机械工程材料 本科 课件第5章+铁 碳合金相图.ppt

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1、机械工程材料大连海洋大学精品课程授课教师：潘颖授课时间：2013年05月2目录第4篇材料的应用第3篇常用机械工程材料第2篇金属材料组织和性能的控制第1篇金属材料的结构与性能3第2篇金属材料组织和性能的控制第5章铁-碳合金相图3第8章钢的合金化333第6章金属的塑性变形与再结晶3第7章钢的热处理3第3章金属的结晶与同素异构转变第4章二元合金相图4铁-碳合金---以铁为基础的合金第5章铁-碳合金相图铁含碳量为0.0218%—2.11%铸铁含碳量为2.11%—6.69%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%）

2、时，合金太脆，已无实用价值。5铁-碳合金第5章铁-碳合金相图实际所讨论的铁碳合金相图是Fe-Fe3C相图。FeFe3CFe2CFeCCwC/%→65.1.1铁-碳合金的组元第5章铁-碳合金相图1.Fe2.渗碳体(Fe3C)[本章内容]:5.1铁-碳合金的组元及基本相5.2铁-碳相图分析5.3典型铁-碳合金的结晶过程及其组织铁碳合金的成分、组织和性能的关系Fe-Fe3C相图的应用75.1.2铁-碳合金中的相第5章铁-碳合金相图一种是碳溶于铁的晶格中形成的固溶体另一种是铁和碳形成的金属化合物铁碳作用方式不同→固态下铁碳合金中两种相结构[本章内容]:5.1铁-碳合金的组元及基本相5.2铁

3、-碳相图分析5.3典型铁-碳合金的结晶过程及其组织铁碳合金的成分、组织和性能的关系Fe-Fe3C相图的应用铁素体奥氏体渗碳体85.1.2铁-碳合金中的相第5章铁-碳合金相图1.铁素体碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体；体心立方晶格；用符号F或α表示；溶碳能力低,在727℃时最大为0.0218%，室温下仅为0.0008%。铁素体的组织为多边形晶粒，性能与纯铁相似。[本章内容]:5.1铁-碳合金的组元及基本相5.2铁-碳相图分析5.3典型铁-碳合金的结晶过程及其组织铁碳合金的成分、组织和性能的关系Fe-Fe3C相图的应用95.1.2铁-碳合金中的相第5章二元合金相图2.奥氏体碳溶于γ-F

4、e中形成的间隙固溶体；面心立方晶格；用符号A或γ表示；溶碳能力大,在1148℃时溶碳量最大达2.11%，在727℃时约为0.77%；奥氏体的组织为多边形晶粒，晶界较铁素体平直；硬度低，塑性好，易于锻造。[本章内容]:5.1铁-碳合金的组元及基本相5.2铁-碳相图分析5.3典型铁-碳合金的结晶过程及其组织5.4铁碳合金的成分、组织和性能的关系5.5Fe-Fe3C相图的应用105.1.2铁-碳合金中的相第5章二元合金相图3.渗碳体是铁和碳形成的一种间隙化合物；含碳量为6.69%；用符号Fe3C表示；塑性和韧性几乎为零，脆性极大；存在多种形态：条状、片状、网状或粒（球）状等。[本章内容]

5、:5.1铁-碳合金的组元及基本相5.2铁-碳相图分析5.3典型铁-碳合金的结晶过程及其组织5.4铁碳合金的成分、组织和性能的关系5.5Fe-Fe3C相图的应用铸铁中的石墨钢中的渗碳体Fe3C→3Fe+C(石墨)115.2.1铁-碳相图中的点、线、区第5章二元合金相图[本章内容]:5.1铁-碳合金的组元及基本相5.2铁-碳相图分析5.3典型铁-碳合金的结晶过程及其组织5.4铁碳合金的成分、组织和性能的关系5.5Fe-Fe3C相图的应用125.2.1铁-碳相图中的点、线、区第5章二元合金相图[本章内容]:5.1铁-碳合金的组元及基本相5.2铁-碳相图分析5.3典型铁-碳合金的结晶过程及

6、其组织5.4铁碳合金的成分、组织和性能的关系5.5Fe-Fe3C相图的应用特征线ACD线：液相线AEC线：固相线水平线ECF线：共晶线PSK：共析线135.2.1铁-碳相图中的点、线、区第5章二元合金相图[本章内容]:5.1铁-碳合金的组元及基本相5.2铁-碳相图分析5.3典型铁-碳合金的结晶过程及其组织5.4铁碳合金的成分、组织和性能的关系5.5Fe-Fe3C相图的应用ECF线：共晶线共晶反应式:L→（A+Fe3C）共晶产物是A与Fe3C的机械混合物。称作莱氏体,用Le表示。145.2.1铁-碳相图中的点、线、区第5章二元合金相图[本章内容]:5.1铁-碳合金的组元及基本相5.2

7、铁-碳相图分析5.3典型铁-碳合金的结晶过程及其组织5.4铁碳合金的成分、组织和性能的关系5.5Fe-Fe3C相图的应用PSK线：共析线共析反应式:A→（F+Fe3C）共析产物是F与Fe3C的机械混合物。称作珠光体,用P表示。155.2.1铁-碳相图中的点、线、区第5章二元合金相图[本章内容]:5.1铁-碳合金的组元及基本相5.2铁-碳相图分析5.3典型铁-碳合金的结晶过程及其组织5.4铁碳合金的成分、组织和性能的关系5.5Fe-Fe3C相图的应用其他线AE线：奥氏体