第二章2金属材料的晶体结构与结晶-铁碳合金相图.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 过共析钢室温平衡状态显微组织 硝酸+酒精 腐蚀 碱性苦味酸钠 腐蚀 0.9%C 1.2%C * 切换到动画 * 45#金相 T12钢金相 过共析钢 亚共析钢 共析钢 比 较 * 5．共晶白口铁（C%=4.3%） L→L+Le→Le (A+Fe3C共晶) →Le (A+Fe3C共晶+Fe3CII) →Le’(P+Fe3CII+Fe3C) 相组成物：F，Fe3C ? F%= Fe3C%= 组织组成物：Le‘ Le’%=100% * 共晶白口铁金相 * 共晶白口铁组织金相图 * 6．亚共晶白口铸铁 (2.11%C%4.3% ) 相组成物：F，Fe3C 相相对量： F%= ? Fe3C%= 组织组成物：P，Le’，Fe3CII * 亚共晶白口铸铁金相 * 亚共晶白口铁组织金相图 * 7．过共晶白口铸铁 (4.3%C%6.69% ) 过共晶白口铸铁结晶过程示意图 相组成物： F，Fe3C F%= Fe3C%= 组织组成物：Le’，Fe3C ? Fe3C%= Le’%=Lc%= * 过共晶白口铸铁金相 * 过共晶白口铁组织金相图 * 钢 0.0218%?C%?2.11% 白口铸铁 2.11%?C%?6.69% * * * 碳的质量分数对力学性能的影响 * 2.3.3 铁碳相图的应用与局限 二、局限性  1．反映的是平衡相，而不是组织；  2．反映二元合金中相的平衡状态；  3．没有反映时间的作用——平衡条件下。 一、应用 1．选材 2．热加工工艺制定的基础：铸造、锻造、焊接、热处理 * 钢 0.0218%?C%?2.11% 白口铸铁 2.11%?C%?6.69% * * * * * * * * * * * * * * * 第2章 金属材料的晶体结构与结晶 2.3 铁碳合金相图 * * 1．Fe组元 δ-Fe(bcc)—1394℃—γ-Fe(fcc)—912℃—α-Fe(bcc) (同素异构转变) 强度低、硬度低、韧性、塑性好 2.3.1 金属的同素异构转变 一、Fe-Fe3C相图的组元 同素异构转变:金属在固态下随温度的改变，从一种晶格转变成另外一种晶构的现象。属二次结晶或重结晶。铁（钢）热处理的基础。与液态结晶类似，也为形核、长大两个过程。 2．Fe3C ?? （ Cem， Cm） 熔点高，硬而脆，塑性、韧性几乎为零。 * 碳与铁可以形成多相固溶体及系列化合物(Fe3C、Fe2C、FeC等)。 Fe3C: 在Fe-C相图中表现为位于6.69％C处的竖直线，高于此数值的钢铁材料无力学使用价值。 Fe3C熔点高，硬而脆，塑性、韧性几乎为零。 碳在钢铁组织里主要是以Fe3C的方式存在，其形态、数量、分布形式是钢铁组织力学性能的最重要影响因素。 * 1．液相L 2．δ相高温铁素体 （C固溶到δ-Fe中—δ相） 2.3.2 铁碳合金的基本相 4．γ相、A奥氏体? （C固溶到γ-Fe中——γ相） 强度低，易塑性变形 3．α相、铁素体F?? （C固溶到 α-Fe中——α相） 强度、硬度低、塑性好? （室温：C%=0.0008%, ?727 ℃ ：C%=0.0218%） 5．Fe3C * 铁素体( F ) -- Ferrite :单相组织 奥氏体( A ) -- Austenite ：单相组织 渗碳体( Fe3C ) -- Cementite：单相组织 珠光体 ( P ) -- Pearite －双相组织：铁素体和渗碳体组成的机械混合物。 莱氏体( Ld ) -- Ledeburite －双相组织：奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。 Fe-Fe3C相图中的组织（钢铁基本组织） 四种固体相组成五种基本组织,室温下组合成八种复杂的组织形态 F A Fe3C P Ld * 1．三条水平线和三个重要点 2.3.3 铁碳合金相图分析 （1）包晶转变线HJB： 1495 ℃ ，C%=0.09—0.53% LB+δH——AJ ?? 即 L0.53+ δ0.09—— A0.17 （2）共晶转变线ECF，1148 ℃ ，C%=2.11—6.69% L4.3—— A2.11+Fe3C（共晶渗碳体）——Le4.3 高温莱氏体 Le，Ld * A0.77— (F0.0218+Fe3C)—P（珠光体） 珠光体的强度较高，塑性、韧性和硬度介于Fe3