山东建筑大学《工程材料热处理》二章晶体结构课件.ppt

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1、2.4二元合金相图描述合金的结晶过程用“相图”解释一、二元合金相图的建立：-—用热分析法绘制如：Cu—Ni合金CuNi成分变化：Cu由100%→0%；Ni由0%→100%0100温度AB10831452℃L----liquidS---solidL+SWNi%→※结晶过程分析：70%Cu+30%Ni合金1●●21点以上为液体L到1点开始结晶出固体S1—2间为两相区L+S到2点时全为固体S2点以下为固体㈠二元匀晶相图二元合金系中两组元在液态下和固态下均能无限互溶，并由液相结晶出单相固溶体的相图。Ag-AuCr-MoFe-NiMo-W建立Cu-Ni平

2、衡相图的示意图步骤：1、配置不同成分的Cu-Ni合金2、做冷却曲线3、画出温度—成分坐标系，并标出临界点。4、连点成线，标上数字、字母、组织、相。12123434AB565610831452ABCuNi●●12LSAB上线——液相线AB下线——固相线二、合金结晶的特点：1、一个温度范围内结晶，有两个相变点（因为合金有两组元）。2、结晶出的固相成分与液相成分不同（液相成分不断改变）。L+St℃τO1●●2LL→S（L+S）S冷却曲线3、形成两个单相区（L、S）一个固液两相混合区（L+S）。㈡二元共晶相图共晶转变：在一定温度下，由一定成分的液相同时

3、结晶出成分一定的两个固相的过程。合金系的两组元在液态下无限互溶，在固态下有限互溶，并在凝固过程中发生共晶转变的相图——二元共晶相图。A327.6231.9BE61.9%MFGNPbSnLL+βL+ααα+ββAEB—液相线AMNB—固相线α—以Pb为溶剂Sn为溶质所形成的有限固溶体β—以Sn为溶剂Pb为溶质所形成的有限固溶体Ag-CuAl-Sn123A327.6231.9BE61.9%MFGNLαL+αL+ββα+βPbSnⅠⅡⅢⅣ分析相图：以合金Ⅰ为例1点以上——L;1点开始结晶出α固溶体;1-2之间——L+α2点结晶完毕2-3之间——α固溶

4、体3点开始从α中结晶出β固溶体3点以下——α+βMF—Sn溶于Pb形成的α固溶体的溶解度曲线183A327.6231.9BE61.9%MFGNLαL+αL+ββα+βPbSnⅠⅡⅢⅣ1212以合金Ⅲ为例：E点以上——L183E点处发生共晶反应：从液相中同时结晶出α和β两个固相E点—共晶点；合金Ⅲ——共晶合金；MEN——共晶线亚共晶合金、过共晶合金第五节铁碳合金Ferrocarbonalloy一、铁碳合金状态图1、状态图的建立——通过热分析法获得Fe与C形成：FeCFe3CFe2CFeC----Wc=6.69%----Wc=9.3%----Wc=

5、17.8%Fe3CFe2CFeC说明：GB3102—93规定W称为质量分数，下标为含某元素W----weight分量、重量Fe—Fe3C简化状态图二、状态图作用：（1）研究钢铁的成分、组织和性能之间关系理论基础。（2）制定热加工工艺的依据。简化Fe—Fe3C状态图※三、基本组织1、铁素体FFerrite——碳在α—Fe中所形成的间隙固溶体。特点：塑性、韧性好，强度、硬度低。2、奥氏体A—austenite英国金相学家碳在γ—Fe中的间隙固溶体。特点：塑性较好，强度较低3、渗碳体Fe3C是Fe与C的化合物。特点：硬度很高，很脆，塑性几乎等于零，在

6、钢中起强化作用。-----cementite4、珠光体P—pearlite（日本）是F与Fe3C机械混合物，WC=0.77%特点：有一定的强度、塑性，层片状。5、莱氏体Ld--Ledeburite德国金相学家特点：硬而脆，不能进行压力加工。是高温下A与Fe3C的机械混合物→共晶反应的产物。Wc=4.3%反应式：L4.3===Ld(A+Fe3C)1148℃注：随温度降低至727℃时，A转变为P，室温下变成：P+Fe3C共晶组织，称为低温莱氏体L'dL'd==（P+Fe3C）F、A、Fe3C是单相组织P、Ld是混合物铁素体奥氏体渗碳体珠光体莱氏体第

7、二节Fe—Fe3C状态图分析一、分类工业纯铁碳钢白口铸铁亚共析钢共析钢过共析钢亚共晶白口铸铁共晶白口铸铁过共晶白口铸铁★力学性能变化：随碳含量增加，其强度、硬度↑，塑性、韧性↓。但当Wc%>0.9%后，其HB↑↑，σb、δ、ak↓↓二、状态图中的特性点、线、区域组织请打开教材40页，二部分。钢铁力学性能与碳含量WC的关系ALCL+AL+EAA+LdA+FFA+Ld+A++LdF+PPP+Ld´+P+Ld´+Ld´铁碳合金相图分析0.774.3DF06.69FeWc(%)SGPQ72711482.111538K1227特性点：A：纯铁熔点D：熔点

8、C：共晶点E：碳在A中的最大溶解度点G：同素异晶转变点α—Fe→γ—Fe912P：碳在α—Fe中的最大溶解度S：共析点共析反应：恒定温度下，一个特定成