工程材料第五章铁碳合金.ppt

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1、第五章铁碳合金一、铁碳合金的基本组织与性能二、铁碳合金相图三、铁碳合金相图的应用小结第五章铁碳合金一、铁碳合金的基本组织与性能铁素体F奥氏体A渗碳体Fe3C珠光体P莱氏体Ld第五章铁碳合金一、铁碳合金的基本组织与性能铁素体F1.定义C在α—Fe中的间隙固溶体第五章铁碳合金一、铁碳合金的基本组织与性能铁素体F2.晶格类型体心立方晶格第五章铁碳合金一、铁碳合金的基本组织与性能铁素体F3.含碳量最大0.0218%（727℃）第五章铁碳合金一、铁碳合金的基本组织与性能铁素体F4.性能强度硬度极低塑性韧性很好

2、铁素体第五章铁碳合金一、铁碳合金的基本组织与性能奥氏体A1.定义C在γ—Fe中的间隙固溶体第五章铁碳合金一、铁碳合金的基本组织与性能奥氏体A面心立方晶格2.晶格类型第五章铁碳合金一、铁碳合金的基本组织与性能奥氏体A727℃时：0.77%1148℃时：2.11%3.含碳量第五章铁碳合金一、铁碳合金的基本组织与性能奥氏体A强度硬度高于F塑性韧性较好（面心立方晶格）4.性能奥氏体第五章铁碳合金一、铁碳合金的基本组织与性能渗碳体Fe3CFe、C按3：1形成的金属化合物复杂晶格类型6.69%1.定义2.晶格类

3、型3.含碳量4.性能硬而脆渗碳体渗碳体第五章铁碳合金一、铁碳合金的基本组织与性能珠光体PF、Fe3C形成的共析体F、Fe3C片层相间1.定义2.结构3.性能介于F、Fe3C之间，较高的强度硬度，一定的塑性韧性，片层间距↓，性能↑第五章铁碳合金一、铁碳合金的基本组织与性能莱氏体LdA和Fe3C形成的共晶体含有大量Fe3C1.定义2.结构3.性能硬而脆L4.3Ld(A+Fe3C)——高温莱氏体L’d(P+Fe3C)——低温莱氏体1148℃727℃4.2Fe-Fe3C相图分析第五章铁碳合金二、铁碳合金相图

4、相图分析铁碳合金的分类典型合金的结晶过程含碳量对钢组织与性能的影响4.2Fe-Fe3C相图分析1相图1、主要特性点2、主要特性线（1）BC线液体向奥氏体转变的开始线。即：L→A。（2）CD线液体向渗碳体转变的开始线。即：L→Fe3CⅠ。ABCD线统称为液相线，在此线之上合金全部处于液相状态，用符号L表示。（3）JE线液体向奥氏体转变的终了线。（4）ECF水平线共晶线。AHJECF线统称为固相线，液体合金冷却至此线全部结晶为固体，此线以下为固相区。（5）ES线又称Acm线，是碳在奥氏体中的溶解度曲线。

5、即：γ→Fe3CⅡ。（6）GS线又称A3线，奥氏体向铁素体转变的开始线。（7）GP线奥氏体向铁素体转变的终了线。（8）PSK水平线共析线（727℃），又称A1线。（9）PQ线碳在铁素体中的溶解度曲线α→Fe3CⅢ。第五章铁碳合金二、铁碳合金相图相图分析1.特征点C点：共晶点C=4.3%，1148℃L4.3Ld(A+Fe3C)1148℃第五章铁碳合金二、铁碳合金相图相图分析1.特征点S点：共析点C=0.77%，727℃A0.77P(F+Fe3C)727℃第五章铁碳合金二、铁碳合金相图相图分析1.特征点

6、E点：C在γ—Fe中的最大溶解度点（2.11%)第五章铁碳合金二、铁碳合金相图相图分析1.特征点P点：C在α—Fe中的最大溶解度点（0.0218%)第五章铁碳合金二、铁碳合金相图相图分析1.特征点G点：γ—Fe与α—Fe同素异构转变点（912℃）第五章铁碳合金二、铁碳合金相图相图分析2.特征线ACD线：液相线第五章铁碳合金二、铁碳合金相图相图分析2.特征线AECF线：固相线第五章铁碳合金二、铁碳合金相图相图分析2.特征线ECF线：共晶线第五章铁碳合金二、铁碳合金相图相图分析2.特征线PSK线：共析线

7、第五章铁碳合金二、铁碳合金相图相图分析2.特征线GS线：A→F转变开始线第五章铁碳合金二、铁碳合金相图相图分析2.特征线GP线：A→F转变终了线第五章铁碳合金二、铁碳合金相图相图分析2.特征线ES线：C在A中最大溶解度线第五章铁碳合金二、铁碳合金相图相图分析3.区域组织单相区：L、A、F、Fe3C第五章铁碳合金二、铁碳合金相图相图分析3.区域组织两相区第五章铁碳合金二、铁碳合金相图相图分析3.区域组织三相共存水平线第五章铁碳合金二、铁碳合金相图铁碳合金的分类工业纯铁C＜0.0218%亚共析钢0.02

8、18～0.77%钢共析钢C＝0.77%过共析钢0.77～2.11%亚共晶白口铸铁2.11～4.3%白口铸铁共晶白口铸铁C＝4.3%过共晶白口铸铁4.3～6.69%高温固态有单一A组织高温液态下有共晶反应典型合金（7种）的平衡结晶过程、组织变化、室温组织及其相对量计算。2平衡结晶过程及其组织4.3铁碳合金的平衡结晶过程及其组织1工业纯铁结晶过程4.3铁碳合金的平衡结晶过程及其组织工业纯铁组织金相图4.3铁碳合金的平衡结晶过程及其组织第五章铁碳合金二、铁碳合金相图典型合金