铁碳相图分析

《铁碳相图分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、二、铁碳合金相图的分析Fe-Fe3c相图如图3-25所示。可以看出，Fe-Fe3c相图由三个基本相图（包晶相图、共晶相图和共析相图）组成。相图中有五个基本相：液相L,高温铁素体相6,铁素体相a,奥氏体相¥和渗碳体相Fe3Co这五个基本相构成五个单相区（其中Fe3c为一条垂线），并由此形成七个两相区：L+8、L+YL+Fe3C、8+K+Fe3C、Na和a+Fe3C。图3-25以相组成物标注的铁碳合金相图在Fe-Fe3c相图中，ABCD为液相线，AHJECF为固相线。相图中各特征点的温度、成分及其含义如表3-2所示。表3-2铁碳相图中各特征

2、点的说明点的符号温度/C含碳量/%说明A15380纯铁熔点B14950.53包晶反应时液相的成分C11484.3共晶点Lc?E+Fe3cD12276.69渗碳体的熔点E11482.11碳在WFe中的最大溶解度F11486.69渗碳体G9120YFe?aFe同素异构转变点H14950.09碳在aFe中的最大溶解度J14950.17包晶点Lb+&?JK7276.69渗碳体N13940&Fe?XFe同素异构转变点P7270.0218碳在Of-Fe中的最大溶解度S7270.77共析点%?c(p+Fe3cQ室温0.0008室温下碳在a-Fe中的溶

3、解度Fe-Fe3c相图中有二条水平线（三相区）：HJB水平线（14959）为包晶线，与该线成分（0.09%~0.53%C）对应的合金在该线温度下将发生包晶转变：Lo.53+&.09T/.17（式中各相的下角标为相应的含碳量），转变产物为奥氏体。ECF水平线（1148七）为共晶线，与该线成分（2.11%~6.69%C）对应的合金在该线温度下将发生共晶转变：L4.3T③.11+Fe3Co转变产物为奥氏体和渗碳体的机械混合物，称为莱氏体，用符号“Le”表示。莱氏体的组织特点为蜂窝状，以Fe3c为基，性能硬而脆。PSK水平线（727七）为共析线

4、，与该线成分（0.0218%~6.69%C）对应的合金在该线温度下将发生共析转变：0.77>:00218+Fe3Co转变产物为铁素体和渗碳体的机械混合物，称为珠光体，用符号“P”表示。珠光体的组织特点是两相呈片层相间分布，性能介于两相之间。共析线又称为Ai线。此外，Fe-Fe3c相图中还有六条固态转变线：GS、GP为V?a固溶体转变线，HN、JN为8?尸固溶体转变线，例如，GS线是冷却时铁素体从奥氏体中析出开始、加热时铁素体向奥氏体转变终了的温度线。GS线又称为A3线，JN线又称为A4线。ES线为碳在KFe中的固溶线。在1148。，碳的

5、溶解度最大，为2.11%,随温度降低，溶解度下降，至IJ727七时溶解度只有0.77%。所以含碳量超过0.77%的铁碳合金自1148P冷至727C时，会从奥氏体中析出渗碳体，称为二次渗碳体，标记为F^Cii。二次渗碳体通常沿奥氏体晶界呈网状分布。ES线又称为Acm线。PQ线为碳在ot-Fe中的固溶线。在727C,碳的溶解度最大，为0.0218%,随温度降低，溶解度下降，到室温时溶解度仅为0.0008%。所以铁碳合金自727七向室温冷却的过程中，将从铁素体中析出渗碳体，称为三次渗碳体，标记为FesCiii。因其析出量极少，在含碳量较高的合

6、金中不予以考虑，但是对于工业纯铁和低碳钢，因其以不连续网状或片状分布于铁素体晶界，会降低塑性，所以对于Fe3Cm的数量和分布还是要加以控制。综上所述可见，铁碳合金中的渗碳体根据形成条件不同可分为一次渗碳体Fe3ci（由液相直接析出的渗碳体）、二次渗碳体Fe3Cn、三次渗碳体FaCs共晶渗碳体和共析渗碳体五种。它们分属于不同的组织组成物，区别仅在于形态和分布不同，但都同属于一个相。由于它们的形态和分布不同，所以对铁碳合金性能的影响也不相同。另外，Fe-Fe3c相图中还有两条物理性能转变线：MO线（770七）是铁素体磁性转变温度。在770C

7、以上，铁素体为顺磁性物质，在7702以下，铁素体转变为铁磁性物质。此线又称为A2线；UV线（230C）是渗碳体磁性转变温度，又称为A0线。0.20.8L42Q3.04Q5.06.67简化的Fe-Fe3C相图C%►