℃,0.53 %C 包晶转变时液态合金的成分 ? ●水平线HJB :包晶反应线 发生包晶反应。 ●水平线ECF :共晶反应线 发生共晶反应。 ●水平线PSK :共析反应线 发生共析反应。亦称A1线。 (2) Fe-Fe3C相图中重要的线 ●GS线? A中开始析出F临界温度线, 称A3线。 ●ES线? 碳在A中的固溶线，叫Acm线。从A中析出Fe3C，叫二次渗碳体(Fe3CII)。亦是A中开始析出Fe3CII的临界温度线。 ●PQ线? 是碳在F中固溶线。是F中开始析出Fe3CIII的临界温度线。 Fe3CIII数量极少, 往往予以忽略。 二、典型铁碳合金的平衡结晶过程 根据Fe-Fe3C相图, 铁碳合金可分为3类7种： (1)工业纯铁[ w(C)≤0.0218%] ? (2)钢 [0.0218% w(C)≤2.11%]??? 亚共析钢 0.0218%w(C)0.77% 共析钢 w(C) = 0.77% 过共析钢 0.77%w(C)≤2.11% (3)白口铸铁 [2.11%w(C)6.69%] 亚共晶白口铸铁 2.11% w(C)4.3% 共晶白口铸铁 w(C) = 4.3% 过共晶白口铸铁 4.3% w(C)6.69% 几种碳钢的钢号和碳质量分数 类型 亚共析钢 共析钢 过共析钢 钢号 20 45 60 T8 T10 T12 碳质量分数 /% 0.20 0.45 0.60 0.80 1.00 1.20 典型铁碳合金在Fe-Fe3C相图中的位置 1. 工业纯铁平衡结晶过程? 碳质量分数0.01% 1点以上 液相L 1～2点? ?L+δ ? 2～3点? δ 3～4点? δ+A 4～5点? A 5～6点? A+F 6～7点? F 7～8点? F晶界析出Fe3CIII　 室温平衡组织为 F+ Fe3CIII 纯铁的室温平衡组织 F呈白色块状; Fe3CIII量极少, 呈小白片状分布于F晶界处。 若忽略Fe3CIII, 则组织全为F。 室温平衡组织: F+ Fe3CIII 2.共析钢平衡结晶过程??? ☆ 老师提示：重点内容 碳质量分数为0.77% 1～2点?? L+A 2～3点?? A 3～3点? A→P 3～4点? P 共析钢的室温 平衡组织为: P 　 共析钢的室温组织 共析钢的室温组织组成物全部是P。 组成相为F和Fe3C, 它们的质量分数为： P(层片状) 3.亚共析钢平衡结晶过程??? 以碳质量分数为0.4%的铁碳合金为例 1～2点? L+δ。 2～2点 L+δ→A 反应结束还有L 2～3点? L+A 3～4点?? A 4～5点?? A+F 5～5点? A→P F不变化 5～6点? P+F 40钢的室温平衡组织　 F呈白色块状; P呈层片状, 放大倍数不高时呈黑色块状。 碳质量分数大于0.6%的亚共析钢, 室温平衡组织中的F呈白色网状, 包围在P周围。 含0.4%C的亚共析钢组织组成物为F和P。 室温平衡组织: F+P 含0.4%C的亚共析钢组织组成物为F和P。 钢的组成相为F和Fe3C： 亚共析钢的碳质量分数估算 如果忽略F中的碳含量，则P的质量分数为： w(P)=w(C)/0.77% 亚共析钢的碳质量分数估算：? w(C)=w(P)×0.77% 式中, w(C)表示钢的碳质量分数, w(P)表示钢中P的质