第七章铁碳相图讲解.ppt

第七章???? 铁碳合金相图（Iron-carbon Equilibrium Diagram) §7－１ 铁碳相图 一、由 Fe－C 相图到 Fe－Fe3C相图 §7－2、典型铁碳合金的结晶过程分析 一、工业纯铁（C％=0.0218%） 以含C％=0.01%的为例。 L?????A?A?F?F?F+ Fe3 CⅢ 二、共析钢（C％=0.77%） L?A0.77? A0.77?P=(F0.0218＋Fe3 C共析) ? P=(F0.0008＋Fe3 CⅢ＋Fe3 C共析) 室温组织：P 。F与Fe3 C的机械混合物称为珠光体，用P表示。 §7－3 铁碳合金的成分与组织和性能的关系 一、Ｃ％对铁碳合金组织的影响 §7－4 Fe－Fe3C相图的应用 一、在选材方面的应用 ⑴工程结构：桥梁、船体等，要求塑性好，焊接性好，选低碳钢（Ｃ％0.25％） ⑵机器零件：齿轮、轴等。综合机械性能：中等含Ｃ量的钢（0.25～0.6％） ⑶工具（刃量、模具）：要求硬度、耐磨性好，选高碳钢；（0.6％） ⑷耐磨、不受冲击的零件：白口铸铁 7.铁碳相图上的1148℃线称为______。 A. 共析线 B. 固溶线 C. 共晶线 D. 晶格转变线 8.亚共析钢的室温平衡组织是由______组成。 A. 铁素体和渗碳体 B. 低温莱氏体 C. 铁素体和珠光体 D. 珠光体和呈网状的二次渗碳体 9.在铁碳合金相图上，温度为727℃、含碳量为0.77% 的S点称______。 A. 共析点 B. 共晶点 C. 熔点 D. 晶格转变点 10.共晶白口铸铁的含碳量为______。 A. 0.02% B. 0.77% C. 2.11% D. 4.3% * * Fe Fe3C Fe2C FeC C L L+A A A+Fe3CⅡ F+A A+Fe3CⅡ+Ld P+Fe3CⅡ+Ld P+Fe3CⅡ P P+F Ld Ld L+Fe3C Ld+Fe3C Ld+Fe3C Ld＝P+Fe3CⅡ+Fe3C 转变 二、Fe－Fe3C相图 1．Fe－Fe3C相图的组元 （1）Fe 纯Fe的特性： 熔点（A点）：1538℃ ①磁性转变：770℃磁性消失，770℃强磁性； ②同素异构转变：α-Fe→γ-Fe （G点） 体心立方：α-Fe（910℃）,δ-Fe（1394～1538℃） 面心立方：γ-Fe（912～1394℃） ③固溶碳的能力： 纯铁的机械性能: 强度、硬度很低，塑性、韧性好。 不能做结构零件。可以利用它的磁性做仪器、仪表的铁芯（磁芯）。 （2） Fe3C (Cementite) ★Fe与C形成的间隙化合物，用Fe3C表示，呈复杂斜方结构。 ★性能：硬而脆。强度低、硬度高，塑性、韧性几乎为零。不能单独使用。 2．Fe－Fe3C相图中的相 （1）液相L （2）铁素体F（Ferrite) ☆Ｃ溶于α-Fe(体心立方)形成的间隙固溶体；用Ｆ表示。 ☆Ｃ溶于?-Fe（体心立方）形成的间隙固溶体,称为高温铁素体。 ☆性能： 与纯铁相似 （3）奥氏体A（Austenite） ★? 碳溶于γ-Fe（面心立方）形成的间隙固溶体；用Ａ表示。 ★? 性能：强度、硬度低，塑性好。 （4）渗碳体Fe3C （Cementite) ★ 在一定条件下，Fe3C可分解，即 ： Fe3C→３Fe＋C(石墨,对铸铁很有意义) ★根据Fe3C的来源，可分为以下几类： ☆??一次渗碳体——从液相中结晶出的Fe3C，用Fe3CI 表示；板条状 ☆??二次渗碳体——从Ａ中析出的Fe3C ，一般沿Ａ体晶界分布，用 Fe3 CII表示；网状 ☆ 三次渗碳体——从Ｆ中析出的Fe3C，一般沿Ｆ晶界分布，用Fe3CIII 表示；片状 ☆通过共晶反应生成的Fe3C，用Fe3C共晶 表示；片状 ☆通过共析反应生成的Fe3C，用Fe3C共析 表示。薄片状 注意：它们只是来源、分布、形态不同，并无本质的差别。 3．相图分析：可以看成是由一个共晶相图+一个共析相图叠加而成。 （1）??? 特征点：J、C、S等。 （2）??? 特征线： 特别是3条水平线。 （3） 相区： 单相区：Ｌ、Ａ、Ｆ； 两相区：由单相区通过规则填入。 4．铁碳合金的分类 （1）工业纯铁： Ｐ点以左的合金：Ｃ%＝0.0218％ （2）钢（C％：0.0218～2.11%） ★亚共析钢：Ｃ％(0.0218～0.77％)； ★共析钢： Ｃ