铁碳合金相图实用PPT.pptx

(2)组元 ;（4）相;（5）组织;复 习;相图表示了在缓冷条件下不同成分合金的组织随温度变化的规律，是制订熔炼、铸造、热加工及热处理工艺的重要依据。 根据组元数, 分为二元相图、三元相图和多元相图。;第三章 铁碳合金相图;铁碳合金——碳钢和铸铁，是工业中应用最广的合金。 含碳量为0.0218% ~2.11%的称钢 含碳量为2.11%~ 6.69%的称铸铁。;铁和碳可形成一系列稳定化合物： Fe3C、 Fe2C、 FeC，它们都可以作为纯组元看待。 含碳量大于Fe3C成分（6.69%）时，合金太脆，已无实用价值。 实际所讨论的铁碳合金相图是Fe- Fe3C相图。;铁碳合金相图是研究铁碳合金最基本工具，是研究碳钢和铸铁的成分、温度、组织及性能之间关系的理论基础，是制定热加工、热处理、冶炼和铸造等工艺的依据。;Fe-Fe3C相图的相区 69%）时，合金太脆，已无实用价值。 (1)单相区　简化的Fe- Fe3C相图中有L、 α 、 γ和Fe3C四个单相区。 共析反应生成的珠光体在冷却过程中，其中的铁素体产生三次析出，生成Fe3CⅢ，但与共析的Fe3C连在一起，难以分辨。 含碳量对力学性能的影响 同素异构转变：金属在温度（压力）改变时发生晶 相图中的特征点 随着钢中含碳量的增加，虽然其熔点随之降低，但其液相线与固相线的距离却增大，铸造性能变差。 到合金成为白口铸铁时, 塑性就降到近于零值了。 图3-32　珠光体的显微组织 (6) GS线　又称A3线，是wC＜0. 铸铁的焊接性差，故焊接主要用于铸铁件的修复和焊补。 匀晶反应： L→ Fe3C相 碳含量对铁碳合金室温组织的影响 第二节　铁-渗碳体相图分析第三节　典型铁碳合金的结晶过程及其组织第四节　铁碳合金相图的应用 在固态下，物质可以是单相的，也可以是多相的。 利用杠杆定律计算珠光体与二次渗碳体的质量分数 溶碳能力比铁素体大，1148℃时最大为2.;纯铁;;§3.1 铁碳合金中的组元和基本相;通常将渗碳体进行如下分类： 一次渗碳体Fe3CⅠ（由液体中直接结晶生成，呈块状分布）； 二次渗碳体Fe3CⅡ（由奥氏体中析出，成网状分布）； 三次渗碳体Fe3CⅢ（由铁素体中析出，成断续片状分布）。;铁素体（F或? ）：碳溶解在α-Fe中形成的间???固溶体;奥氏体（ A或γ）：碳溶解在γ-Fe中形成的间隙固溶体。;珠光体（P）：铁素体和渗碳体组成的机械混合物;莱氏体（Ld/Ld’）：渗碳体基体上分布着奥氏体（或珠光体）;图4-3　铁素体的显微组织;图4-4　奥氏体的显微组织;相图表示了在缓冷条件下不同成分合金的组织随温度变化的规律，是制订熔炼、铸造、热加工及热处理工艺的重要依据。 随着钢中含碳量的增加，虽然其熔点随之降低，但其液相线与固相线的距离却增大，铸造性能变差。 P+Fe3CⅡ+Ld’ Fe3C是钢中的强化相， (9) PQ线　碳在铁素体中的溶解度曲线。 第三节　典型铁碳合金的结晶过程及其组织 过共析钢的平衡结晶过程 图3-35　过共析钢结晶过程示意图 第一节　铁碳合金的基本组织 1 铁碳合金中的组元和基本相 图3-35　过共析钢结晶过程示意图 有一定的强度和硬度，塑性也很好, 钢材热加工都在?区进行。 固态白铜（铜与镍二元合金）是单相的。 (6) GS线　又称A3线，是wC＜0. 转变过程伴随着体积变化， 第二节　铁-渗碳体相图分析第三节　典型铁碳合金的结晶过程及其组织第四节　铁碳合金相图的应用 先共晶γ相不断析出Fe3CⅡ，共晶γ相析出Fe3CⅡ不可见 同素异构转变：金属在温度（压力）改变时发生晶 组织为不规则多面体晶粒，晶界较直。; 相图中的特征点;;返回;包晶反应：L+δ＝γ;主要特性线;;相 区;3. Fe-Fe3C相图的相区;3.2 Fe-Fe3C相图;亚共析钢用途实例;共析钢的应用举例;过共析钢应用举例;第三节　典型铁碳合金的结晶过程及其组织;;共析钢的平衡结晶过程;1.共析钢的结晶过程分析;1.共析钢的结晶过程分析;注意事项; 杠杆定律计算二元相图中 平衡状态下 两平衡相的相对质量分数。杠杆的支点是两相合金的成分点，端点分别是两个相的成分点。;亚共析钢的平衡结晶过程;2.亚共析钢的结晶过程分析;莱氏体（Ld/Ld’）：渗碳体基体上分布着奥氏体（或珠光体） P+Fe3CⅡ+Ld’ 先共晶γ相 → P 共析反应： Ld（γ+Fe3C） → Ld’（P+Fe3C） L相+ δ相→ γ相，并且L相有剩余 共析反应： Ld（γ+Fe3C） → Ld’（P+Fe3C） 共析反应：剩余γ相→P（α+Fe3C），存在先析α相 低碳钢的可锻性