铁碳合金相图-结晶分类应用4.pptVIP

§4 典型铁碳合金的结晶过程分析 工业纯铁 ( ingot iron ) 共析钢 ( eutectoid steel ) 亚共析钢 ( hypoeutectoid steel ) 过共析钢 ( hypereutectoid steel ) 共晶白口铁 ( eutectoid white iron ) 亚共晶白口铁( hypoeutectoid white iron ) 过共晶白口铁( hypereutectoid white iron ) 三、典型合金的平衡结晶过程 铁碳相图上的合金，按成分可分为三类： ⑴ 工业纯铁(0.0218% C) 组织为单相铁素体。 ⑵ 钢(0.0218~2.11%C) ① 亚共析钢(0.0218~0.77%C) ② 共析钢(0.77%C) ③ 过共析钢(0.77~2.11%C) ⑶ 白口铸铁(2.11~6.69%C) 铸造性能好，硬而脆 ① 亚共晶白口铸铁 (2.11~4.3%C) ② 共晶白口铸铁(4.3%C) ③ 过共晶白口铸铁 (4.3~6.69%C) 共析钢的结晶过程 亚共析钢的结晶过程 亚共晶白口铁的结晶过程 铁碳合金组织和性能 ⒈ 含碳量对室温平衡组织的影响 含碳量与缓冷后相及组织组成物之间的定量关系为： ⒉ 含碳量对力学性能的影响 亚共析钢随含碳量增加，P 量增加，钢的强度、硬度升高，塑性、韧性下降。 ⒊ 含碳量对工艺性能的影响 ① 切削性能: 中碳钢合适 ② 可锻性能: 低碳钢好 ③ 焊接性能: 低碳钢好 ④ 铸造性能: 共晶合金好 ⑤ 热处理性能: 小结：铁碳合金的基本相和组织 铁素体 奥氏体 渗碳体 珠光体 莱氏体 小结 材料的宏观力学性能取决于材料的微观组织结构；（三种晶体结构，三种实际缺陷，合金的二种相结构和两相混合物） 熟练绘制铁碳相图，认清各组织的定义（来源，成分，形貌，性能） 重要性：本讲内容是是后面内容的理论依据；是要熟练掌握的要点。 * * * 钢 铁素体 ? 亚共析钢 过共析钢 亚共晶白口铸铁 过共晶白口铸铁 共晶白口铸铁 共析钢 白 口 铸 铁 二次渗碳体 工 业 纯 铁 珠光体 莱氏体 一次渗碳体 Fe3C 钢 铁 分 类 组织组 成物相 对量% 相组成 物相对 量% 含碳量% 0 0.0218 0.77 2.11 4.3 6.69 100 100 0 0 三次渗碳体 0.77%C时，组织为100% P, 钢的性能即P的性能。 ＞0.9%C，Fe3CⅡ为晶界连续网状，强度下降, 但硬度仍上升。 ＞2.11%C，组织中有以Fe3C为基的Le’,合金太脆. 铸造 焊缝组织 模锻 切削加工的基本形式 车 刨 钻 铣 磨 小结：标注组织的铁碳相图 1、铁素体（F） 定义： 碳溶于?-Fe中形成的间隙固溶体。 结构： 成分： 性能： 体心立方 wc ? 0.0218% 强度硬度低、塑性韧性好。 组织： 晶界平缓、均匀明亮的多边形晶粒。 2、奥氏体（A） 定义: 碳溶于? -Fe中形成的间隙固溶体。 结构： 成分： 性能： 面心立方 wc ? 2.11% 强度硬度较高、塑性韧性很好。所以生产中多把钢加热到高温A进行压力加工。 组织： 晶界较平直的多边形晶粒 3、渗碳体（Fe3C）定义：碳与铁相互化合形成的金属  化合物。结构：复杂晶格 组织：以片、粒、网或带状等形态存  在于铁碳合金中。 成分： wc = 6.69% 性能： 硬度很高、塑性韧性很差。 4、珠光体（P）定义：由F和Fe3C组成的机械混合物。 结构：机械混合物 成分： wc = 0.77% 组织： F与Fe3C层片状相间分布性能： 强度硬度较高、具有一定的塑  性和韧性。  5、莱氏体（Ld） 定义：由A（或P）和Fe3C 组成的机  械混合物，分别称为高温莱  氏体和低温莱氏体（ L′d ）。 结构：机械混合物 组织：以鱼骨状Fe3C为基体。 成分： wc = 4.30% 性能： 硬、脆。  * *