[管理学]第二章_金属材料的组织结构1.ppt

2、晶系 （五）含有稳定化合物的二元相图 在某些二元合金中常形成一种或几种稳定化合物。这些化合物具有一定的化学成分、固定的熔点，且熔化前不分解，也不发生其他化学反应。 点： A、 G、 P 、 S、 E、 C 、 D 线： ACD、 AECF、 ECF、 PSK、 GS、 ES、 PQ、 GP 第三节、铁碳合金的结构及相图 一、铁碳相图 A:纯Fe的熔点 N:同素异构转变点 G:同素异构转变点 5、渗碳体相：Fe3C，WC6.69% 1、液相L 4、铁素体： α相，F 碳溶于α—Fe中的间隙固溶体 相: 3、奥氏体：γ相 ，A 碳溶于γ—Fe中的间隙固溶体 2、高温铁素体：δ相 碳溶于δ—Fe中的间隙固溶体 铁碳合金中的相 ⑴液相L 液相L是铁与碳的液溶体。 ⑵δ相 δ相又称高温铁素体， 是碳在γ—Fe中的间隙固溶体，呈面心立方晶格。奥氏体中碳的固溶度极大，在1148℃时碳溶量最大达2.11%。 （3）γ相 γ相常称奥氏体，用符号A或γ表示， 是碳在δ—Fe中的间隙固溶体，呈体心立方晶格，在1394℃以上存在，在1495℃时溶碳量最大，为0.09%。 奥氏体的强度较低，硬度不高，塑性好，易于塑性变形 强度Rm400-800、硬度160-200HB、塑性 A11.340-50% 渗碳体根据生成条件不同有条状、网状、片状、粒状等形态，对铁碳合金的力学性能有很大影响。 （4）α相 α相也称铁素体，用符号F或α表示， 性能特点是强度低、硬度低、塑性好。 强度Rm180-230、硬度50-80HB、塑性 A11.330-50%、韧性ak160-200 是碳在α—Fe中的间隙固溶体，呈体心立方晶格铁素体中碳的固溶度极小，室温时约为0.0008%，600℃时为0.0057%，在727℃时碳溶量最大，为0.0218%。 ⑸渗碳体（Fe3C）相， Fe3C相是一个化合物相，可用Cm表示 硬度800HB、塑性 A11.3 0 性能特点是硬度高、塑性差。即硬而脆 线: 1、液相线：ABCD 2、固相线：AHJECF 3、析出线（溶解度曲线）：JN；ES；PQ；ES 4、共析线：PSK 5、共晶线：ECF 6、终了线：GS 7、包晶线：HJB 点： A、 G、 P 、 S、 E、 C 、 D 线： ACD、 AECF、 ECF、 PSK、 GS、 ES、 PQ、 GP （二）典型铁碳合金的平衡结晶过程 根据Fe—Fe3C相图，铁碳合金可分为三类： 1)工业纯铁[wc ≤0.0218%] 2)钢[0.0218% wc ≤2.11% 3)白口铸铁[2.11% wc 6.69%] 下面对三种典型碳钢的平衡结晶过程进行分析。 1.共析钢[wc =0.77%] 共析钢的室温组织组成物全部是P，而组成相为F和Fe3C，它们的质量分数为： 组织 珠光体 铁素体和渗碳体呈均匀分布的两相机械混合物。 0.4%的铁碳合金结晶过程 1 2 3 4 5 6 2.亚共析钢[0.0218% wc 0.77%] 以碳质量分数为0.4%的铁碳合金为例(如右图） ;含0.4%的亚共析钢的组织组成物为F和P，它们的质量分数为： 此种钢的组成物为F和Fe3C,它们的质量分数为： 亚共析钢的碳含量可由其室温平衡组织来估算。若将F中的碳含量忽略不计，则钢中的碳含量全部在P中，因此由钢中P的含量可求出钢中碳的质量分数： wc =P%×0.77% 40钢 3.过共析钢 以碳质量分数为1.2%的铁碳合金为例 含wc 1.2%的过共析钢的相组成物为F和Fe3C；组织组成物为Fe3CⅡ和P，它们的质量分数为： T12钢 4．共晶白口铁（C%=4.3%） L---L+Ld---Ld (A+Fe3C共晶)---Ld (A+Fe3C共晶+Fe3CII)---Ld′ (P+Fe3CII+Fe3C) 相组成物：F，Fe3C F%= Fe3C%= ???????????? 组织组成物：Ld′ Ld Ld Ld Ld ′ 莱氏体 莱氏体 从液相中同时结晶出奥氏体和渗碳体均匀分布的混合物。 高温莱氏体 Ld 低温莱氏体 Ld′ * 第二章 金属材料的组织结构 材料的性能 原子结构 原子间的结合键 原子的排列方式(结构) 晶体： 原子沿三维空间呈周期性重复排列的物质。 非晶体： 原子在三维空间呈紊乱、无序排列的物质。 晶体：各向异性 有固定的熔点 非晶体： 各向同性 没有固定的熔点 一、金属的晶体结构 （一）晶体的基本概念 第一节 金属