铁碳合金状态.ppt

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1、钢的热处理铁碳合金状态图基本术语1元：组成合金独立的、最基本的单元称为组元，组元可以是组成合金的元素或稳定的化合物。2相：合金中成分、结构及性能相同的组成部分成为相。如：水中加入冰块即为两，水是相液相，冰是和固相。3组织：合金的组织是指合金中不同的相之间相互结合配置的状态。4固溶体：一种组元的原子溶入另一种组元的晶格中所形成的均匀固相。间隙固溶：溶质的原子分布于溶剂晶格中；置换固溶体：溶质的原子置换了溶剂个原子。5体心立方晶格：体心立方晶格的晶胞如图所示，八个原子处于立方体的角上，一个原子处于立方体的中心，角上八个原子与中心原子紧靠。6面心立方晶格：面心立方晶格的晶

2、胞如图所示，原子分布在立方体的八个角上和六个面的中心，面中心的原子与该面四个角上的原子紧靠。体心立方晶格图面心立方晶格图9/4/202121-3铁碳合金状态图铁碳合金的基本组织F—铁素体：碳溶解在α-Fe（体心立方晶格间隙小）中形成间隙固溶体称为铁素体。有良好的塑性、韧性。强度、硬度低。A—奥氏体：碳溶解于γ-Fe（面心立方晶格间隙大）中形成间隙固溶体称为奥氏体。有良好的塑性、锻压性能好。强度、硬度低。Fe3C或Cm—渗碳体:含碳量6.69％铁与碳的化合物，有复杂的斜方晶格，具有高熔点1227℃，高硬度950-1050HV，塑性和韧性几乎为零，脆性极大。Fe3C是钢

3、中的主要强化相。P—珠光体：铁素体和渗碳体的混合物。强度较高，硬度适中，有一定的塑性。Ld—莱氏体：奥氏体和渗碳体的混合物。由于其基体是渗碳体，故硬度很高，塑性很差。9/4/202131-3铁碳合金状态图铁碳合金状态图铁碳合金状态图，就是用热分析法测得不同浓度的铁碳合金的冷却曲线，然后将冷却曲线上各结晶温度转变点描绘在温度-成分坐标上，以得到铁碳合金金相组织、温度及合金成分之间的关系。热分析法：是借助于光学高温计及金相显微镜，测得各种成分铁碳合金在缓慢冷却过程中的溶液结晶温度及固态下二次结晶的组织转变温度，对合金金相组织随温度变化的状况进行分析的方法。9/4/202

4、141-3铁碳合金状态图铁碳合金状态图的作用铁碳合金状态图主要是用来分析铁碳合金的成分、温度、组织三者之间的关系。当含碳量增加时，铁素体的比例减少，珠光体比例增大，故而碳钢的机械强度和硬度增大，塑性和韧性降低；当含碳量超过0.9%时，碳钢中C的含量增多，硬度增加，强度、塑性、韧性均下降；当温度一定时，控制了碳钢的含碳量就控制了碳钢的组织和性能；碳钢的机械性能又决定了碳钢的用途。9/4/202151-3铁碳合金状态图1538℃912℃727℃C％0.77％2.11％4.3％6.67％SEF+P（铁素体+珠光体）P+Fe3CⅡ（珠光体+二次渗碳体）Y（液体）FP+Fe3

5、CⅡ+L’’（珠光体+二次渗碳体+莱氏体）Ld’’低温莱氏体L’’+Fe3CⅠ(莱氏体+渗碳体)P珠光体F+AA+Fe3CⅡ（奥氏体+二次渗碳体）A+Fe3CⅡ+L’（奥氏体+二次渗碳体+莱氏体）L’+Fe3CⅠ（莱氏体+渗碳体）Ld’高温莱氏体A（奥氏体）A（奥氏体）+YY+Fe3CⅠCADFKLGP1148℃A3Acm固相线液相线共晶线共析线A1液相线固相线Q铁碳合金状态图19/4/202161-3铁碳合金状态图主要线段的含义ACD线——液相线，此线以上为液态合金，以下开始结晶,C点以左结晶出奥氏体(A)，以右结晶出渗碳体(Fe3CI)。AECF线——固相线，此

6、线以下为固体合金。ECF线——共晶线，凡经过此线的合金均会发生共晶转变。GS线——习惯用A3来表示，A（奥氏体）中开始析出F（铁素体），既有：A→F。ES线——用Acm表示，奥氏体中开始析出渗碳体（称为二次渗碳体。既有：A→Fe3CⅡPSK线——又叫共析线，用A1来表示，析出珠光体，共析反应。9/4/202171-3铁碳合金状态图主要特性点的含义特性点温度℃含碳量％含义A15380纯铁熔点C11484.30共晶点D12276.69渗碳体的熔点E11482.11C在γ-铁中的最大溶解度G9120α铁γ铁同素异构转变点P7270.0218C在α铁中的最大溶解度S7270

7、.77共析点9/4/202181-3铁碳合金状态图主要区域的含义液体Y、铁素体F、奥氏体A和渗碳体Fe3C是铁碳合金的基本组织，或者说是基本晶体结构，即基本相，其他各区组织都由这些基本相按不同比例混合而成。ACDA区——液相区（Y）；AESGA区——奥氏体区（A）；GPQG区——铁素体区（F）；DFKL区（6.69％线）——一次渗碳体区（直接从液相中析出Fe3CI）；9/4/202191-3铁碳合金状态图主要区域的含义（续）AGQA（0％线）区——纯铁区（同素异晶转变区）；S（0.77％线）区——P珠光体区，为共析组织；E（2.11％线）区——Fe3CII二次渗