第一篇 金属材料导论邓.ppt

1、铁素体(F 或α) α－Fe铁中溶入碳元素形成的固溶 体。强度、硬度低，塑性、韧性好 2、奥氏体(A或γ）γ－Fe中溶入碳元素形成的固溶体 　　　 具有一定的强度，塑性很好 通常只存在于727℃以上 二、化合物 由两组元的原子按一定的数量比相互化合而形成的一种新的具有金属特性的物质 通常具有较高的熔点和硬度，且脆性较大 铁碳合金中的渗碳体 （Fe3C）属金属化合 物，往往作为其增强相 硬度极高，塑性、韧性 极低，伸长率和冲击韧  度近于零 1、珠光体(P )  铁素体薄层(片)与渗碳体薄层(片)交替重叠组成 的共析组织。  其含碳量为0.77％ 强度较高，塑性较差 2、莱氏体(Ld )  铸铁或高碳高合金钢中由奥氏体(或其转变产物)与渗碳体组成的共晶组织 硬 度很高，塑性极差高温时为 A+Fe3C； 低温时为 P+Fe3C 固溶体 金属化合物 机械混合物 三、机械混合物 铁碳合金的组织和性能随着碳含量和温度的变化而变化，其变化规律反映在铁碳状态图中。 第三节 铁碳合金状态图 铁碳合金状态图是用实验方法作出的，是研究钢和铸铁的成分、温度与组织之间关系的重要工具，是选材和制定钢铁材料铸造、锻造和热处理等热加工工艺的基本依据。 二、铁碳合金状态图分析 1、图中主要特性点的含义 室温时碳在α-Fe中的溶解度 0.0008 室温 Q 共析点A → P（F+Fe3C） 0.77 727 S 碳在α-Fe中的最大溶解度 0.0218 727 P 纯铁的同素异构转变点α-Fe → r-Fe 0 912 G 碳在r-Fe中的最大溶解度 2.11 1148 E 渗碳体的熔点 6.69 1227 D 共晶点L → Ld（A+Fe3C） 4.30 1148 C 纯铁的熔点 0 1538 A 说 明 含碳量（%） 温度/℃ 符号 三个主要点： C: 1148 ℃ C＝ 4.30％ 共晶点 L → Ld（A+Fe3C） 共晶：从液态中同时结晶出两种组织、成份完全不一样 的固态组织 S: 727 ℃ C ＝0.77％ 共析点 A → P（F+Fe3C） 共析：从原来的固态中同时生成另外两种组织、成份 完全不一样的固态组织 E: 1148 ℃ C＝2.11％ 碳在γ－Fe中的最大溶解度 钢和铁的成份分界点 2．相图中主要线的含义： (1) ACD线——液相线 合金液冷却到此线时开始结晶，此 线以上的区域为液相。 (2) AECF线——固相线 合金液冷却到此线时结晶终止，此 线以下合金为固态。 (3) ECF线——共晶线 合金液冷却到此线时发生共晶反应， 从液体中同时结晶出奥氏体和渗碳体的混合物（莱氏体） (4) GS线——冷却时从奥氏体中析出铁素体的开始线，又 称A3线。 (5) ES线——冷却时从奥氏体中析出二次渗碳体的开始线， 又称Acm线。 (6) PSK线——共析线，当奥氏体冷却到此线时发生共析反 应，同时析出铁素体和渗碳体的混合物（珠光 体），又称A1线。 四条主要线： ECF线—— 共晶线 产物：机械混合物 Ld（A+ Fe3C ) PSK线——共析线 产物：机械混合物 P（F+ Fe3C ) 又称A1线 GS线—— 奥氏体 铁素体 又称A3线 ES线—— 奥氏体 Fe3C 又称Acm线 铁碳相图上的线都是组织转变线，成份在此线范围内的铁碳合金，凡是加热或冷却经过此线时必将发生组织转变 三、钢在结晶过程中的组织转变 0.77%CL→L+A→A→P 0.3%CL→L+A→A→A+F→P+F 1.2%CL→L+A→A→A+FeC3Ⅱ→P+ FeC3Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅲ 共晶白口铸铁： 亚共晶白口铸铁： 过共晶白口铸铁： Ⅴ