材料第03章-金属幻灯片.pptVIP

金属材料 本次课我们将学习： 铁碳合金 纯铁的同素异构转变 纯铁冷却曲线 铁碳合金的基本组织 铁素体组织 奥氏体组织 渗碳体组织 珠光体组织 莱氏体组织 铁素体组织 奥氏体组织 渗碳体组织 珠光体组织 莱氏体组织 铁碳合金相图 状态图上的特征点 A点是铁的熔点(1538０Ｃ); D点是渗碳体的熔点(1227０Ｃ); C点是共晶点(1148０Ｃ); S点是共析点(727０Ｃ); E点是在r-Fe铁中溶碳量最大的点; P点是在ɑ-Fe铁中溶碳量最大的点; G点是铁的同素异够转变点。 状态图上的特征线（一） ACD线是液相线，该线之上为液相； AECF线是固相线，该线之下为固相； ECF线是共晶线，合金冷却时经过该线发生液相向莱氏体的转变； PSK线是共析线，合金冷却时经过该线发生奥氏体向珠光体的转变，又称为A1线； GS线是冷却时奥氏体开始析出铁素体，加热时铁素体全部溶入奥氏体的转变温度线，又称为A3线。 状态图上的特征线（二） DC线是液相脱溶线，合金冷却时经过该线开始脱溶出一次渗碳体Fe3CⅠ； ES线是奥氏体脱溶线，合金冷却时经过该线开始脱溶出二次渗碳体Fe3CⅡ；又称Acm线。 PQ线是铁素体脱溶线，合金冷却时经过该线开始脱溶出三次渗碳体Fe3CⅢ； 简化后的铁碳合金相图 钢的热处理 普通热处理 退火 正火 淬火 回火 退火 正火 退火与正火比较 淬火 回火 钢的表面热处理 表面淬火 火焰加热表面淬火 化学热处理 特殊热处理 复习 * * 倪江忠 广东交通职业技术学院 　　在１８世界英国产业革命时期，发明以煤炼钢技术，至今已有两千年历史。在现代人类的生活中，如果没有金属及金属材料，那是不可想象的，人们常把金属材料的生产和应用作为衡量一个国家工业水平的标志。金属材料也是最重要，应用最广泛的工业造型材料。因此，产品造型设计师应该掌握常用金属的一些基本知识，以便正确选用金属材料，使工业产品的造型设计满足实用、经济、和美观的基本要求。 铁碳合金 钢的热处理 复习 纯铁的同素异够转变 铁碳合金的基本组织 铁碳合金相图 简化后的铁碳合金相图 　　铁碳合金是以铁和碳为组元的二元合金。工业上应用最广泛的钢铁材料属于铁碳合金，它的产量占金属材料总产量的　90％以上。 　　自然界中有许多元素具有同素异构现象，即一种元素在不同条件下具有不同的晶体结构。当温度等外界条件变化时，晶体格类型会发生转变，称为同素异构转变。 　　纯铁即具有同素异构转变，可以形成体心立方和面心立方两种晶格的同素异构体。如图是在常压下纯铁的冷却曲线。 纯铁的熔点是1538０Ｃ； 纯铁结晶具有体心立方结构，称为δ- Fe； 当温度下降到1394０Ｃ时体心立方结构转变为面心立方结构，称为r – Fe； 当温度下降到912０Ｃ时面心立方结构转变为体心立方结构，称为ɑ - Fe。 　　碳溶于ɑ - Fe形成的间隙固溶体，用符号F表示。 　　ɑ - Fe的溶碳能力很弱：在727０Ｃ时最多碳含量：WC = 0.0218%，固溶强化效应不明显。铁素体的性能与铁相近，强度、硬度较底(σb=180∽280MPa, 50∽80HBS),而塑性、韧性较好(δ =30∽50%, Ak=128∽160J)。以铁素体为基体的铁碳合金适合于塑性加工如：锻造、冲压等。 　　碳溶于r – Fe形成的间隙固溶体，用符号A表示。 　　 r – Fe 的溶碳能力较强：在1148０Ｃ时最多碳含量：WC = 2.11%，固溶强化效应明显。奥氏体的强度、硬度较高(σb≈400MPa, 160∽200HBS),而塑性、韧性也较好(δ=40∽50%)。具有单相的奥氏体组织也适合于塑性加工。 　　渗碳体是铁碳合金中溶解不了的碳与铁相互作用形成的金属化合物，用符号Fe3C表示。 　　渗碳体的碳含量：WC =6.69%。熔点为1227０Ｃ。其硬度很高（相当与800HBW），而塑性、韧性极差(δ=0, AKU=0)。 　　　WC = 0.77%的奥氏体从高温状态缓慢冷却至727０Ｃ时，将分解出铁素体和渗碳体成均匀分布的复相物，这种复相物称为珠光体组织，用符号P表示。 　　珠光体组织具有较高的强度、硬度较底(σb=770MPa, 180HBS),又具有一定的塑性和韧性(δ=20∽35%, AKU=24∽32J)。具有珠光体组织的铁碳合金通常加热至奥氏状态进行塑性加工。 　　WC 2.11%的铁碳合金从液态缓慢冷却至1148０Ｃ时，将从液相中同时结晶奥氏体和渗碳体。这种由奥氏体和渗碳体均匀分布的复相物称为莱氏体组织，也称高温莱氏体，用符号Ld表示。高温莱氏体缓慢冷却至727０Ｃ时，其中的奥氏体将转变为珠光体。这样的莱氏体是珠光体和渗碳体均匀分布的复相物称为低温莱氏体，用符号L’d表示。 　　其力学性能与渗碳体组织相似，硬度高，塑性、