机械工程材料 第五章 铁碳合金ppt课件.ppt

《机械工程材料 第五章 铁碳合金ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第五章铁碳合金第一节铁碳合金基本组元、组织及其性能第二节铁碳相图分析第三节碳钢及合金钢概述一、铁碳合金基本组元二、铁碳合金中的相三、基本组织及其性能五、Fe-Fe3C相图的应用第一节铁碳合金基本组元、组织及其性能碳素钢（简称碳钢）：不特意加入合金元素的钢。合金钢：特意加入一种或数种一定量合金元素的钢。铁碳合金—碳钢和铸铁，是工业应用最广的合金。含碳量为0.0218%~2.11%的称钢。含碳量为2.11%~6.69%的称铸铁。所研究的Fe-Fe3C相图的位置FeFe3CFe2CFeCCC%(wt%)→1、Fe：过渡族元素，熔点为1538℃，密度是7.87

2、g/cm3。一、铁碳合金基本组元δ－Feα－Feγ－Fe1394℃912℃bccfccbcc2、Fe3C：具有复杂结构的间隙化合物，通常称渗碳体。含碳量6.69%，硬度很高，强度低，塑性韧性很差。理论熔化温度1227℃。是介稳定化合物，条件适当时，会分解成单质状态的石墨C。Fe3C→3Fe+C(石墨)二、铁碳合金中的相1、液相L：铁与碳的液溶体。2、δ相（bcc)：碳在δ—Fe中的间隙固溶体。3、α相（bcc)：碳在α—Fe中的间隙固溶体。4、γ相(fcc)：碳在γ—Fe中的间隙固溶体。5、Fe3C相（又称渗碳体）：根据其生成条件不同有条状、网状、片状

3、、粒状等形态，对铁碳合金的力学性能有很大影响。L++Fe3C+Fe3C+L+Fe3C++LFe1234566.6902004006008001000120014001600ANGJBHESCDFKPQ2.114.30.770.020.530.170.0911487271495Wc(%)温度/℃Fe－Fe3C相图LFe3C三、基本组织及其性能含碳量：0~2.11%温度范围：727℃~1495℃力学性能：强度、硬度低；塑性好。PGQSECJNBDFK2.11727℃1495℃1、奥氏体（A）——C溶于-Fe形成的固溶体相：体心立方，

4、C处在八面体间隙位置，用符号表示。组织：称为铁素体，用符号F表示。含碳量：0~0.0218%(727℃)0~0.0008%(室温)温度范围：<912℃力学性能：强度、硬度低；塑性好。工业纯铁——<0.02%C，冷轧提高强度，得到冷轧板。PGQSECJNBDFK912℃0.02180.00082、铁素体（F）——C溶于-Fe形成的固溶体相：+Fe3C两种相组成组织：珠光体，用符号P表示含碳量：0.77%(称为共析钢)温度范围：<727℃力学性能：强度、硬度较高；塑性较好。钢丝绳SP（P+Fe3C）727℃⇌0.77GPQSECJNBDFK+

5、Fe3C3、珠光体（P）——和Fe3C形成的机械混合物相：+Fe3C两种相。组织：莱氏体，用符号Ld表示。含碳量：4.3%(称共晶白口铸铁)温度范围：<727℃LCLd（E+Fe3C）1148℃⇌LdGPQSECJNBDFK+Fe3C1148℃727℃4.3Ld′室温组织:室温莱氏体Ld′(P+Fe3CⅡ+Fe3C）s+Fe3CⅡ727℃+tP727℃-t4、莱氏体（Ld）—A和Fe3C形成的机械混合物一、铁碳相图中主要的点、线、区分析二、典型合金的平衡结晶过程分析三、Fe-Fe3C合金室温平衡组织及性能四、铁碳合金的碳含量与平衡组织、

6、力学性能之间的关系第二节铁碳相图分析以相组成物表示的Fe-Fe3C相图一、铁碳相图中主要的点、线、区分析(1)点(见P100)(2)线液相线固相线三条水平线三条特征线(3)区4个单相区1条垂直线7个双相区LL++L+L+Fe3C+Fe3C+Fe3C+包晶转变匀晶转变共晶转变共析转变铁碳相图中三种基本的转变FeFe3CGNA在1495℃发生包晶转变γJ在727℃发生共析转变SKP727℃LBJH1495℃ECF1148℃D1227℃1495℃LB+H在1148℃发生共晶转变1148℃LCγE+Fe3C727℃γSP+F

7、e3C二、典型合金的平衡结晶过程分析（一）共析钢L→AA→P（α+Fe3C）室温组织:P室温相：α+Fe3CLA共析转变结束时，珠光体中相的相对重量百分比为：室温下，珠光体中两相的相对重量百分比：（二）亚共析钢A→P（α+Fe3C）LL→δL→AAA→F室温组织:P+F室温相：α+Fe3C共析温度下相的相对重量为：室温组织组成物的相对重量为：S’（三）过共析钢LL→AA→（Fe3C）ⅡA→P(α+Fe3C)室温组织:P+（Fe3C）Ⅱ室温相：α+Fe3CA室温下两相的相对重量百分比：室温下两组织组成物相对重量百分比:1234（四）共晶白口铁LA→P(α

8、+Fe3C)L→Ld(A+Fe3C)A→（Fe3C）Ⅱ室温组织:Ld′即P+（Fe3C）Ⅱ+F