金属材料的耐蚀性能第一节铁碳合金课件.ppt

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1、第五章金属材料的耐蚀性能第一节铁碳合金铁碳合金，是以铁和碳为组元的二元合金。铁基材料中应用最多的一类——碳钢和铸铁，就是一种工业铁碳合金材料。钢铁材料适用范围广阔的原因，首先在于可用的成分跨度大，从近于无碳的工业纯铁到含碳4%左右的铸铁，在此范围内合金的相结构和微观组织都发生很大的变化；另外，还在于可采用各种热加工工艺，尤其金属热处理技术，大幅度地改变某一成分合金的组织和性能。铁碳合金的简介铁碳合金的分子构成铁碳合金中合金相的形成，与纯铁的晶体结构及碳在合金中的存在形式有关。纯铁有三种同素异构状态：912℃以下为体心立方晶体结构，称α-Fe；912～1394℃为面心立

2、方晶体结构，称γ-Fe；1394℃以上，又呈体心立方结构，称δ-Fe。铁素体原子排列示意图在液态，在低于7%碳范围，碳和铁可完全互溶；在固态，碳在铁中的溶解是有限的，并且溶解度取决于铁(溶剂)的晶体结构。与铁的三种同素异构物相对应，碳在铁中形成的固溶体有三种：α固溶体(铁素体)、γ固溶体(奥氏体)和δ固溶体(8铁素体)这些固溶体中，铁原子的空间分布与α-Fe、γ-Fe和δ-Fe一致，碳原子的尺寸远比铁原子为小，在固溶体中它处于点阵的间隙位置，造成点阵畸变。当铁碳合金的碳含量超过在铁中的溶解度时，多余的碳可以以铁的碳化物形式或以单质状态(石墨)存在于合金中，可形成一系列

3、碳化物，其中Fe3C(渗碳体，6．69%C)是亚稳相，它是具有复杂结构的间隙化合物。石墨是铁碳合金的稳定平衡相，具有简单六方结构。Fe3C有可能分解成铁和石墨稳定相，但该过程在室温下是极其缓慢的。奥氏体原子排列示意图铁碳合金的基本相铁碳合金相图分析符号的含义及各特点请在此输入您的文本。请在此输入您的文本。请在此输入您的文本。请在此输入您的文本。请在此输入您的标题典型铁碳合金的冷却过程及组织共析钢晶体组织转变过程亚共析钢晶体组织转变过程过共析钢晶体组织转变过程铁碳合金的耐蚀性能铁碳合金的应用主要应用在钢铁材料的选用和热加工工艺的制定两个方面。1.在钢铁材料的选用方面的应

4、用若需要塑性、韧性好的材料，可以选择低碳钢；需要强度、塑性及韧性都较好地应该选择中碳钢；需要硬度高、耐磨性好的材料要选择高碳钢。2.在热加工工艺方面的应用①在铸造工艺方面的应用根据铁碳合金相图可以找出不同成分的钢铁的熔点，为制定铸造工艺提出基本数据，可以确定合适的出炉温度以及合理的浇注温度。②在热锻、热轧工艺方面的应用由于奥氏体强度低，塑性好，便于零件成型，因此，锻造与轧制通常选择在单相奥氏体区的适当温度进行。