金属材料任务三之活动2课件.pptx

2016-1-22;学习目的与要求 ;一、铁碳合金中的基本相和基本组织; Fe-C合金成分范围宽，相构成只三个，但性能差别大，原因：相之间具体组合方式不同，或单相或混合相存在→ 不同组织，不同的组织结构对Fe-C合金的机械性能有重要影响。; 物理性质： ; 铁素体的显微组织与纯铁相同，呈明亮的多边形晶粒组织，有时由于各晶粒位向不同，受腐蚀程度略有差异，因而稍显明暗不同。铁素体在770℃以下具有铁磁性，在770℃以上则失去铁磁性。（铁素体的居里点为770℃）;三、奥氏体（A）; 1、奥氏体---性能特点： ; 2、奥氏体----组织形貌:奥氏体一般由等轴状的多边形晶粒组成，晶粒内有孪晶。在加热转变刚刚结束时的奥氏体晶粒比较细小，晶粒边界呈不规则的弧形。经过一段时间加热或保温，晶粒将长大，晶粒边界可趋向平直化。铁碳相图中奥氏体是高温相，存在于临界点A1温度以上，是珠光体逆共析转变而成。当钢中加入足够多的扩大奥氏体相区的化学元素时，Ni,Mn等，则可使奥氏体稳定在室温，如奥氏体钢。; 3、奥氏体----晶体结构： ;奥氏体显微组织;四、渗碳体（Fe3C或Cm）; 1、特点; 渗碳体是碳钢中主要的强化相，它的形状与分布对钢的性能有很大的影响。同时Fe3C又是一种介（亚）稳定相，在一定条件下会发生分解：Fe3C→3Fe+C，所分解出的单质碳为石墨。;2、分类及形态; 先共析相及先共析渗碳体：具有亚共析和过共析成分的合金，在发生共析转变前，总是随着温度的降低，先析出构成共析转变产物的某一相，先析出的相叫先共析相，如亚共析钢中的先共析铁素体和过共析钢中的先共析渗碳体。由于形成条件不同，先共析相的形态有块状、网状和魏氏组织三大类。 ;共晶二次渗碳体 ;五、珠光体（P）;1、珠光体形态;2、珠光体分类; 在600～550℃温度范围内形成的珠光体，其片间距极细，约为30～80nm，在光学显微镜下根本无法分辨其层片状特征，只有在电子显微镜下才能区分，这种极细的珠光体称为屈氏体。在更低的温度下形成片间距为30～80nm的珠光体称为托氏体，只有在电子显微镜下才能观察到片层结构。; 珠光体的性能介于铁素体和渗碳体之间，强韧性较好。其抗拉强度为750 ～900MPa，180 ～280HBS，伸长率为20 ～25%，冲击功为24 ～32J。力学性能介于铁素体与渗碳体之间，强度较高，硬度适中，塑性和韧性较好σb=770MPa，180HBS，δ=20%～35%，AKU=24～32J)。 珠光体的综合力学性能比单独的铁素体或渗碳体都好。珠光体的机械性能介于铁素体和渗碳体之间，强度、硬度适中，并不脆，这是因为珠光体中的渗碳体量比铁素体量少得多的缘故。 ;3、温度影响;4、影响珠光体转变动力学的因素即是影响形核率和长大速度的因素 ; (3)合金元素的影响：除了Co以外，其它所有的合金元素都使“C”曲线右移；除了Ni、Mn以外，其它常用合金元素皆使珠光体转变的“鼻尖”温度上移。　　原因：合金元素的自扩散、对碳扩散的影响，对相变临界点的影响。（4）加热温度和保温时间的影响：加热温度低、保温时间短，将加速珠光体的转变。　　原因：A成分不均匀、或有未溶渗碳体，有利于形核。（5）奥氏体晶粒度的影响　　A的晶粒越细小，P的形核部位越多，越促进P转变。细小的A晶粒也将促进先共析相的析出。 （6）应力和塑性变形的影响　　对奥氏体氏加拉应力，将加速珠光体的转变；　　对奥氏体氏加压应力，将减慢珠光体的转变。;六、莱氏体（Ld）; 1、莱氏体形成 ; 2、过共晶与亚共晶组成分析; γ→Fe3C(II)这样含碳量在2.11%到4.3%的合金是奥氏体、莱氏体和二次渗碳体的混合物，但二次渗碳体和莱氏体中的渗碳体很难区分。而降到727℃以下时，奥氏体转换成珠光体，合金组成为珠光体、低温莱氏体和二次渗碳体的混合物，是亚共晶白口铁的主要成分。 ; 由于莱氏体的基体是渗碳体，所以它的性能接近于渗碳体，硬度很高，塑性很差。以上五种组织中，铁素体、奥氏体和渗碳体都是单相组织，称为铁碳合金的基本相；珠光体和莱氏体则是由基本相组成的多相组织。 ;组织名称;总 结;作业