金相组织别铁碳相图.pptVIP

金相组织识别一铁碳相图 Fe和C能够形成Fe2C,Fe,C和reC等多种稳定化合 物。所以,FeC相图可以划分成FeFe3C,Fe3CFe2C, Fe2CFeC和FeCC四个部分。由于化合物是硬脆相,后 面三部分相图实际上没有应用价值(工业上使用的铁碳 合金含碳量不超过5%),因此,通常所说的铁碳相图就 是FeFe2C部分 化合物FeC称为渗碳体( Cementite),是一种亚稳 定的化合物,在一定条件下可以分解为Fe和C,C原子聚 集到一起就是石墨。因此,铁碳相图常表示为FeFe3C和 Fe-石墨双重相图。FeFe,C相图主要用于钢,而Fe-石墨 相图则主要用于铸铁的研究和生产。这里主要分析讨论 Fe-FeC相图,Fe-石墨相图与此类似,只是右侧的单相 金相组织识别——铁碳相图 铁碳相 纯铁的同素异晶转变如下: 4.34 BCC FCC 727C 共析成分的FeC合金升温 转变成奥氏体之后,在不同冷却 条件下奥氏体所发生的相变。主 要有三种不同的相变过程:珠光 体转变、贝氏体转变、马氏体转 FeC 金相组织识别——铁碳相图 单相区5个 纯铁的熔点 液相区(L)—ABCD以上区域 B1495 包晶转变时液相成分 δ固溶体区—AHM4 奥氏体区(Y C118430共品点 铁素体区(a D1227667 碳体的熔点 渗碳体区(FeC)DK直线 E148211碳在ye中的最大溶解度 两相区7个 滲碳体的成分 L+o -AHJBA c9120 纯铁a→Y转变温度 BJECB L+Fe2C—DCFD 1495909碳在8e中的最大浴解度 HNh 1495017包品点 Y +a--GPSC 区72767渗费体的成分 Y+Fe3C— ESKFCE 21394 纯铁4转变温度 a+Fe C-PQLKSP P770218碳在aFe中的最大溶解度 三相区3个 5727077共析点 包晶线——水平线HJB(L+6+Y) 6000005760℃c碳在mF=中的溶解度 共晶线水平线 ECF(L+Y+Fe:o)92007×107200c碱在aFe中的溶解度 共析线—水平线PSK(Ya+FeC 金相组织识别—铁碳合金的基本相 铁素体 Ferrite 碳溶解于q-Fe和δ-Fe中形成的固溶 体称为铁素体( Ferrite),用a、减表示,由 于δ-爬e是高温相,因此也称为高温铁素体 铁素体的含碳量非常低(727℃时,a-Fe 最大溶碳量仅为0.0218%,室温下含碳仅为 0.005%),所以其性能与纯铁相似:硬度 (HB50~80)低,塑性(延伸率δ为 30%~50%)高。铁素体的显微组织与工业 纯铁相似。 铁素体 金相组织识别一铁碳合金的基本相 奥氏体 Austenite 碳溶解于yFe中形成的固溶体称为奥 氏体( Austenite),用减A表示。具有面心立 方晶体结构的奥氏体可以溶解较多的碳,碳 原子存在于面心立方晶格中正八面体的中心 1148℃时最多可以溶解2.11%的碳,到 727℃时含碳量降到0.77%。奥氏体的硬度 (HB170~220)较低,塑性(延伸率δ为 40%~50%高。 奥氏体的显微组 织及晶胞示意图 金相组织识别—铁碳合金的基本相 渗碳体Fe2C 渗碳体是铁和碳形成的金属化合物,含 碳量为667%(有些书上为6.69%),具有 复杂的斜方晶体结构,熔点为1227℃。渗 碳体硬度极高(HB800),塑性几乎等于0 是硬脆相。在钢中,渗碳体以不同形态和大 小的晶体出现在组织中,对钢的力学性能影 响很大 在一定条件下(如高温长期停留或缓慢 冷却),渗碳体可以分解而形成石墨状的自 ●碳原子 由碳:Fe3C→3Fe+C(石墨)。这“过程对 于铸铁和石墨钢具有重要意义。 渗碳体的晶胞示意图 金相组织识别一珠光体 在727℃时 奥氏体(0.77%C) 一铁素体(0.02%C)+渗碳体Fe3C(6.67%C) ·奥氏体过冷到727℃以下在奥氏体晶界首先 形成FeC晶核。reC是高碳相必须依靠周眭 的奥氏体不断的供碳使它长大。随FeC核的 横向长大在它两侧的奥氏体形成贫碳区。为 铁素体的形成创造了条件,在侧面的贫碳区 就形成铁素体晶核。 贫碳区形成铁素体的晶核长大。因铁素体 是贫碳相随着它的长大必有一部分碳排出使 相邻的奥氏体中富碳,又为FeC形核创造了 条件。就在富碳区形成FeC核。如此反复形 成层片状分布的组织。且铁素体与FeC同时 珠光体 向纵深长大形成珠光体组织。层片状分布大 致分别相同的区域称为珠光体团。显然这是 典型的扩散型相变。 根裾片时距的天小,可将珠光体分为三类。在7277 铰高温度范围内形成的 珙光体较,其片间题为0.6~1.0m,称为珠光体,通常在光学显微镜下极易分辨出铁 索体和渗碳体尽片状组织形态(见图9-2