工程材料学资料整理

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1、二元系平衡相各相的相对量定量法则━杠杆定律Aα、Aβ为α相和β相的相对量Xp为总成分点，总重量为1。质量平衡关系：两相中同一组元含量之和必等于合金中相应组元的总含量。B组元：AαXα+AβXβ=1XpA组元：Aα(1-Xα)+Aβ(1-Xβ)=1-1Xpa、b当作力学杠杆ab的两个着力点，p当作支点，α相和β相的相对量（Aα和Aβ）作为作用力，Aα(Xp-Xα)=Aβ(Xβ-Xp)p、b当作力学杠杆ab的两个着力点，a当作支点，系统的总量和β相的量（A和Aβ）作为作用力，A(Xp-Xα)=Aβ(Xβ-Xα)共晶凝固特点:共晶晶粒共晶合金的结晶

2、共晶集团的形核和长大过程共晶球团（1）互助生核、并肩长大：两种或两种以上的固相能够从液相中相互促进地生核和并肩长大；（2）平均成分保持恒定：α和β结晶的成分与液相相差很大,但平均成分始终保持恒定；（3）温度降低、共晶组织变细：温度降低，液相分别对β和α的过冷度和过饱和度显著增大，α和β交替生长的周期缩短，α和β（片层变薄）共晶组织愈细。熔点低偏析小共晶合金流动性好ðð有较好的综合力学性能凝固收缩小3、铁碳合金状态图是简化了的状态图，纵坐标是温度，横坐标是含碳量（Wc％），含碳量到6.69％，超过6.69％，在工业上无实用价值。因Fe3C是稳定的

3、化合物，故可作为合金的一个组元，因此，这个状态图实际上是Fe—Fe3C图。铁碳合金状态图四个相：1.液相（L）2.奥氏体相（A）3.铁素体相（F）4.渗碳体相（Fe3C）典型点：　C共晶点含碳4.3%S共析点　含碳0.77%E钢铁分界点　　　　　P钢和工业纯铁分界点典型线：1.ACD线——液相线，用L表示，此线以上是液体，温度降至此线开始结晶。2.AECF线——固相线，合金温度降至此线全部结晶成固态。*注意液相线和固相线之间的区域：L+A和L+Fe3CI（一次渗碳体、初生渗碳体）*C点：温度为1148ºC含碳量为4.3％，发生共晶反应结晶出奥氏

4、体和渗碳体，是一种机械混合物，称为莱氏体，Ld，反应式为：*ECF线又称共晶线，含碳量为2.11％～6.639％得所有合金（即铸铁）经此线都要发生共晶反应，形成一定量的莱氏体，只有C点全部结晶为莱氏体。3.GS线——常用A3表示，温度降至此线奥氏体析出铁素体，这是同素异晶转变的结果。4.ES线——碳在奥氏中的溶解度曲线，常用Acm表示，温度越低，奥氏体的溶碳量越小，过饱和的碳将以渗碳体的形式析出5.PSK线——共析线，当S点成分的奥氏体冷却到PSK线时，发生共析反应，同时析出铁素体和渗碳体，合称珠光体P。反应式为：727ºCAsP(F+Fe3C

5、)*注意各种成分的铁碳合金冷却到PSK线时都要发生共析反应，除S点外，其他的合金都将形成一定量的珠光体。6.PQ线——碳在铁素体中的溶解度曲线铁素体冷却到此线，将以Fe3C形式析出过饱和的碳，形成的渗碳体，称为三次渗碳体Fe3CIII，三次渗碳体数量极少，对钢铁性能影响一般可忽略不计。根据含碳量的不同，铁碳合金可分为钢和铸铁两大类：第一类钢含碳量小于2.11％的铁碳合金，按室温组织不同又可分为三类，以0.77％为界：*亚共析钢——含碳量＜0.77％*共析钢——含碳量＝0.77％*过共析钢——含碳量＞0.77％第二类铸铁即生铁含碳量为2.11％～

6、6.69％的铁碳合金，安室温组织的不同，分为三类：*亚共晶铸铁——含碳量＜4.3％*共晶铸铁——含碳量＝4.3％*过共晶铸铁——含碳量＞4.3％需要掌握的内容合金相结构的基本类型：固溶体、化合物及混合物，以及这些合金相结构的结构特点与性能特点；二元合金相图的基本概念：相、组织、组元、相图、合金、合金系等；二元合金相图的分析方法，熟悉几种最基本的二元合金相图；杠杆定律及其应用。纯铁的同素异构转变；铁碳合金的基本组织：铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体的结构和性能特点及显微组织形貌；铁碳合金相图中各点、钱、区的含义，了解成份、温度、组织、相之间

7、的关系和变化规律，根据相图，分析各种典型成份的铁碳合金的结晶过程。