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第七章 铁碳合金及热处理 第七章 铁碳合金及热处理 7-1 铁碳合金相图 7-2 碳钢 7-3 铸铁 7-4 钢的热处理 7-5 钢的热处理工艺 7-6 表面淬火 7-7 化学热处理 第七章 铁碳合金及热处理7-1 铁碳合金相图 Fe-Fe3C合金相图是由实验作出的T-C%图。 图中含碳量最大为6.69%，大于6.69%的铁碳合金，工业上没有实用价值。 Fe-Fe3C相图是研究钢、铁成分—温度—组织结构间关系的工具。 第七章 铁碳合金及热处理7-1 铁碳合金相图一．Fe-Fe3C相图中的基本相 Fe-Fe3C相图 第七章 铁碳合金及热处理7-1 铁碳合金相图一．Fe-Fe3C相图中的基本相 1．固溶体 铁素体：C溶于体心晶格α-Fe中形成的间隙固溶体。 用F或α表示。在912℃以下稳定存在。碳在α-Fe中溶解度很 小，室温时为0.008％，727℃为0.0218％（max）。 奥氏体：碳溶于面心立方晶格γ-Fe中形成的间隙固溶体， 用A或γ表示。 727℃时为0.77%; 1148℃时为2.11%（max）。 γ体顺磁性。 δ固溶体：碳溶于体心立方δ-Fe中形成的间隙固溶体，称为δ固溶 体或高温铁素体。 δ固溶体与铁素体的区别： ① 存在温度范围高，约为1394～1538℃； ② C的溶解度较铁素体大，1495℃为0.09％。 第七章 铁碳合金及热处理7-1 铁碳合金相图一．Fe-Fe3C相图中的基本相 2．化合物 渗碳体是一种复杂的间隙化合物。常用Fe3C表示。 性质： ① 230℃略具磁性，230℃磁性消失 ② 正交晶格，硬度较高，脆性很大， ③ 呈点状，球状，片状，网状或条状分布。 常见形成途径： ① 从液相中结晶的称为Fe3CⅠ ② 从奥氏体中析出的称为Fe3CⅡ ③ 从铁素体中析出的称为Fe3CⅢ 注意：共晶或共析渗碳体后面不加Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。 第七章 铁碳合金及热处理7-1 铁碳合金相图一．Fe-Fe3C相图中的基本相 Fe3C结构 第七章 铁碳合金及热处理7-1 铁碳合金相图二 、相图分析 1、图中的点 第七章 铁碳合金及热处理7-1 铁碳合金相图二 、相图分析2、图中的线 ABCD线为液相线。 AHJECF线为固相线。 JN线，冷却时是δ→A的终了线，加热时是A→δ的开始线。JN线通常称A4线。 GS线冷却时是A→F的开始线，加热时是F→A的终了线。GS线通称A3线。 ES线是碳在奥氏体中的溶解度曲线。显然，温度越高，溶解度越大。727℃时为0.77%C,1148℃时为2.11%C。ES线通称Acm线。 PQ线是碳在铁素体中的溶解度曲线。同样温度越高，溶解度越大。0℃时为0.008％C，1148℃时为0.0218％C。 第七章 铁碳合金及热处理7-1 铁碳合金相图二 、相图分析 2、图中的线 包晶转变等温线，即HJB线， 温度为1495℃。 L0.53 + δ0.09 → A0.17 共晶转变等温线，即ECF线， 温度为1148℃。 L4.3 →( A2.11 + Fe3C ) 共晶转变的产物称莱氏体，以符号Ld表示。 共析转变等温线，即PSK线，通常称A1线，温度为727 ℃ 。 A0.77 → ( F0.0218 + Fe3C ) 共析转变的产物称珠光体，以符号P表示。 第七章 铁碳合金及热处理7-1 铁碳合金相图二 、相图分析 2、图中的线 两条无相变的水平线： 其一是770℃的水平点划线，为铁素体的磁性转变线。通称A2线。 其二是230℃的水平点划线，为渗碳体的磁性转变线。通称A0线。 3. 图中的相区 相图中有五个单相区、七个两相区及三个三相区，见表7-2。 表7－2 Fe-Fe3C相图中的相区 第七章 铁碳合金及热处理7-1 铁碳合金相图二 、相图分析 3. 图中的相区 第七章 铁碳合金及热处理7-1 铁碳合金相图三、典型合金的平衡结晶过程 1