讲座2铁碳合金的平衡组织与非综述教学文案.ppt

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1、讲座2铁碳合金的平衡组织与非综述Fe-Fe3C相图的组元1．Fe组元δ-Fe(bcc)——1394℃——γ-Fe(fcc)——912℃——α-Fe(bcc)(同素异构转变)强度低、硬度低、韧性、塑性好2．Fe3C组元熔点高，硬而脆，塑性、韧性几乎为零。一次渗碳体：过共晶白口铸铁在液态结晶时，从铁碳合金液相中析出的渗碳体，称为一次渗碳体。一次渗碳体是从液态中析出的，长大很少受阻，所以一般比较粗大。二次渗碳体Fe3CII铁碳合金冷却时，从奥氏体中析出的渗碳体称为二次渗碳体。二次渗碳体一般沿奥氏体晶界析出，所以一般呈网状分布。三

2、次渗碳体铁碳合金冷却时，从铁素体中析出的渗碳体称为三次渗碳体。由于铁素体溶碳量很低，析出三次渗碳体很少，往往可忽略不计。渗碳体的鉴别渗碳体硬而脆，硬度为HBW800，（相当于HRC72～75）很耐磨；无延展性，强度很低，塑性、韧性几乎为零。渗碳体在钢和铸铁中与其它相共存时，可以呈片状、粒状、网状或板状。渗碳体的特点渗碳体是钢中主要强化相，它的形态、大小及分布对相的性能有很大影响。具有金属特性，定义为金属化合物。渗碳体是一种不稳定的相，在一定条件下，能分解而形成石墨状的自由碳，即Fe3C→3Fe十C（石墨）这一分解过程

3、对于研究钢和铸铁具有重大意义。Fe-Fe3C相图中的相（组织中具有特定结构与性质的单元，比如珠光体组织由铁素体与渗碳体两个相组成）1．液相L2．δ相：高温铁素体（C固溶到δ-Fe中—δ相）3．α相：铁素体F（C固溶到α-Fe中——α相）强度、硬度低、塑性好（室温：C%=0.0008%,727度：C%=0.0218%）4．γ相、A奥氏体（C固溶到γ-Fe中——γ相）强度低，易塑性变形5．Fe3C,铁的最常见碳化物，具有金属特性，属于金属化合物。Fe-C相图与相区三条水平线和三个重要点（1）包晶转变线HJB：1495摄氏度，C

4、%=0.09-0.53%LB+δH------AJ即L0.53+δ0.09-------A0.17（2）共晶转变线ECF,1148摄氏度，C%=2.11---6.69%L4.3----A2.11+Fe3C（共晶渗碳体）（3）共析转变线PSK，727摄氏度，C%=0.0218---6.69%As----FP+Fe3C（共析渗碳体）A0.77----F0.0218+Fe3C——P（珠光体）珠光体的强度较高，塑性、韧性和硬度介于Fe3C和F之间2．液固相线液相线ACD固相线AECF3．溶解度线ES线碳在A中的固溶线（饱和溶解度曲

5、线）1148摄氏度，2.11%；727摄氏度,0.77%；Fe3CII型PQ线碳在F中的固溶线，727摄氏度,0.0218%室温，0.0008%，Fe3CIII型4．GS线:奥氏体向铁素体转变温度线基于Fe-Fe3C相图的Fe-C合金分类1．工业纯铁，C%≤0.0218%2．钢0.0218%

6、.11%0.0008%FC%<0.0008%（室温下的碳溶解度）2．共析钢C%=0.77%，冷却温度曲线与相变特征共析钢转变过程：L——L+A——A——A+P——P相组成物：F和Fe3C组织组成物：P（珠光体，F%+Fe3C%）3．亚共析钢0.0

7、218%L+A--->A--->A+Fe3CII--->A+P+Fe3CII--->P+Fe3CII相组成物：F，Fe3C组织组成物：P，Fe3CII5．共晶白口铁与莱氏体（Le)（C%=4.3%）L--->L+Le--->Le(A+Fe3C共晶)--->Le(A+Fe3C共晶+Fe3CII)--->Le’(P+Fe3CII+Fe3C)共晶白口铁相组成物：F，Fe3C组织组成物：Le‘（室温

8、Le)6亚共晶白口铸铁，2.11%