[信息与通信]第4章铁碳合金相图.ppt

三、亚共析钢 合金③：含碳量0.40％碳钢。1~2，匀晶转变结晶出?固溶体；到2点，液相和?固溶体发生包晶转变：LB+?H ?J，形成奥氏体； 2~3点，剩余液相匀晶转变成奥氏体；4~5点，析出铁素体；5点，共析转变，形成珠光体； 5点，共析转变，形成珠光体；5点以下，析出三次渗碳体。 室温组织：先共析铁素体+珠光体+三次渗碳体 含碳量越高，组织中的珠光体量越多。灰黑部分为珠光体片层片。 四、过共析钢 合金④：wC1.2％。1~2点，匀晶转变为单相奥氏体；3点，开始析出二次渗碳体，直到4点为止；4点时，共析转变，形成珠光体。 过共析钢室温平衡组织：珠光体+二次渗碳体+三次渗碳体 五、共晶白口铁 合金⑤：共晶白口铁含碳量wC4.3％。l点时，共晶转变形成莱氏体(Ld)；1点以下，共晶奥氏体中析出依附于共晶渗碳体上的难以分辨的二次渗碳体2点时，共晶奥氏体共析转变为珠光体。 室温组织：珠光体分布在共晶渗碳体的基体上的低温莱氏体（或变态莱氏体或室温莱氏体），用符号Ld?表示。 六、亚共晶白口铁 合金⑥：亚共晶白口铁wC3.0％。1~2点，匀晶转变结晶出初晶(或先共晶)奥氏体；2点时，液相发生共晶转变，形成莱氏体；2~3点，从初晶奥氏体和共晶奥氏体中析出二次渗碳体；3点，共析转变，奥氏体转变为珠光体。 大块黑色部分是由初晶奥氏体转变成的的珠光体，由初晶奥氏体析出的二次渗碳体与共晶渗碳体连成一片，难以分辨。 室温平衡组织: 共晶渗碳体+珠光体+二次渗碳体+三次渗碳体 亚共晶白口铁组织组成物中，初晶奥氏体的含量为： 莱氏体的含量为 从初晶奥氏体中析出二次渗碳体的含量为 七、过共晶白口铁 合金⑦：过共晶白口铁wC5％。1~2，结晶出粗大的先共晶一次渗碳体Fe3CⅠ渗碳体；2点时，剩余液相共晶转变形成莱氏体；2~3，析出二次渗碳体；3点，共析转变，形成珠光体。过共晶白口铁室温组织：一次渗碳体和低温莱氏体。 室温平衡组织: 先共晶渗碳体+共晶渗碳体+珠光体+二次渗碳体+三次渗碳体 4.4 含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响 一、对平衡组织的影晌 将Fe-Fe3C相图相区按组织组成物加以标注 铁碳合金的成分与平衡结晶后的组织组成物及相组成物之间的定量关系 1）从相组成的角度来看，铁碳合金在室温下的平衡组织皆由铁素体和渗碳体两相所组成。 2）从组织组成的角度看，含碳量的变化，要以引起组织的变化，随着含碳量的增加，铁碳合金的组织变化顺序为： F→F+Fe3CⅢ→F+P→P→P+ Fe3CⅡ→P+ Fe3CⅡ+Ld?→Ld?→Ld?+ Fe3CⅠ 同一组成相，因生成条件不同，形态差异很大。 1）从奥氏体中析出的铁素体呈块状 2）共析反应生成的铁素体，与渗碳体呈交替层片状 3）从铁素体中析出的三次渗碳体，沿晶界呈小片状分布 4）共析渗碳体与铁素体呈交替层片状 5）从奥氏体中析出的二次渗碳体，以网络状分布于奥氏体的晶界 6）共晶渗碳体在莱氏体中为连续的基体，比较粗大，呈鱼骨状 7）从液体中直接形成的一次渗碳体，呈规则的长条状 成分的变化，不仅引起相的相对含量的变化，而且引起组织的变化，对铁碳合金的性能产生很大影响。 二、对力学性能的影响 铁素体---软韧相 渗碳体---硬脆相 珠光体---强度、硬度较高，塑性较差。 平衡结晶形成的珠光体机械性能： 抗拉强度?b： 1000 Mpa 屈服强度?0. 2： 600MPa 延伸率?： 10％ 断面收缩率?： 12％～15％ 硬度HB： 241 1）wC0.77％，亚共析钢，含碳量增加，珠光体增多，强度、硬度升高，塑性、韧性下降。 2）wC=0.77％时，珠光体的性能。 3） wC0.77％，过共析钢，wC1％时，强度达到最高值，含碳量继续增加，强度下降。 4）白口铁，含有大量渗碳体，脆性很大，强度很低。 5）渗碳体，提高硬度，降低塑性、韧性。 三、对工艺性能的影响 1. 切削加工性能 切削加工性能评价指标：允许的切削速度、切削力、表面粗糙度等 影响切削加工性能因素：化学成分、硬度、韧性、导热性、组织结构、 加工硬化程度等 含碳量对切削加工性能的影响： 低碳：铁素体较多，塑性韧性好，切削热较大，容易粘刀，切屑不易折 断，影响表面粗糙度，切削加工性能不好。 高碳：渗碳体多，硬度较高，严重磨损刀具，切削性能差。 中碳：铁素体与渗碳体的比例适当，硬度和塑性也比较适中，切削加工 性能较好。 导热性对切削加工性能的影响： 钢导热性低，切削刃变热，切削加工性能不好。 晶