第三章 材料相变基础-3.ppt

3.3 铁碳合金相图 * 铁碳合金：以铁和碳两种元素为基本组元的合金。 3.3.1铁碳合金的组元及基本相 1、纯铁 1538℃ b.b.c—δ-Fe 1394℃ ? 非铁磁性 f.c.c—γ-Fe 912℃ b.c.c—α-Fe 770℃ ? 有铁磁性 铁的同素异构转变： δ-Fe =γ-Fe =α-Fe 特点：强度、硬度低，塑性好 2、碳 游离碳：金刚石、石墨G 石墨G：简单六方晶格，同层原子间距小，结合力强；层间间距大，结合力强，层-层易分离，沿着层面生长，结晶形状—片状。 特点： 强硬度低、塑性极差。 铁碳合金中C的存在形式：间隙固溶体（铁素体F）、金属化合物Fe3C(渗碳体)、游离石墨G 2、铁碳合金中的相 铁素体F：C溶入α-Fe中所形成的间隙固溶体，b.c.c 特点：强硬度低、塑性好（室温：C%=0.0008%, ???? 727度：C%=0.0218%） 奥氏体A：C溶入γ-Fe中所形成的间隙固溶体，f.c.c 特点：强硬度不高、塑性好，可压力加工，无磁性 渗碳体Fe3C：C与铁形成的金属化合物。 特点：硬而脆 δ铁素体：C溶入δ-Fe中所形成的间隙固溶体，b.c.c，高温相（1394-1538℃） 3.3.2 相图分析 （1）包晶转变线HJB LB+δH------AJ （2）共晶转变线ECF L4.3---- A2.11+Fe3C ——Le4.3 高温莱氏体 Le，Ld （3）共析转变线PSK A0.77---- F0.0218+Fe3C ——P（珠光体） 珠光体的强度较高， 塑性、韧性和硬度 介于Fe3C和F之间 Le---- P+Fe3CII+Fe3C共晶 ------低温莱氏体 Le’ 3.3.3 铁碳合金平衡结晶过程及组织 1．工业纯铁（C%≤0.0218%） 相组成物：F+Fe3C 相相对量： F%= ????????????????????? Fe3C%= ????????????????????? 组织组成物： F和Fe3CIII 2．共析钢 C%=0.77% L---L+A---A---A+P---P 相组成物：F和Fe3C F%= ????????????????? Fe3C%= ???????????? 组织组成物 ： P P形貌特征：指纹状， F和Fe3C片层相间 3．亚共析钢 0.0218%C%0.77% L---L+A---A---A+F---A+P+F---P+F 相组成物：F，Fe3C 相相对量： F%= ????????????????? Fe3C%= ???????????? 组织组成物：F、P P%= ????????????????????? F%= ????????????????????? 4．过共析钢 L---L+A---A---A+Fe3CII---A+P+Fe3CII ---P+Fe3CII 相组成物：F，Fe3C F%= ???????????????? Fe3C%= ???????????? 组织组成物：P，Fe3CII Fe3CII%= ??????????????????? P%= ??????????????????? 5．共晶白口铁（C%=4.3%） L---L+Le---Le (A+Fe3C共晶)--- Le (A+Fe3C共晶+Fe3CII)---Le’(P+Fe3CII+Fe3C) 相组成物： F，Fe3C F%= ???????????????? Fe3C%= ???????????? 组织组成物： Le *