材料科学基础——二元相图2_ppt课件

《材料科学基础——二元相图2_ppt课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、原子规则排列点阵、结构晶系/布拉菲点阵三维描述7/14，两者差异？原子规则排列金属单质fcc，bcc，hcp非金属单质合金相结构结构参数原子个数配位数密排面……影响因素固溶体、中间相材料的结构晶体缺陷成型的第一个环节回答：1.凝固的热力学条件2.凝固过程遵循的基本规律3.如何控制使性能最佳基本规律凝固前的液体/晶胚形核长大本质原子跨过界面；方式？界面/扩散控制？类别热力学条件（临界半径/形核功）影响因素及控制纯金属的凝固材料科学基础FundamentalsofMaterialsScience第四章二元相图Binaryphasediagram4.1相

2、图的基本知识4.2二元相图的基本类型★4.3二元相图的分析和使用★★4.4铁碳相图和铁碳合金★★★★渗碳体是个亚稳定的相，石墨才是稳定的相。但石墨的表面能很大，只有在极缓慢冷却或加入某些合金元素使石墨的表面能降低，碳才能以石墨的形式存在。因此，铁碳相图有两类：Ⅰ液体、固溶体和渗碳体之间亚稳平衡，是紧靠铁端部分，其中C含量的范围是0～6.69％Ⅱ液体、固溶体和石墨之间的稳定平衡，其中C含量的范围是0～100％。123456ABCDEFGHNJPMOSKQ1538℃1394℃1154℃1148℃910℃770℃738℃727℃230℃1493℃Lγαγ

3、＋CmL+Cmα＋CmFeFe3Cγ+L1.铁碳合金中的组元及相纯铁（iron）1394℃1538℃10006008001200温度时间16001500500700900110013001400912℃δ-Feα-Feγ-Fe力学性能：σb＝176～274MPaσ0.2＝98～166MPaδ＝30～50％，ψ＝70～80％HB＝50～80aK＝1.5～2MNm/m2应用：主要应用于电子材料，作为铁芯。碳在α-Fe中的间隙固溶体称为α铁素体，简称为铁素体(Ｆ)；最大溶碳量为727℃时的wc=0.0218%，最小为室温时的wc=0.0008%；性能为：

4、σb180~280MPa、σ0.2100~170MPa、δ30%~50%，αk160~200J/㎝2、硬度~80HB。碳在δ-Fe中形成的间隙固溶体称为δ铁素体，(δ)，最大溶碳量为1495℃时的0.09％。铁素体（Ferrite）碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体(A)，最高溶碳量为1148℃时的wc=2.11％；奥氏体具有高塑性、低硬度和强度，其力学性能为：σb400MPa、δ40%~50%、170~220HB。奥氏体主要存在于727℃以上的高温范围内，利用这一特性，工程上常将钢加热到高温奥氏体状态下进行塑性成形。奥氏体（Austenit

5、e）渗碳体（Cementite）渗碳体是指晶体点阵为复杂正交点阵，化学式近似于Fe3C的一种间隙式化合物，用符号Fe3C表示，其含碳量为wc=6.69%，渗碳体具有很高的硬度和耐磨性、脆性很大，其力学性能指标大致为：硬度800HB、抗拉强度(σb)30MPa、伸长率(δ)~0、冲击韧度(αk)~0。珠光体（Pearlite）F＋Fe3C的一种机械混合物，用符号P表示，其组织为层片状结构，综合了铁素体和渗碳体优点，其综合力学性能好。莱氏体（Ledeburite）莱氏体是由A＋Fe3C组成的一种机械混合物，用符号Ld表示，其组织结构为渗碳体基

6、体上分布的奥氏体，主要体现了渗碳体特点，硬而脆。2.Fe-Fe3C相图分析FeT°Fe3CFe-Fe3C相图ACDEFGSPQ1148℃727℃LAL+AL+Fe3CⅠ4.3%C2.11%C0.0218%C6.69%CFeFe3CT°(A+Fe3C)LdLd+Fe3CⅠA+Ld+Fe3CⅡFA+FA+Fe3CⅡ(F+Fe3C)PP+F0.77%CP+Fe3CⅡLd’Ld’+Fe3CⅠP+Ld’+Fe3CⅡK共晶相图共析相图匀晶相图(P+Fe3C)符号温度/℃ω（C）/%说明A1538℃0纯铁的熔点B1495℃0.53包晶转变时液态合金的成分C114

7、8℃4.30共晶点D1227℃6.69渗碳体的熔点E1148℃2.11碳在γ-Fe中的最大溶解度F1148℃6.69共晶反应生成的渗碳体G912℃0α-Fe向γ-Fe转变温度（A3）H1495℃0.09碳在δ-Fe中的最大溶解度J1495℃0.17包晶点K727℃6.69共析反应生成的渗碳体M770℃0纯铁的磁性转变点N1394℃0γ-Fe向δ-Fe的转变温度（A4）O770℃～0.5ω（C）≈0.5％合金的磁性转变温度P727℃0.0218碳在α-Fe中的最大溶解度S727℃0.77共析点（A1）Q600℃0.0057600℃时碳在α-Fe中的溶

8、解度液相线：ABCD固相线：AHJECF五个单相区：L，δ，γ，α和Fe3C七个两相区：L＋δ，L＋γ，L＋Fe3C，δ＋