铁碳合金(资料).pptVIP

第四章 铁碳合金 一、铁碳合金的组元 1。纯铁 ⑴ 力学性能： 软、韧 ⑵ 同素异构转变： 固态时，材料的晶体结构随温度发生变化的现象。 纯铁在912℃ 和1394℃会发生同素异构转变,如右图所示。 ● 912℃以下的纯铁称 α - Fe, bcc结构， ● 912℃ ~1394 ℃的称 γ - Fe, fcc结构， ● 1394 ℃以上的称δ- Fe, bcc结构。  二、铁碳合金的基本相 1。铁素体 碳在 α- Fe 中的间隙固溶体， ferrite, 简写为 α 或 F。 铁素体溶碳能力极微，其性能是软、韧。 2。奥氏体 碳在 γ-Fe中的间隙固溶体， austenite, 简写为 γ 或 A。 奥氏体溶碳能力也低，其性能也是软、韧。 3。渗碳体 Fe3C，cementite, 含碳量为 6.69%. 性能：硬、脆。 以下研究 Fe-Fe3C 相图。 三、Fe-Fe3C 相图 1。相区 ⑴单相区： L、δ、A、F、Fe3C ⑵两相区： L+δ、 δ+A、A+F、L+A、L+Fe3C、A+Fe3C、F+Fe3C ⑶三相区：三条水平线 ECF （共晶转变） PSK （共析转变） HJB （包晶转变） 2。恒温转变⑴共晶转变：在 ECF 线上，   L4.3 A2.11 + Fe3C 产物称莱氏体：ledeburite ，简写为： Ld⑵共析转变，在 PSK 线上，  A0.77 F0.02 + Fe3C 产物称珠光体：pearlite，简写为： P⑶包晶转变（HJB线）略 1148 ℃ 727 ℃ 3。二次相析出 研究溶解度线ES、PQ知： ●奥氏体（A）在1148℃~ 727 ℃间缓慢冷却时，会 沿晶界析出 Fe3CⅡ，形成网 状组织。 ●铁素体（F）在727℃~室温 间缓慢冷却时，会沿晶界析 出少量 Fe3CⅢ。 §4 – 2 铁碳合金平衡结晶过程分析  按含碳量铁碳合金分为 7 类： ⒈工业纯铁 WC： 0～0.02% ⒉亚共析钢 WC： 0.02 ～ 0.77% ⒊共析钢 WC： 0.77% ⒋过共析钢 WC： 0.77～2.11% ⒌亚共晶白口铁 WC： 2.11～4.3% ⒍共晶白口铁 WC： 4.3% ⒎过共晶白口铁 WC： 4.3～6.69% 一、工业纯铁 在PQ线以下缓冷时，在 F晶界上析出三次渗碳体Fe3CⅢ ，最终组织为： F + Fe3CⅢ 因Fe3CⅢ量少，在晶界呈薄片状断续分布，对性能影响不大，一般可忽略不计。 二、共析钢 在727℃发生共析转变，全部变成珠光体，再继续冷至室温 。 室温平衡组织为 P。 在光学显微镜下珠光体的形貌是Fe3C与F交替排列的层片状组织。若放大倍数不够，则层片不能看清。 三、亚共析钢 在 A+F 两相区缓冷时，A的成分沿GS线变化，至727℃时，A的成分到达S点，发生共析转 变，温度恒定。待A全部变成P，共析转变结束，温度再继续下降。 室温时的平衡组织是： F + P。 根据杠杆定律可以推得，P在钢中的相对量与钢的含碳量x的近似关系是： WP＝ x / 0.77 四、过共析钢 在ES线以下缓冷时，在A晶界上析出 二次相Fe3CⅡ, 同时A的成分沿ES线变化。至727℃，A的成分到达S点，发生共析转变，温度恒定。待A全部变成P，共析转变结束，温度再继续下降。 　室温时的平衡组织是： P + Fe3CⅡ。 二次渗碳体 Fe3CⅡ保留在 P 周围，形成网状组织，这种网状组织使钢的力学性能明显下降，属有害组织，必须消除。 　 五、共晶白口铁 　在 C 点（1148℃）发生共晶转变，全部变成 Ld，即A + Fe3C。 　在1148℃以下的缓冷中，A的成分沿 ES 线变化，并在周围析出Fe3CⅡ。至727 ℃，A的成分到达S点，发生共析转变变成P。 　室温时的组织是： 　P + Fe3CⅡ + Fe3C, 称为变态莱氏体，记着：L’d 　　 六、亚共晶白口铁 在液相线以下为L + A两相。在1148 ℃时 L 相成分到达C点，发生共晶转变，变成Ld。 　 　继续冷却时，初晶A沿边界析出Fe3CⅡ，至727 ℃,初晶A的成分到达 S 点，发生