铁碳合金相图课件.ppt

第1页，讲稿共23页，2023年5月2日，星期三知识点一、铁碳合金的组元与基本相一、纯铁的同素异构转变图1-29纯铁的冷却曲线及晶体结构变化同一种元素在不同条件下具有不同的晶体结构。当温度等外界条件变化时，晶格类型会发生转变，称为同素异构转变第2页，讲稿共23页，2023年5月2日，星期三二、铁碳全合金的基本相及其性能1、液相。铁碳合金在溶化温度以上形成的均匀液体称为液相，用符号L表示。2、铁素体。碳在α-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体，用符号F表示。碳在α-Fe中的溶解度很低，因此，铁素体的机械性能与纯铁相近，其强度、硬度较低，但具有良好的塑性、韧性。第3页，讲稿共23页，2023年5月2日，星期三二、铁碳全合金的基本相及其性能3、奥氏体。碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体，用符号A表示。4、渗碳体。渗碳体是一种具有复杂晶体结构的间隙化合物，它的分子式为Fe3C，渗碳体既是组元，又是基本相。5、珠光体。用符号P表示，它是铁素体与渗碳体薄层片相间的机械机械混合物。6、莱氏体用符号Ld表示，奥氏体和渗碳体所组成的共晶体。第4页，讲稿共23页，2023年5月2日，星期三知识点二Fe-Fe3C相图分析图1-30Fe-Fe3C相图第5页，讲稿共23页，2023年5月2日，星期三简化的Fe-Fe3C相图第6页，讲稿共23页，2023年5月2日，星期三1、主要特性点表1-4简化Fe-Fe3C相图中的特性点特性点符号温度/℃ωc（%）含义A15380熔点：纯铁的熔点C11484.3共晶点：发生共晶转变L4.3—→Ld(A2.11%+Fe3C共晶)D12276.69熔点：渗碳体的熔点E11482.11碳在γ-Fe中的最大溶解度点G9120同素异构转变点S7270.77共析点：发生共析转变A0.77%—→p(F0.0218%+Fe3C共析)P7270.0218碳在α-Fe中的最大溶解度点Q室温0.0008室温下碳在α-Fe中的溶解度第7页，讲稿共23页，2023年5月2日，星期三2、主要特性线（1）AC线液体向奥氏体转变的开始线。即：L→A。（2）CD线液体向渗碳体转变的开始线。即：L→Fe3CⅠ。ACD线统称为液相线，在此线之上合金全部处于液相状态，用符号L表示。（3）AE线液体向奥氏体转变的终了线。（4）ECF水平线共晶线。AECF线统称为固相线，液体合金冷却至此线全部结晶为固体，此线以下为固相区。（5）ES线又称Acm线，是碳在奥氏体中的溶解度曲线。即：L→Fe3CⅡ。（6）GS线又称A3线，（7）GP线奥氏体向铁素体转变的终了线。（8）PSK水平线共析线（727℃），又称A1线。（9）PQ线碳在铁素体中的溶解度曲线。第8页，讲稿共23页，2023年5月2日，星期三3、相区（1）单相区简化的Fe-Fe3C相图中有F、A、L和Fe3C四个单相区。（2）两相区简化的Fe-Fe3C相图中有五个两相区，即L+A两相区、L+Fe3C两相区、A+Fe3C两相区、A+F两相区和F+Fe3C两相区。每个两相区都与相应的两个单相区相邻；两条三相共存线，即共晶线ECF，L、A和Fe3C三相共存，共析线PSK，A、F和Fe3C三相共存。第9页，讲稿共23页，2023年5月2日，星期三知识点三典型合金的结晶过程及组织根据铁碳合金的含碳量及组织的不同，可将铁碳合金分为：1）工业纯铁ωc＜0.0218%。2）钢0.0218%＜ωc＜2.11%，又可分为：亚共析钢0.0218%＜ωc＜0.77%；共析钢ωc=0.77%；过共析钢0.77%＜ωc＜2.11%。3）白口铸铁2.11%＜ωc＜6.69%，又可分为以下三种：亚共晶白口铸铁2.11%＜ωc＜4.3%共晶白口铸铁ωc=4.3%过共晶白口铸铁4.3%＜ωc＜6.69%第10页，讲稿共23页，2023年5月2日，星期三一、共析钢的结晶过程分析图1-32典型铁碳合金结晶过程分析第11页，讲稿共23页，2023年5月2日，星期三图1-33共析钢结晶过程示意图第12页，讲稿共23页，2023年5月2日，星期三二、亚共析钢的结晶过程分析图1-34亚共析钢结晶过程示意图