金相组织相图

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1、组织纯铁熔点1538℃，温度变化时会发生同素异构转变。在912℃以下为体心立方，称α-Fe；912℃~1394℃之间为面心立方，称为γ-Fe；在1394℃~1538℃(熔点)之间为体心立方，称为δ-Fe。纯铁的强度和硬度都很低，不能用作结构材料.碳溶解于α-Fe或δ-Fe中形成的固溶体为铁素体，用α或δ表示。δ铁素体也叫高温铁素体。碳在α铁素体中最大溶解度为0.0218％，δ铁素体中最大溶解度为0.09％。碳溶解于γ铁中形成的固溶体称为奥氏体，用γ表示。碳在奥氏体中的最大溶解度为2.11％。强度硬度低，塑性韧性好。Fe3C具有斜

2、方结构，无同素异构转变。硬度很高，塑性几乎为零，是脆硬相。石墨是稳定相，Fe3C是亚稳定相。但是石墨的表面能很大，形核需要克服很高的能量，所以在一般的条件下，铁碳相图中的碳是以渗碳体Fe3C形式存在的。第12页共12页铁碳相图第12页共12页整个相图包含三个恒温转变：包晶，共晶、共析。(1)在HJB水平线(1495℃)发生包晶转变：LB+δH→γJ，转变产物为奥氏体。含碳量在0.09％(H点)～0.53％(B点)的铁碳合金发生这一转变。(2)在ECF水平线(1148℃)发生共晶转变：LC→γE+Fe3C。转变产物为奥氏体与渗碳体

3、的机械混合物，称为莱氏体(Ld)。含碳量在2.11％(E点)～6.69％(Fe3C)的铁碳合金都发生这一转变。第12页共12页(3)在PSK水平线(727℃)发生共析转变：γs→aP+Fe3C。转变产物为铁素体与渗碳体的机械混合物，称为珠光体(P)。所有含碳量大于0.0218％的铁碳合金都发生这一转变。Fe-Fe3C相图中还有四条重要的固态转变线：(1)GS线—奥氏体中开始析出铁素体或铁素体全部转变为奥氏体的转变线，常称此温度为A3温度。(2)ES线—碳在奥氏体中的固溶度线，此温度常称为Acm温度。低于此温度，奥氏体中将析出渗碳

4、体，称为二次渗碳体记作Fe3CⅡ，以区别液相中经CD线析出的一次渗碳体Fe3CⅠ。(3)GP线—碳在铁素体(α)中的固溶度线(共析温度以上)。随着温度降低，铁素体中含碳量升高。(4)PQ线—碳在铁素体(α)中的固溶度线(共析温度以下)。在727℃时，铁素体含碳量为0.0218％，在600℃时仅为0.008％，温度下降时铁素体中将析出渗碳体。注意:液相中析出的渗碳体为一次Fe3CⅠ；奥氏体中析出的渗碳体为二次渗碳体，Fe3CⅡ；铁素体中析出的渗碳体为三次渗碳体Fe3CⅢ。两个磁性转变的温度线：(770℃)线表示铁素体的磁性转变温度

5、(居里温度)，常称A2温度。230℃虚线表示渗碳体的磁性转变温度。★含碳量小于0.0218％的铁碳合金则称为工业纯铁。★含碳量在0.0218％~2.11％的铁碳合金无共晶转变，有共析转变，称为钢。★含碳量大于2.11％的铁碳合金有共晶反应，称为铸铁。铸铁根据其室温组织又可分为三类。a．亚共晶铸铁：2.11％

6、7％的铁碳合金c．过共析钢：0.77％

7、数钢种在高温下进行压力加工时所要求的组织。奥氏体没有磁性。3、渗碳体渗碳体是铁与碳形成的金属化合物，其化学式为Fe3C。渗碳体的含碳量为6.69％，熔点为1227℃。硬度很高，塑性、韧性几乎为零，脆性很大。在铁碳合金中有不同形态的渗碳体。4、珠光体珠光体是奥氏体发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物，其形态为铁素体和渗碳体薄层交替分布。用符号P表示，含碳量为0.77％。其力学性能介于铁素体与渗碳体之间，决定于珠光体片层间距，即一层铁素体与一层渗碳体厚度和的平均值。5、莱氏体莱氏体是液态铁碳合金发生共晶转变形成的奥氏体和渗

8、碳体的机械混合物，其含碳量为4.3％。当温度高于727℃时，莱氏体由奥氏体和渗碳体组成，用符号Ld表示，成为莱氏体。在低于727℃时，莱氏体是由珠光体和渗碳体组成，用符号Ld’表示，称为变态莱氏体。莱氏体的基体是硬而脆的渗碳体，所以硬度高，塑性很差。纯金属在凝固