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典型铁碳合金的结晶过程（过共析钢） 过共析钢的室温组织由于含碳量不同，组织中的二次渗碳体和珠光体的相对量也不同。钢中含碳量越多，二次渗碳体也越多:含碳量为1.2％的过共析钢的显微组织如图所示。 二次渗碳体 第二章 铁碳合金 典型铁碳合金的结晶过程（共晶白口铸铁） 当金属液冷却到l点时发生共晶转变，从金属液中同时结晶出奥氏体和渗碳体的混合物，即莱氏体。 莱氏体的形态一般是粒状或条状的奥氏体均匀分布在渗碳体基体上。这种奥氏体称共晶奥氏体，这种渗碳体称共晶渗碳体。当继续冷却至1点以下时，共晶奥氏体中将析出二次渗碳体，当温度降至2点(727℃)时，共晶奥氏体发生共析转变，得到珠光体组织，继续冷却，合金组织不再发生变化。 第二章 铁碳合金 典型铁碳合金的结晶过程（共晶白口铸铁） 共晶白口铸铁的室温组织是由珠光体和渗碳体组成的混合物，即低温莱氏体组织。图1-39为共晶白口铸铁的显微组织。 第二章 铁碳合金 典型铁碳合金的结晶过程（亚共晶白口铸铁） 亚共晶和过共晶白口铸铁的结晶过程，从共晶转变开始到室温，基本上和共晶白口铸铁相类似。所不同的是从液相线(AC，CD)到共晶转变线(ECF)之间，亚共晶白口铸铁先从金属液中结晶出奥氏体． 室温组织为珠光体+二次渗碳体+低温莱氏体 第二章 铁碳合金 典型铁碳合金的结晶过程（过共晶白口铸铁） 过共晶白口铸铁的结晶过程，从共晶转变开始到室温，基本上和共晶白口铸铁相类似。所不同的是从液相线(AC，CD)到共晶转变线(ECF)之间，过共晶白口铸铁先从金属液中结晶出一次渗碳体。 室温组织是一次渗碳体+低温莱氏体 一次渗碳体 第二章 铁碳合金 铁碳合金的成分、组织与性能的关系 铁碳合金在室温的组织都是由铁素体和渗碳体两相组成。 随着含碳量的增加，铁素体的量逐渐减少，而渗碳体的量则有所增加，如图所示。 随着含碳量的变化，不仅铁素体和渗碳体的相对量有变化，而且相互组合的形态也发生变化。随着含碳量的增加，合金的组织将按下列顺序发生变化： F→F+P→P→P+Fe3CⅡ—P+Fe3CⅡ+Ld’→Ld’→Ld’+Fe3CⅠ 第二章 铁碳合金 铁碳合金的成分、组织与性能的关系 铁碳合金组织的变化，必然引起性能的变化。图1—45为含碳量对正火后碳素钢的力学性能的影响。由图可以知道，改变含碳量可以在很大范围内改变钢的力学性能。总之，含碳量越高，钢的强度和硬度越高，而塑性和韧性越低。这是由于含碳量越高，钢中的硬脆相Fe3C越多的缘故，但当含碳量超过0.9％时，由于二次渗碳体呈明显网状，使钢的强度有所降低。 第二章 铁碳合金 Fe—Fe3C相图的应用 钢材料的选用 热加工工艺的制定 制造要求塑性、韧性好，而强度不太高的构件，则应选用含碳量较低的钢； 要求强度、塑性和韧性等综合性能较好的构件，则选用含碳量适中的钢； 各种工具要求硬度高及耐磨性好，则应选用含碳量较高的钢。 第二章 铁碳合金 Fe—Fe3C相图的应用 钢材料的选用 热加工工艺的制定 在铸造生产上的应用根据Fe-Fe3C相图的液相线可以找出不同成分的铁碳合金的熔点，从而确定合适的熔化、浇注温度。 在锻造工艺上的应用 钢经加热后获得奥氏体组织，它的强度低，塑性好，便于塑性变形加工。因此，钢材轧制或锻造的温度范围多选择在单一奥氏体组织范围内。 在热处理工艺上的应用 第二章 铁碳合金 本章小结 基本概念:合金,组元,相,合金的组织,铁碳合金相图,匀晶相图,共晶相图,铁素体, 奥氏体,渗碳体,珠光体,莱氏体,共晶反应,共析反应. 重要知识点:固溶强化,碳钢的分类及它们的含碳量范围及最终组织,不同含碳量 的铁碳合金的结晶过程和最终组织 分析问题能力:二元合金相图的建立方法; 比较不同含碳量的钢的力学性能的确差异; 在退火状态下,碳对钢的组织和性能的影响; 铁碳相图的应用: 1)选用钢铁材料的依据; 2)制定铸造,锻造和热处理等热加工工艺的依据; 第二章 铁碳合金 第三章 金属材料的塑性变形与再结晶 第一章 金属结构与结晶 第二章 钢的热处理 第三章 碳素钢与铸铁 课 程 目 录 第三章 碳素钢与铸铁 第三章 碳素钢与铸铁 3.1 钢中常存元素 3.2 碳素钢的分类 3.3 碳素钢的牌号及用途 3.4 铸铁 第三章 碳素钢与铸铁 3.1 钢中常存元素 硅的影响 来源:炼钢后期,以硅