第四章 铁碳相图2#.pptVIP

第三章 铁碳合金及合金钢概述 §3.1 Fe-Fe3C合金相图 一、铁碳合金相图 二、铁—碳合金中的组织及其性能（P66） （一）奥氏体（A） —— C溶于?-Fe形成的固溶体 （二）铁素体（F）——C溶于?-Fe形成的固溶体 （三）珠光体（P）——?和Fe3C形成的机械混合物 （四）莱氏体（L’d）—P和Fe3C形成的机械混合物 （五）渗碳体 铁碳合金相图中主要特性点的含义 相图中主要线的含义 ACD线—液相线 是不同成分铁碳合金开始结晶的温度线。 AECF线—固相线 各种成分的合金均处在固体状态。结晶温度终止线。 ECF水平线—共晶线 含碳量为4.3%的液态合金冷却到此线时，在1148 ℃由液态合金同时结晶出奥氏体和渗碳体的机械混合物，此反应称为共晶反应。 PSK水平线—共析线（A1线） 含碳量为0.77%的奥氏体冷却到此线时，在727 ℃同时析出铁素体和渗碳体的机械混合物，此反应称为共析反应。 GS线—（A3线） 是冷却时奥氏体转变为铁素体的开始线。 ES线—称Acm线 是碳在奥氏体中的溶解度线，实际上是冷却时由奥氏体中析出二次渗碳体的开始线。 三、铁碳合金的分类（P69） 3. 0 .77%C2.11% 过共析钢结晶过程分析 （一）工业纯铁——Wc 0.02%的铁碳合金 （二）亚共析钢 （0.0218% Wc 0.77%） （四）过共析钢（0.77% WC2.11%） （五） 亚共晶白口铸铁（2.11% Wc 4.3%） （六）共晶白口铸铁（Wc =4.3%） （七）过共晶白口铸铁（4.3% Wc 6.69%） 四、组织组成物与含碳量关系（P77） 工业纯铁 Wc 0.0218 F+Fe3C Ⅲ 随着含碳量的变化，铁碳合金的组织变化顺序为： 钢中含碳量%＝Vp×0.77%＋VF×0.0008% 工业上广泛使用的钢含碳量≤1.3％～1.4％。 硬度≈80×F%+180×P% (HB) 六、铁碳相图的应用 F—铁素体 亚共析钢的结晶过程分析 A—奥氏体 P—珠光体 共析钢的结晶过程分析 ? t2 t3 t4 t1 L L? ? ? ??Fe3CⅡ ???+Fe3C即P 室温组织 : P +Fe3CⅡ 共析转变 A F 4. 0.0008C0.0218% t1 t2 t3 ? ??? ? ? ?Fe3CⅢ 室温组织 : F+ Fe3CⅢ 组织：F或F+ Fe3C Ⅲ ，Fe3C Ⅲ 通常沿晶界析出。 工业纯铁室温组织 性能：σb 、HBS↓δ 、Ak↑ F 晶界 组织：P＋F 组织特征：随WC% ↑，①P% ↑ ，F% ↓ ； ②F形态由块状→断续网状。 性能特点：随WC% ↑， P% ↑， σb 、HBS ↑， δ 、Ak ↓ 15钢 F P 45钢 F P 65钢 F P 共析钢室温组织 （三）共析钢（WC=0.77%） 组织：P 性能：良好的综合力学性能（具有强度较高和一定的塑、韧性） P 组织特征：Fe3C片状分布于F基体上，呈贝壳状 T12钢退火组织 （4%硝酸酒精浸蚀） 组织：P+ Fe3CⅡ 性能特点：硬度高，塑、韧性低 组织特征：Fe3CⅡ呈网状分布于层片状P周围 P Fe3C Ⅱ T12钢退火组织（碱性苦味酸钠水溶液浸蚀） Fe3C Ⅱ（黑网） P 组织：P+ Fe3CⅡ +L’d （L’d →P+Fe3CⅡ +Fe3C ） 性能：硬而脆。 L’d A Fe3CⅡ P 共晶白口铸铁的室温组织 室温组织：低温莱氏体（L’d →P+Fe3CⅡ +Fe3C ） 高温组织：高温莱氏体（Ld → A+Fe3C ） 性能：硬而脆 Ld 过共晶白口铸铁室温组织 组织：L’d+ Fe3C? （L’d →P+Fe3CⅡ +Fe3C ） 性能：硬而脆。 L’d Fe3C? 亚共析钢 0.0218 Wc 0.77 F+P 共析钢 Wc= 0.77 P 过共析钢 0.77 Wc 2.11 P+Fe3CⅡ 亚共晶白口铸铁 2.11 Wc 4.3 P+ Fe3CⅡ+L’d 共晶白口铸铁 Wc =4.3 L’d 过共晶白口铸铁 4.3 Wc 6.69 Fe3CⅠ +L’