工程材料及成形技术基础_金属材料的凝固与固态相变课件.ppt

　　通常情况下，片层间距愈小，其强度、硬度愈高，同时塑性、韧性也有所改善。 2.马氏体类型组织 低温转变（ Ms），非扩散型转变 马氏体： C在α- Fe中的过饱和固溶体, 体心正方晶格 特点： 1）高硬度（只受含碳量的影响） 变温形成瞬时长大 转变不完全性 2）A的比容 M的比容,体积要膨胀 — 淬火时变形和开裂 3）对尺寸精度要求高的工件（模具、量具）— 冷处理 板条马氏体: 低碳钢在较高的温度下形成的，塑、韧好 板条马氏体组织 片状马氏体组织 片状马氏体: 高碳钢在较低的温度下形成的，塑、韧差。 3.贝氏体类型组织 下贝氏体： （350~ Ms ）℃，针状，（45~55）HRC，塑、韧性 好，脆性大，等温淬火获得 　　　　中温转变（550 ~ Ms），半扩散型，是由碳过饱和的F与 　Fe3C或碳化物组成的非层片状机械混合物。 上贝氏体：（550~350 ）℃，羽毛状，（40~45）HRC，但强度低， 　　　　　塑性差，脆性大，生产上少用 上贝氏体组织 下贝氏体组织 影响C曲线的因素： 3）奥氏体化温度和保温时间 高温和长时间保温 C曲线右移 1）含碳量 2）合金元素： 除钴外，所有溶于奥氏体的合金元素 均使C曲线 　　　　　　　右移，即增加过冷奥氏体的稳定性。 2.5.3过冷奥氏体连续冷却转变图（CCT曲线） Ms、M f ： 马氏体转变的开始温度和终止温度 直线AB：分解转变终止线 Vc：不发生扩散型转变的最小冷却速度 2.2.3 铸锭（件）的凝固 * 金相法建立此曲线的过程：将共析钢加工成φ10(15mm圆片状试样，并分成若干组，每次取一组试样，在盐浴炉内加热使之奥氏体化后，置于一定温度的恒温盐浴槽中进行等温转变，停留不同时间之后，逐个取出并快速浸入盐水中，使等温过程中未分解的奥氏体转变为新相--称为马氏体。将各试样经制备后进行组织观察。马氏体在显微镜下呈白亮色。可见，白亮的马氏体数量就等于未转变的过冷奥氏体数量。当在显微镜下发现某一试样刚出现灰黑色产物（珠光体）时，所对应的等温时间即为过冷奥氏体转变开始时间，到某一试样中无白亮马氏体时，所对应的时间即为转变终了时间。用上述方法分别测定不同等温条件下奥氏体转变开始和终了时间。最后将所有转变开始和终了点标在温度、时间坐标上，并分别连接起来，即得到过冷奥氏体等温转变曲线。 *2.3 铁碳合金平衡态的相变基础 工业中应用最广泛的是钢铁材料, 本节讲述其成分、组织与性能之间的关系, 因此必须熟练掌握。 铁碳合金在平衡态下的相变 含碳量对铁碳合金组织、性能的影响 Fe-Fe3C相图的应用 Fe-Fe3C相图 **2.3.1 Fe-Fe3C相图（ Fe-C相图） 1）铁素体(F) ：碳在α- Fe(或δ- Fe)中的固溶体, bcc 2）奥氏体(A)：碳在γ-Fe中的固溶体, fcc 3）渗碳体 Fe3C（或Cm), 化合物，ωc = 6.69%; 1. 铁碳合金的相结构与性能 727 ℃， ωc为 0.0218%；室温时， ωc为0.0008% σb = 230MPa, δ = 50%, 80HBS δ = 40~50%, （170~220）HBS 1148 ℃， ωc 为 2.11% ；727 ℃， ωc 为 0.77% 800 HBW, δ = 0 2.2.1??? 状态图主要点线主要点 2. 相图分析 简化的相图 熟练掌握以下重要的特性点、特性线 A点： 共晶点， 1148℃，ωC = 4.3% 共析点， 727℃，ωC = 0.77% 碳在α- Fe中的最大溶解度，727℃，ωC = 0.0218% 碳在γ- Fe中的最大溶解度， 1148℃，ωC = 2.11% 复习： 纯铁的熔点，1538℃ *C点： *E点： *P点： *S点： ABCD线 —— *ECF线 —— L 4.3% （A 2.11% + Fe3C），莱氏体 Ld *PSK线 —— A 0.77% （F0.0218% + Fe3C）， 珠光体P， 熟练掌握以下重要的特性点、特性线 液相线 共晶线 共析线（ A1线） *ES线 —— C在A中的溶解度曲线; 从A中析出Fe3CⅡ的开始线 Acm 线， *PQ线 —— 是从F中析出Fe3CⅢ的开始线 C在F中的溶解度曲线； *GS线 —— A3 线，是A 与F 的转变线 纯 铁 ： ωc＜ 0.0218% 钢 ： ωc=0.0218%~2.11% 白口铸铁 ：ωc