铁碳合金铸铁.ppt

* 铁素体+珠光体基展性铸铁 材料热处理 显微组织 浸蚀剂 原放大倍数 展性铸铁 砂模铸造＋退火 团絮状石墨+铁素体＋珠光体 4%硝酸酒精 100? * 麻口铁 材料热处理 显微组织 浸蚀剂 原放大倍数 麻口铸铁 砂模铸态 珠光体＋渗碳体＋石墨片 4%硝酸酒精 200? * 下一实验：未知样品分析 ? * 准备工作 1、查资料 相图 所用元素密度 浸蚀剂 2、复习体视学定量方法 3、思考 固溶体、共晶体密度计算方法 从已经相体积分数换算合金成分 * * 根据是否存在1148℃发生的L4.3→A0.77+Fe3C共晶转变，将铁碳合金分为碳钢和铸铁两大类。按Fe-Fe3C体系结晶的铸铁为白口铸铁，按Fe-石墨体系结晶的为灰口铸铁。 2）．根据组织特征，将铁碳合金按含碳量化分为七种类型： 工业纯铁 ( 0.0218%C） 亚共析钢 (0.0218-0.77%C)共析钢 (0.77%C)过共析钢 (0.77-2.11%C) 亚共晶白口铸铁 (2.11-4.30%C)共晶白口铸铁 (4.30%C)过共晶白口铸铁 (4.30-6.69%C) * 石墨是稳定相，渗碳体是亚稳定相。即铁素体＋石墨 或奥氏体＋石墨的组织比奥氏体＋渗碳体的组织有较低的自由能。 虚线在实线上方或左上方表明： Fe-C(石墨)系较Fe-Fe3C系更为稳定。 Fe-C(石墨)系的共晶温度和共析温度比Fe-Fe3C系相应的温度要高。 在同一温度下，石墨在液相、奥氏体和铁素体中的固溶度分别低于渗碳体在这些相中的固溶度。 * 铸造性能通常指流动性，收缩性，铸造应力，偏析，吸气倾向和裂纹敏感性。 白口铸铁太硬、太脆，不适宜做工程材料 * 以极缓慢速度冷却至S’E’F’与SEF之间温度范围，通常按Fe-C（石墨）系结晶。 如果合金冷却速度较快，过冷度较大，通过S’E’C’和SEC范围共晶石墨或二次石墨来不及析出，而过冷到实线以下的温度时将析出渗碳体. * * 非均匀形核：依赖于母相中已有的界面 铁水中加入一些不熔化的非常微细的颗粒，石墨形核时直接依附在这些未熔颗粒中，石墨形核率大大增加。 * * * 1。铸铁组织观察分析 2。未知显微组织的金相鉴别 （考核性实验 70％） 3。未知显微组织的金相鉴别 4。未知显微组织的金相鉴别 5。金属和合金形变组织的观察和分析 6。冷变形金属的再结晶的观察和分析 * 铁碳合金的显微组织及分析II 存在石墨相的铸铁显微组织和分析实验 实验六 * 认识灰口铸铁、球墨铸铁、展性铸铁、 麻口铸铁等显微组织特征。 2.掌握石墨形态及基体变化的原因。 3.了解各类铸铁的制备方法和性能特点。 一、实验目的 * 灰铸铁：碳大部分或全部以游离的石墨形式存在，因断口呈暗灰色，故称为灰铸铁。根据石墨的形态，灰铸铁可分为： （1）普通灰铸铁：石墨呈片状 （2）球墨铸铁：石墨呈球状 （3）可锻或者展性铸铁：石墨呈团絮状 （4）蠕墨铸铁：石墨呈蠕虫状 白口铸铁：碳全部或者大部分以渗碳体形式存在，因断口呈白亮颜色，故称白口铸铁。 麻口铸铁：碳既以渗碳体形式存在，又以游离态石墨形式存在。 二、相关原理 铸铁分类： 根据碳存在形式：白口、灰口、麻口 根据石墨形状：普通灰铸铁、球墨铸铁、可锻或者展性铸铁、蠕墨铸铁 * T, oC 铸铁化学成分范围 本页为复习内容： 不存在石墨相的钢铁材料显微组织 注意区分： 相组成物 组织组成物 例如共析钢： 珠光体（组织组成物） 铁素体＋渗碳体（相组成物） * 铸铁化学成分范围 本实验所用铁碳复线相图: Fe - 石墨相图Fe- Fe3C相图 * 石墨相的出现条件： 1、当铁液中C、Si的含量较高，并且冷却非常缓慢时，可直接从铁液中析出石墨。 2、已经形成渗碳体的铸铁在高温下长时间退火，可使渗碳体分解析出石墨碳：Fe3C→3Fe+C 石墨的形态： 液相中形成时：片状（六方结构）；球化后为球状； 固相中析出时：团絮状； * 铸铁的特点：低熔点（含碳量4.30%的共晶白口铸铁其熔点为1148℃） ；与钢相比，铸铁熔炼简便、成本低廉，虽然强度、塑性和韧性较低，但是具有优良的铸造性能，很高的减摩和耐磨性，良好的消振性和切削加工性以及缺口敏感性等一系列优点。 用途： 机床床身；发动机气缸体；土建工程中的铸铁管；曲轴；汽车后桥等； * 共晶合金石墨化过程 * 石墨化的三阶段： 第一阶段（P’S’K’线以上）： 液相中析出石 墨（先共晶或 共晶）； 中间阶段： 奥氏体中直接 析出石墨； 第二阶段（P’S’K’线以下）： 共析转变中析 出石墨； 石墨化过程：铸铁中石墨的结晶过程。 石墨化过程主要取决于化学成分和冷却速度。如：C，Si、Mn、P、S中