机械工程材料第2版王章忠主编第五章课件教学.pptVIP

第一节 纯铁和铁碳合金中的相 纯铁的冷却曲线上有三种同素异构体，如图5-1所示。 1.铁素体 碳在α-Fe中的间隙固溶体称为α铁素体（高温下溶入δ-Fe中形成间隙固溶体称为δ铁素体或高温铁素体）,该合金相常简称为铁素体，用符号F或α表示，具有体心立方结构。 2.奥氏体 碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体成为奥氏体，用符号A或γ表示，具有面心立方结构。 3.渗碳体 渗碳体的分子式为Fe3C，它是一中具有复杂晶格的间隙化合物，常用符号Cm表示。 第二节 铁碳合金相图分析 铁碳合金中，当碳的质量分数超过6.69％时，合金的脆性很大，没有实用价值，所以通常只对铁碳相图上wC＜6.69％的Fe-Fe3C部分进行研究。Fe-Fe3C相图如图5-2所示。 （一）相图上重要的点、线、区 Fe-Fe3C相图中各特性点的温度、碳的质量分数及含义示于表5-1中，特性点的符号为国际通用，不能随意更换。 相图分析   相图分析   相图分析   1.HJB水平线称为包晶转变线 2.ECF水平线称为共晶转变线 3.PSK水平线称为共析转变线 相图分析   1.ES线 ES线是碳在奥氏体中的溶解度曲线或称为Acm线。 2.PQ线 PQ线是碳在铁素体中的溶解度曲线。 3.GS线 通常称为A3线。 1.工业纯铁 典型合金的平衡结晶过程   典型合金的平衡结晶过程   典型合金的平衡结晶过程   第三节 铁碳合金成分、组织与性能 的关系及应用 硬度主要取决于组成相的硬度和相对量，而受它们形态的影响先对较小。 强度则对组织形态较为敏感。 合金的塑性几乎全部由铁素体来提供。 冲击韧度对组织十分敏感，随碳含量增加，韧性的下降趋势要大于塑性。 1.铸造性能 合金的铸造性能主要取决于相图中液相线与固相线的水平距离和垂直距离，距离越大，则铸造性能越差。 合金成分与工艺性能的关系   合金成分与工艺性能的关系   Fe-Fe3C相图在生产中具有极大的实际意义，在钢铁材料的选用和热加工工艺的制订方面具有重要的应用价值。 铁碳相图的应用   铁碳相图的应用 铁碳相图的应用 铁碳相图的应用   铁碳相图的应用   第五章 结束! 馋死 * 第一节 纯铁和铁碳合金中的相 第二节 铁碳合金相图分析 第三节 铁碳合金成分、组织和 性能的关系及应用 第五章 铁碳合金相图及应用 一、 纯铁及其同素异构转变 图5-1 纯铁的冷却曲线及晶体结构变化 一、 铁碳合金的相结构 一、 铁碳合金的相结构 一、 铁碳合金的相结构 图5-2 Fe-Fe3C相图 一、 相图分析 （一）相图上重要的点、线、区 纯铁熔点 包晶反应时液态合金的碳浓度 共晶点，LC→AE+Fe3C 渗碳体熔点 碳在γ-Fe中的最大溶解度 渗碳体 α-Fe→γ-Fe同素异构转变点 碳在δ-Fe中的最大溶解度 包晶点，LB+δH→AJ 渗碳体成分点 γ-Fe→δ-Fe同素异构转变点 碳在α-Fe中的最大溶解度 共析点，AS→FP+Fe3C 600 ℃时碳在α-Fe中的溶解度 0 0.53 4.30 6.69 2.11 6.69 0 0.09 0.17 6.69 0 0.0218 0.77 0.0057 1538 1495 1148 1227 1148 1148 912 1495 1495 727 1394 727 727 600 A B C D E F G H J K N P S Q 说 明 碳的质量分数（%） 温度/ ℃ 点的符号 表5-1 Fe-Fe3C相图中各特性点的温度、碳的质量分数及含义 （一）相图上重要的点、线、区 相图的液相线是ABCD线，固相线是AHJECF线；相图中有五个单相区，分别为：液相区L（ABCD线以上），高温铁素体相区δ（AHNA），奥氏体相区A（NJESGN ），铁素体相区F（GPQG），渗碳体相区Fe3C（DFK）。相图中有七个两相区，它们分别存在于相邻两个单相区之间，这些两相区分别为：L+δ、L+A、L+Fe3C、δ+A、F+A、A+Fe3C及F+Fe3C。 （二）三个重要的恒温转变 （三）三条重要的特征线 二、 典型合金的平衡结晶过程 图5-4 wC为0.01