材料科学基础第05章 二元相图分析.ppt

第五章 二元相图 第一节 相图知识 一、相与相图 二、相图与冷却曲线的关系： 第二节 二元匀晶相图与固溶体的凝固 二、两相平衡时的数量分配规律－－杠杆定律 三、固溶体材料冷却时组织转变 三、固溶体材料冷却时组织转变 四、固溶体材料非平衡冷却 四、固溶体材料非平衡冷却 五、固溶体中溶质的分布 五、固溶体中溶质的分布 五、固溶体中溶质的分布 六、成分过冷 六、成分过冷 六、成分过冷 六、成分过冷 六、成分过冷 第三节 二元共晶相图 二、共晶体的形成 二、共晶体的形成 二、共晶体的形成 二、共晶体的形成 二、共晶体的形成 二、共晶体的形成 二、共晶体的形成 三、典型合金的凝固 三、典型合金的凝固 三、典型合金的凝固 三、典型合金的凝固 四、共晶合金非平衡凝固 四、共晶合金非平衡凝固 四、共晶合金非平衡凝固 第四节 二元包晶相图 二、包晶体转变 二、包晶体转变 二、包晶体转变 二、包晶体转变 三、典型合金的冷却转变 四、非平衡转变组织 第五节 复杂二元相图分析方法 一、相图形式 二、分析方法 二、分析方法 三、相图与材料性能的联系 三、相图与材料性能的联系 第六节 铁碳合金系相图 一、相图分析 2、铁碳合金中的基本相 3、铁碳合金三相平衡转变 4、Fe－Fe3C合金相图 4、Fe－Fe3C合金相图 4、Fe－Fe3C合金相图 二、 铁碳合金平衡冷却分析 2、共析钢(C%≈0.77%) 2、共析钢(C%≈0.77%) 3、亚共析钢(C%=0.02~0.77%) 3、亚共析钢(C%=0.02~0.77%) 4、过共析钢(C%=0.77~2.11%) 4、过共析钢(C%=0.77~2.11%) 5、共晶白口铁(C%≈4.3%) 5、共晶白口铁(C%≈4.3%) 6、亚共晶白口铁(C%=2.11~4.3%) 6、亚共晶白口铁(C%=2.11~4.3%) 7、过共晶白口铁(C%=4.3~6.69%) 7、过共晶白口铁(C%=4.3~6.69%) 三、碳对铁碳合金的影响 1、碳对室温平衡组织的影响 1、碳对室温平衡组织的影响 三、碳对铁碳合金的影响 四、碳钢 2、钢的冶炼过程对性能的影响 2、钢的冶炼过程对性能的影响 3、碳钢的分类 4、普通碳素结构钢 5、优质碳素结构钢 6、碳素工具钢 五、铸铁 1、 铁碳合金的石墨化 一、 铁碳合金的石墨化 一、 铁碳合金的石墨化 1、 铁碳合金的石墨化 2、灰口铸铁 2、灰口铸铁 3、球墨铸铁 3、球墨铸铁 4、可锻铸铁 4、可锻铸铁 5、 其他铸铁 小结 第七节 铁碳合金系相图 之平衡冷却分析 第七节 铁碳合金系相图 之平衡冷却分析 组织转变 L L+Fe3CI Fe3CI+Ld Fe3CI+L’d 第七节 铁碳合金系相图 之平衡冷却分析 Fe3C的形式 一次渗碳体Fe3CI 二次渗碳体Fe3CII 三次渗碳体Fe3CIII (共析)珠光体中 (共晶)莱氏体中 1、碳对室温平衡组织的影响 第七节 铁碳合金系相图 第七节 铁碳合金系相图 之 第七节 铁碳合金系相图 第七节 铁碳合金系相图 2、碳对力学性能的影响 1、碳钢中的常存元素 碳钢中的常存元素是指除Fe、C外，因冶金必然带来的材料中存在，且对性能有一定影响其他元素，在碳钢中一般指： Si、Mn 冶金时自然存在对性能无不利影响而保留 S、P 冶金时难以彻底清除而存在于钢中 一般钢中大致含量： =0.045 P 0.05% S 0.25~0.50% Mn 0.25~0.30% Si 第四节 碳钢 1.钢锭中的组织缺陷 缩孔：大多材料凝固后体积收缩留下的空腔。力图让缩孔集中在冒口，可切去。 疏松：微小分散的收缩孔，树枝间或晶粒间凝固的封闭而得不到液体补充而留下得缺陷。轧制可减小或消除其部分不利的影响。 气孔：凝固中未排出在凝固体而形成的缺陷。气体的来源析出和反应型。 夹杂物：与基体要求成分和组织都不相同多余颗粒，外来夹杂物有浇铸中冲入的其它固体物，如耐火材料、破碎铸模物等。 成分偏析：成分不均匀叫做偏析。有宏观偏析和微观偏析 第四节 碳钢 2.常存元素对性能的影响 磷：P可溶入铁素体，提高强度和硬度，但显著降低了塑性和韧性，特别是低温下会使性能恶化－－冷脆性。 硫：S在钢中生成的FeS和Fe的共晶熔点仅988℃，在此温度以上工作和锻造时因晶界熔化而开列－－热脆。适量的S可概述钢的切削性能。 硅：Si溶入铁素体，可提高强度和硬度。 锰：Mn与S、C的结合力比Fe强，可生成MnS，塑性和熔点比FeS高，消除S的不利影响，但MnS会降低疲劳强度和断裂韧性，所以依然要控制