第3节 铁碳合金.pptVIP

第3节 铁碳合金 3.1 铁碳合金的基本组织与性能 3.1.1 纯铁的性能 （1）机械性能 σb = 250MPa δ= 30~50% HB =50~ 80 （2）纯铁的同素异晶转变 一种金属能以几种晶格类型存在的性质 — 称为同素异晶性。 3.1.2 铁碳合金的基本组织 1.铁素体（F） 铁素体 — 碳（C）溶入α-Fe中所形成的固溶体。 727℃ 0.0218%C 力学性能：σb = 250MPa δ= 45~50% HB = 80 2.奥氏体（A） 奥氏体— 碳（C）溶入γ-Fe中所形成的固溶体。 1148℃ 2.11%C 、727℃ 0.77%℃ 力学性能：σb = 250 ~ 350MPa δ= 40~45% HB = 160~200 3.渗碳体（Fe3C） 渗碳体— 是金属化合物。 6.69%C 力学性能： σb = 30MPa δ= 0 HB = 800 4.珠光体（P） 珠光体— 是铁素体和渗碳体组成的机械混合物。 727℃ 0.77%℃ 力学性能： σb = 750MPa δ=25% HB = 180-200 5.莱氏体（Le） 莱氏体— 是奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。 1148℃ 4.3%C 力学性能： σb = 30MPa δ= 0 HB = 700 3.2 铁碳合金状态图 3.2.1 相图分析 1. 状态图上点的意义 A—纯铁的熔点。 D—Fe3C的熔点 E—C在γ-Fe中的最大溶解度点。1148℃ 2.11%C 钢和铁的分界点。 C—共晶点，1148℃ 4.3%C 共晶点—发生共晶反应的点。 共晶反应 — 在一定的温度下，由一定成分的液体同时结晶出一定成分一定结构的两个固相的反应。 共晶反应的产物——共晶体——机械混合物 L（4.3%C） A（2.11%C ）+ Fe3C （6.69%C ） G — 纯铁的同素异晶转变点。 912℃ P —C在α-Fe中的最大溶解度点。727℃ 0.0218%C S —共析点。 727℃ 0.77%℃ 共析点 —发生共析反应的点。 共析反应—在一定的温度下，由一定成分一定结构的固相同时析出一定成分一定结构的另外两个固相的反应。 共析反应的产物 — 共析体— 机械混合物 2.状态图上线的意义 ACD线—液相线 AC—结晶出A CD—结晶出 Fe3C AECF线—固相线 AE—A结晶终了线 ECF—共晶线 1147℃ 3.2.2 典型合金的结晶过程分析 1.钢 1）共析钢 1点以上 L 1～2 L＋A 2～3 A 3点 A→P 3点以下 P 亚共析钢(45钢） 1点以上 L 1～2 A+L 2～3 A 3～4 A+F 4点 A→P 5点以下 P+F 3）过共析钢（T10) 1点以上 L 1~2 L+A 2~3 A 3~4 A+Fe3CII 4点 A→P 4点以下 P+Fe3CII 4）亚共晶白口生铁 3.3 含碳量对铁碳合金组织和性能的影响 3.4 碳钢 3.4.1 钢中常存杂质 Mn Si S ：使合金产生热裂、热脆缺陷 P 使合金产生冷裂、冷脆缺陷 3.4.2 碳钢的分类 (1)按含碳量 1）低碳钢 C 0.25% （2）中碳钢 C = 0.25-0.6% （3）高碳钢 C 0.6% (2)按质量 优质碳素结构钢 碳素工具钢 碳素工具钢含碳量为0.65-1.35% ，可制造低速切削的刀具和普通模具、量具。T+数字(含碳量的千分数)加A为高优 常用牌号有T7、T8、T9(优质)、 T10A、T11、T12A、T13(高级优质)等。 * * 纯铁固态下, 在不同温度范围内将呈现出不同的晶格形态，这种现象称为同素异晶转变。 L 1538 ℃ 1394 ℃ 912 ℃ 1148℃ Le A（0.77%C） F（0.0218%C ）+ Fe3C（6.67%C ） 727℃ P A E S P Q