第三章二元合金相图及其应用.pptVIP

与铸造性能 与可焊性 与可锻性 三. Fe- Fe3C相图的应用 1. 在钢铁材料选用方面的应用 建筑结构和各种型钢需用塑性、韧性好的材料, 选用碳含量较低的钢材 机械零件需要强度、塑性及韧性都较好的材料, 应选用碳含量适中的中碳钢。???? 工具要用硬度高和耐磨性好的材料, 则选碳含量高的钢种 纯铁的强度低, 不宜用做结构材料, 但由于其导磁率高, 矫顽力低, 可作软磁材料使用, 例如做电磁铁的铁芯等。 白口铸铁硬度高、脆性大，不能切削加工，也不能锻造，但其耐磨性好，铸造性能优良，适用于作要求耐磨、不受冲击、形状复杂的铸件，例如拔丝模、冷轧辊、货车轮、犁铧、球磨机的磨球等。? 2. 在铸造工艺方面的应用? 确定合金的浇注温度 液相线以上50℃～100℃ ?3.在热锻、热轧工艺方面的应用 始锻温度为1150℃～1250℃, 终锻温度为750℃～850℃。 4. 在热处理工艺方面的应用 在运用Fe-Fe3C相图时应注意以下两点： ????①Fe-Fe3C相图只反映铁碳二元合金中相的平衡状态, 如含有其它元素, 相图将发生变化。 ????②Fe-Fe3C相图反映的是平衡条件下铁碳合金中相的状态, 若冷却或加热速度较快时, 其组织转变就不能只用相图来分析了。 　 面心立方四面体间隙 四面体间隙:由一个顶点原子和三个面心原子围成，其大小：rB=0.225R，间隙数量为8个。 面心立方四面体间隙 * 上课带金相图片 * * 过共析钢的结晶过程 (三）铁碳合金的结晶过程 4、共晶铸铁 5、亚共晶铸铁 6、过共晶铸铁 共晶白口铸铁组织 Ldˊ 亚共晶白口铸铁组织 P+Fe3CⅡ+Ldˊ 过共晶白口铸铁组织 Fe3CⅠ+Ldˊ 工业纯铁退火组织 F+Fe3CⅢ 铁碳合金的组织观察 20 钢退火组织 P+F 40 钢退火组织 P+F 60 钢退火组织 P+F T8 钢退火组织 P T12钢退火组织 P+Fe3CⅡ苦味酸钠水溶液腐蚀 T12钢球化退火组织 F+Fe3C 亚共晶白口铸铁组织 P+Fe3CⅡ+Ldˊ 共晶白口铸铁组织 Ldˊ 过共晶白口铸铁组织 Fe3CⅠ+Ldˊ 金相图 二、铁碳合金的成分—组织—性能关系 亚共析钢的硬度、强度和塑性可根据成分或组织作如下的估算： ?????? 硬度≈80×ω（F）+180×ω（P）? (HB) ?????? 或硬度≈80×ω（F）+800×ω（Fe3C）? (HB) ?????? 强度( ?σb（Rm）)≈230×ω（F）+770×ω（P）? (MPa) ?????? 延伸率( δ （A）)≈50×ω（F）+20×ω（P）? (%) ω：相应的F/P/Fe3C的硬度、强度等 3.3共晶相图 1、Pb-Sn合金相图中有三种相,?? ??? Pb与Sn形成的液溶体L相,?????????????? ??? Sn溶于Pb中的有限固溶体 α相,? ??? Pb溶于Sn中的有限固溶体β相。 2、相图中有三个单相区:?? L、 α? 、β? 3、?三个双相区：L+ α? 、 L+β、 α+β ??? 4、?一条L+ α+β的三相共存线(水平线cde )。这种相图称为共晶相图。 ???? (Al-Si、Ag-Cu合金也具有共晶相图。) 一种液相在恒温下同时结晶出两种固相的反应叫做共晶反应 所生成的两相混合物叫共晶体 3.4其他相图 共析相图 温度 A B b1 a2 b2 d c e f g L L+α α β1 β2 β1+β2 α+β1 α+β2 B%→ a1 具有共析反应的二元合金相图 含有稳定化合物的相图 3.5合金的性能与相图的关系 3.6铁碳合金相图 （一）相图中点线区的意义 主要特征点 *重要特征线 各区的意义 特性点 温度oC 含碳量% 含义 A 1538 0 铁的熔点 C 1148 4.3 共晶点 D 1227 6.69 渗碳体的熔点 E 1148 2.11 碳在γ铁中的最大溶解度 G 912 0 铁的同素异晶转变点 P 727 0.0218 碳在α－Fe中的最大溶解度 S 727 0.77 共析点 （二）铁碳合金分类 1、工业纯铁（C0.0218%) 2、钢 亚共析钢0.0218～0.77，F+P （C2.11) 共析钢0.77，P 过共析钢0.77～2.11P+Fe3C 3、生铁 亚共晶生铁2.11～4.3 （C2.11～6.69) 共晶生铁4.3 Ld’ 过共晶生铁4.3～6.69 (三）铁碳合金的结晶过程 共析钢 亚共析