金属材料与热处理铁碳合金相图亚共析钢的结晶过程.doc

PAGE 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 金属材料与热处理课程 亚共析钢的结晶过程 主讲教师：张 琳 西安航空职业技术学院 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 金属材料与热处理课程 亚共析钢的结晶过程 按Fe—Fe3C相图中碳的含量及室温组织的不同，铁碳合金分为工业纯铁、钢和白口铸铁三类。 （1）工业纯铁（≤0.0218%） （2）钢（0.0218%＜≤2.11%） 共析钢：Wc=0.77%，室温组织为P 亚共析钢：0.0218%＜＜0.77%，室温组织为F+P 过共析钢：0.77%＜≤2.11%，室温组织为P+ Fe3CⅡ （3）白口铸铁（2.11%＜≤6.69%） 共晶白口铸铁：=4.3%，室温组织为Ld’ 亚共晶白口铸铁：2.11%＜＜4.3%，室温组织为P+Fe3CⅡ+Ld’ 过共晶白口铸铁：4.3%＜≤6.69%，室温组织为Ld’+Fe3CⅠ =0.45%的亚共析钢，其冷却过程如图1所示。合金在1点温度以上全部为液相。当缓冷至1点时开始从液相中结晶出相，在1～2点之间为L+，且的量随温度的下降不断增多。冷却至2点（2’点）1495℃时发生包晶转变（）生成奥氏体。反应结束后除A外还有多余的液相L。冷至2～3点间从剩余的液相L中不断地结晶出A，A的成分沿JE线变化。至3点合金全部形成与原合金成分相同的A。在3～4点之间，是A的冷却过程，没有相变。当合金冷至与GS线相交的4点时，开始从奥氏体中析出铁素体F。随温度降低，铁素体量不断增多，其成分沿GP线变化，而奥氏体量逐渐减少，其成分沿GS线向共析成分接近，在4点至5点间组织为奥氏体和铁素体。 SHAPE 图1 亚共析钢冷却过程示意图 当合金缓冷至5点时，剩余奥氏体的含碳量达到共析成分（=0.77%），发生共析转变形成珠光体。温度继续下降，由铁素体中析出极少量的三次渗碳体，可忽略不计。故亚共析钢的室温组织为铁素体和珠光体，显微组织如图2所示，图中白色部分为铁素体，黑色部分为珠光体。 a) b) c) 图2 亚共析钢的显微组织 a）=0.1% b）=0.25% c）=0.45% 所有亚共析钢的冷却过程均相似，其室温组织都是由铁素体和珠光体组成。所不同的是随含碳量的增加，珠光体量增多，铁素体量减少。