第2章第2节铁碳合金相图-1

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1、第二节合金的结晶铁碳合金的结晶主讲教师：高聿为上次课内容总结匀晶转变：一种液相在一定温度区间冷却转变成一种固相的转变。共晶转变：一种液相在恒温下转变为两种不同固相的转变。包晶转变：一种液相加一种固相在恒温下转变另一种固相的转变。共析转变：一种固相在恒温下转变为另两种不同固相的转变。两相相对量的计算稳定化合物：具有一定的化学成分、有固定的熔点且熔化前不发生分解、也不发生化学反应的化合物。复杂相图的分析方法:(1)含有稳定化合物的相图，可以稳定化合物为界将相图分为两个相图进行分析；(2)相图中包含那些转变，并找出三相平衡水平线；(

2、3)利用相区接触法则，正确分析相图中的相组成。LL+SSABB%二元匀晶相图ABLL++L+B%二元共晶相图ABL+L+L+B%二元包晶相图ABL+L+++B%具有共析反应的二元相图铁碳合金相图＋Fe3C＋Fe3C＋＋L＋L＋L＋Fe3CL1148℃1538℃B1495℃727℃912℃GACDEPSFHNQJKC％(重量)0Fe6.69Fe3C2.114.30.770.0218H：0.09J：0.17B：0.531394℃1.铁碳合金的组元和基本相1)

3、铁碳合金的组元(1)纯铁熔点1538℃具有多晶型转变为纯铁具有强度低，塑性高的特点b=180-230MPa；0.2=100-170MPa；=30-50％=70-80％；ak=160-200J/cm2；HB=50-80-Fe在770℃以下具有铁磁性1394℃bcc912℃－Fe－Fe－Fefccbcc1)铁碳合金的组元(2)渗碳体(Fe3C)具有复杂结构的间隙化合物。每个晶胞铁碳原子比例为3:1含碳量：6.69％熔点：1227℃硬度：HB800在合金中的形态：片状、球状、网状、条状在230℃下具有铁磁性渗碳体是一

4、个亚稳相，高温下长时间保温会分解，这一点在铁碳合金中意义十分重大。2)铁碳合金中的基本相(1)铁素体(F或)碳在-Fe中的间隙固溶体。具有体心立方结构727℃时的最大溶碳量为0.0218％C室温时为0.0057％C770℃以下具有铁磁性(2)奥氏体(A或)碳在-Fe中的间隙固溶体具有面心立方结构1148℃时的最大溶碳量为2.11％，塑性很高(3)高温铁素体(-Fe)2铁碳合金相图分析B1495℃0.53%912℃GDF1495℃H0.09%Q0.0057%J1495℃0.17%KA1538℃E2.11C4.3S0.7

5、7P0.0218N1394℃＋Fe3C1148℃727℃C％(重量)FeFe3C1)相图中的特性点渗碳体磁性转变线铁素体磁性转变线1)相图中的特性点(标注于表中)符号温度(℃)含碳量%符号温度(℃)含碳量%A15380J14950.17B14950.53K7276.69C11484.3M7700D12276.69N13940E11482.11O770约0.5F11486.69P7270.0218G9120S7270.77H14950.09Q6000.00572)相图中的特性线——液相线1148℃B727℃912℃GACDEP

6、SFHNQJKC％(重量)FeFe3C1394℃2)相图中的特性线——固相线1148℃B727℃912℃GACDEPSFHNQJKC％(重量)FeFe3C1394℃2)相图中的特性线——三条水平线1148℃B727℃912℃GACDEPSFHNQJKC％(重量)FeFe3C1394℃三相平衡反应式HJB包晶三相转变线L0.53＋0.090.17ECF共晶三相转变线L4.32.11＋Fe3C6.69PSK共析三相转变线0.770.0218＋Fe3C6.691495℃1148℃727℃3)几条溶解度曲线(ES、GS、PQ

7、)1148℃B727℃912℃GACDEPSFHNQJKC％(重量)FeFe3C1394℃4)铁碳合金相图的相区——单相区液相区(L)奥氏体相区(A或)1148℃B727℃912℃GACDEPSFHNQJKC％(重量)FeFe3C1394℃铁素体相区(F或)相区渗碳体相区(Fe3C)4)铁碳合金相图的相区——双相区1148℃B727℃912℃GACDEPSFHNQJKC％(重量)FeFe3C1394℃L＋L＋AA＋L＋Fe3CF＋AA＋Fe3CF＋Fe3CLAFFe3C4)铁碳合金相图的相区——三相区1148℃B7

8、27℃912℃GACDEPSFHNQJKC％(重量)FeFe3C1394℃L＋＋AL＋A＋Fe3CA＋F＋Fe3CLAFFe3CL+A+AL+L+Fe3CF+AF+Fe3CA+Fe3C铁碳合金的分类1148℃B727℃912℃GACDEPSFHNQJKC％(重量)Fe