工程材料与机械制造基础 第四章 铁碳合金相图及碳素钢.ppt

2、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。 C=0.77%时，组织为P, 钢的性能即P的性能。 C＞0.9%，Fe3CⅡ为晶界连续网状，强度下降, 但硬度仍上升。 C＞2.11%，组织中有以Fe3C为基的Le’，合金太脆。 §4-3 铁碳合金的结构和相图 四、铁碳合金的应用 3、含碳量对工艺性能的影响 ① 在钢铁材料选用方面的应用 ② 在铸造工艺方面的应用 ③ 在热锻、热轧工艺方面的应用 ④ 在热处理工艺方面的应用 铸造 焊缝组织 模锻 切削加工的基本形式 车 刨 钻 铣 磨 §4-3 铁碳合金的结构和相图 四、铁碳合金的应用 作 业 P32： 4-4. 4-5. 4-6. 4-7. 4-8. 4-9. 4-10. 珠光体在光镜下呈指纹状。 珠光体中的渗碳体称共析渗碳体。 S点以下，共析 F 中析出Fe3CⅢ，与共析Fe3C结合不易分辨。室温组织为P。 珠光体 §4-3 铁碳合金的结构和相图 三、典型成分铁碳合金的平衡结晶过程 相变结束时，珠光体中相的相对重量百分比为： §4-3 铁碳合金的结构和相图 三、典型成分铁碳合金的平衡结晶过程 F Q 4 3 2 1 9 室温下，珠光体中两相的相对重量百分比是多少？ Q 4 3 2 1 9 §4-3 铁碳合金的结构和相图 三、典型成分铁碳合金的平衡结晶过程 F 4 共析钢金相组织图 §4-3 铁碳合金的结构和相图 三、典型成分铁碳合金的平衡结晶过程 §4-3 铁碳合金的结构和相图 三、典型成分铁碳合金的平衡结晶过程 3、亚共析钢的结晶过程 以0.45%C的钢为例 合金在3点以前通过匀晶反应全部转变为?（A）。 到3点，由? （A）中析出? 。 到4点, ? （A）成分沿GS线变到S点，? （A）发生共析反应转变为珠光体。 温度继续下降，? (F)中析出Fe3CⅢ，由于与共析Fe3C结合, 且量少, 忽略不计。 α Ｐ 亚共析钢组织金相图 §4-3 铁碳合金的结构和相图 三、典型成分铁碳合金的平衡结晶过程 共析温度下相的相对重量为： 组织组成物的相对重量为： S’ §4-3 铁碳合金的结构和相图 三、典型成分铁碳合金的平衡结晶过程 室温下相的相对重量百分比为： 室温下组织组成物的相对重量百分比为： S’ §4-3 铁碳合金的结构和相图 三、典型成分铁碳合金的平衡结晶过程 亚共析钢室温下的组织为F+P。 在0.0218~0.77%C 范围内珠光体的量随含碳量增加而增加。 含0.45%C钢的组织 含0.20%C钢的组织 含0.60%C钢的组织 §4-3 铁碳合金的结构和相图 4、过共析钢的结晶过程 合金在1~2点转变为?(A) , 到3点, 开始析出Fe3C。从奥氏体中析出的Fe3C称二次渗碳体, 用Fe3CⅡ表示, 其沿晶界呈网状分布。 温度下降, Fe3CⅡ量增加。到4点， ? (A)成分沿ES线变化到S点，余下的? (A)转变为P。 §4-3 铁碳合金的结构和相图 三、典型成分铁碳合金的平衡结晶过程 Fe3C Ｐ 过共析钢组织金相图 §4-3 铁碳合金的结构和相图 三、典型成分铁碳合金的平衡结晶过程 过共析钢室温组织为P+ Fe3CⅡ。 Fe3CⅡ量随含碳量而增加, 含碳量为2.11%时, Fe3CⅡ量最大： 含1.4%C钢的组织 §4-3 铁碳合金的结构和相图 三、典型成分铁碳合金的平衡结晶过程 室温下两相的相对重量百分比： 室温下两组织组成物的相对重量百分比： 1 2 3 4 5 S’ §4-3 铁碳合金的结构和相图 亚共析钢与过共析钢组织比较 §4-3 铁碳合金的结构和相图 三、典型成分铁碳合金的平衡结晶过程 (a) 0.01%C铁素体500× (c).0.77%C珠光体?500× (b) 0.45%C铁素体+珠光体?500× d). 1.2%C?铁素体+二次渗碳体?500× §4-3 铁碳合金的结构和相图 三、典型成分铁碳合金的平衡结晶过程 5、共晶白口鉄的结晶过程 合金冷却到C点发生共晶反应全部转变为莱氏体(Le),莱氏体是共晶? (A)与共晶Fe3C的机械混合物, 呈鱼骨状。 Fe3C ? §4-3 铁碳合金的结构和相图 三、典型成分铁碳合金的平衡结晶过程 共晶转变结束时，两相的相对重量百分比为: C点以下, ? (A)成分沿ES线变化，共晶? (A)将析出Fe3CⅡ。Fe3CⅡ与共晶Fe3C 结合，不易分辨。 1’ 2 ? Fe3C §4-3 铁碳合金的结构和相图 三、典型成