第5章铁碳合金相图及碳素钢.pptVIP

体心立方晶格;碳在δ-Fe中的固溶体称δ-铁素体，用δ表示。 都是体心立方间隙固溶体。铁素体的溶碳能力很低,在727℃时最大为0.0218%，室温下仅为0.0008%。 铁素体的组织为多边形晶粒，性能与纯铁相似。;2 奥氏体 碳在? -Fe中的固溶体称奥氏体。用A或 ? 表示。 是面心立方晶格的间隙固溶体。溶碳能力比铁素体大，1148℃时最大为2.11%。;3 渗碳体：即Fe3C, 含碳6.69% Fe3C硬度高、强度低(?b?35MPa), 脆性大, 塑性几乎为零;1 珠光体P：珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物。其显微组织如图，珠光体强度较高，塑性、韧性和硬度介于渗碳体和铁素体之间。 ;2 莱氏体Ld 莱氏体在7270C以上，由奥氏体与渗碳体组成的机械混合物，称为高温莱氏体Ld；在7270C以下，该组织转变为由珠光体与渗碳体组成的机械混合物，称为低温莱氏体Ld’。其显微组织如图，其力学性能与渗碳体相似，硬度??高，脆性较大。 ;一 Fe-C相图与Fe-Fe3C相图 铁碳合金—碳钢和铸铁，是工业应用最广的合金。 含碳量为0.0218%～2.11%的称钢;含碳量为 2.11%～6.69%的称铸铁。 铁和碳可形成一系列稳定化合物：Fe3C、Fe2C、FeC，它们都可以作为纯组元看待。 含碳量大于Fe3C成分（6.69%）时，合金太脆，已无实用价值。 实际所讨论的铁碳合金相图是Fe- Fe3C相图。; 铁碳合金相图：表示在平衡状态下铁碳合金的化学成分、相、组织与温度的关系图。利用它可以研究钢和铸铁的内部组织及其变化规律，从而为更好的利用它们，并为制定热处理、压力加工等工艺规程打下基础。在工程中一般研究的铁碳合金状态图实际上都是铁与渗碳体两组元构成的状态图，如图所示。;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.; ;1 特征点;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;2 特征线 ⑴ 液相线—ABCD， 固相线—AHJECFD ⑵ 三条水平线： HJB：包晶线LB+δH? ?J ECF：共晶线LC? ?E+Fe3C 共晶产物是? 与Fe3C的机械混合物，称作莱氏体, 用Ld表示。为蜂窝状, 以Fe3C为基，性能硬而脆。;PSK：共析线 ?S ?FP+ Fe3C 共析转变的产物是 ? 与Fe3C的机械混合物，称作珠光体，用P表示。;⑶ 其它相线 GS,GP—? ? ? 固溶体转变线, GS又称A3线。 HN,JN—δ? ? 固溶体转变线， ES—碳在? -Fe中的固溶线。又称Ac m线。 PQ—碳在?-Fe中的固溶线。; ⑶ 三个三相区：即HJB (L+?+?)、ECF(L+?+ Fe3C)、PSK(?+?+ Fe3C)三条水平线 ;三 铁碳合金结晶过程分析;亚共析钢;1 工业纯铁 合金液体在1-2点间转变为?，3-4点间?→?，5-6点间?→?。到7点，从?中析出 Fe3CⅢ 。;工业纯铁的结晶过程 ; 随温度下降，Fe3CⅢ量不断增加，合金的室温下组织为F+ Fe3CⅢ。 室温下Fe3CⅢ最大量为: ;2 共析钢 ;共析钢的结晶过程;珠光体在光镜下呈指纹状. 相变结束时，珠光体中相的相对重量百分比为：;室温下，珠光体中两相的相对重量百分比是多少？;3 亚共析钢 0.09～0.53%C亚共析钢冷却时发生包晶反应. 以0.45%C的钢为例 合金在4点以前通过匀晶—包晶—匀晶反应全部转变为?。到4点，由? 中析出? 。到5点, ? 成分沿GS线变到S点，? 发生共析反应转变为珠光体。温度继续下降，? 中析出Fe3CⅢ，由于与共析Fe3C结合, 量少, 忽略不计. ;亚共析钢的结晶过程;利用平衡组织中珠光体所占的面积百分比，可以近似估算亚共析钢的含碳量:C%=P面积%×0.77% (忽略? 中含碳量，P面积%=QP);室温下相的相对重量百分比为：;亚共析钢室温下的组织为F+P。 在0.0218～0.77%C 范围内珠光体的量随含碳量增加而增加。;合金在1～2点转变为? , 到3点, 开始析出Fe3C。从奥氏体中析出的Fe3C称二次渗碳体, 用Fe3CⅡ表示, 其沿晶界呈网状分布. 温度下降, Fe3CⅡ量增加。到4点， ? 成分沿ES线变化到S点，余下的? 转变为P。;过共析钢的结晶过程;过共析钢