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§3—1铁碳合金的基本组织;复习回顾;钢的热处理过程;钢的热处理的目的;

§3—1铁碳合金的基本组织;

学习目标;学习内容;一、铁素体;铁素体的显微组织;3.存在温度区间：

室温——912℃

4.含碳量：

——0.0218%

;

5.特点：强度、硬度不高，具有良好的塑性与韧性。

由于α-Fe晶粒的间隙小，溶解碳量极微，其最大溶碳量只有0.0218%

（727℃）所以是几乎不含碳的纯铁。具有良好的塑性和韧性，但强度和

硬度却较低。它在770℃以下具有磁性。

性能：σb=180～230MPaHB=50～80

δ=30～50%φ=70～80%

ak=156～196J·cm-2

;二、奥氏体;奥氏体的显微组织;显微镜观察，奥氏体呈现外形不规则的颗粒状结构，但晶界较铁素体平直。这是奥氏体不锈钢在显微镜下观察到的单相奥氏体孪晶组织。;3.存在温度区间：

大于727℃

4.含碳量：

0.0218%——2.11%

;5.特点：塑性很好，强度较低，具有一定韧性。

γ-Fe的溶碳能力较高，最大为2.11%（1148℃）。

由于γ-Fe一般存在于727～1394℃之间，所以奥氏体也只出现在高温

区域内。

性能：δ=40～50%，具有良好的塑性和低的变形抗力。

是绝大多数钢种在高温进行压力加工所需的组织。;“固溶强化”;固溶体的性能;三、渗碳体;渗碳体的组织结构;渗碳体的显微组织;3.存在温度区间：

室温——1148℃

4.含碳量：

6.69%

;

5.特点：

硬度很高，塑性、韧性几乎为零，脆性很大，延伸率接

近于零。

渗碳体是铁与碳形成的稳定化合物。

性能：HBW=800，硬度很高，脆性极大，是钢中的强化相。

显微镜下观察，渗碳体(Fe3C)呈银白色光泽。渗碳体在一

定条件下可以分解出石墨。

;四、珠光体;显微镜观察，珠光体呈层片状特征，表面具有珍珠光泽，因得名。这是T8钢的退火组织（白色为铁素体、黑色为渗碳体);光学显微镜观察组织;3.存在温度区间：室温——727℃

4.含碳量：0.77%

;5.特点：

力学性能介于铁素体与渗碳体??间,强度较高,硬度适中,塑性和韧性较好.

珠光体是铁素体和渗碳体组成的机械混合物。

珠光体的平均含碳量为0.77%，在727℃以下温度范围内存在。

性能：σb=750MPaHB=160～180较高

δ=20～25%φ=30～40%适中

;

五、莱氏体

高温莱氏体

分为

低温莱氏体

;莱氏体的显微组织;高温莱氏体;3.存在温度区间：727℃——1148℃

4.含碳量：4.3%

;5.特点：硬度高，塑性很差.;低温莱氏体;3.存在温度区间：室温——727℃

4.含碳量：4.3%

;

5.特点：硬度高，脆性大。

含碳量在4.3-6.67%的液态铁碳合金在降温到共晶温度之前

渗碳体逐渐析出一次渗碳体。到了1147℃时，剩余的液态合金

会发生共晶转变反应转变成莱氏体，此时的合金组成是莱氏体

和一次渗碳体的混合物。随后一直保持这一组成727℃，至室

温后即为低温莱氏体和一次渗碳体的混合物，是过共晶白口铁

的主要成分。结构上是低温莱氏体分布在粗树枝状的白色一次

渗碳体之间。

纯莱氏体中含有的渗碳体较多，故性能与渗碳体相近，即极

为硬脆。

;想一想;铁素体 F或α铁素体是碳溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体，体心立方晶格 强度和硬度很低，塑性、韧性好。

;小结;;知识扩展：几种其他结晶组织

1、马氏体

定义：碳再α-Fe中的过饱和固溶体

形成机理

铁素体（体心立方晶格）溶碳能力最大为0.02%；奥氏体（面心立方晶格）溶碳能力最大为2.06%；温度高而且含碳量比较高的奥氏体，在快速冷却的条件下，由于冷却速度很快，奥氏体中的碳来不及析出，依然保留在冷却状态下的铁素体中，既碳在铁素体过饱和状态（因为常温