第六章 铁碳合金相图和碳钢

《第六章 铁碳合金相图和碳钢》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第六章铁碳合金相图和碳钢基本内容：铁碳合金中的相和组织，铁碳相图，碳钢的分类、编号与用途。重点：铁碳合金中的相和组织、铁碳相图形式、工业纯铁和钢的平衡结晶过程分析，难点：室温组织组成物和相组成物相对含量计算。第一节铁碳合金与铁碳相图1538℃1394℃912℃L→δ－Fe→γ－Fe→α－Febccfccbcc——纯铁在冷却中经历两次同素异构转变一铁碳合金中的基本相和基本组织（一）纯铁的晶体结构与性能纯铁(工业纯铁)的性能：强度低硬度低塑性好铁磁性（二）铁碳合金中的基本相和基本组织（1）铁素体(α或F)：定义:C在体心立方α－Fe中的间隙固溶体但C在α－Fe中的溶解度极小:0.0008%(20

2、℃)~0.0218%(727℃)性能:强硬度低(50HBS~80HBS)，塑韧性好(ψ:70％～80％;Ak=160J)——钢中基体相；与工业纯铁同1基本相：（2）奥氏体(γ或A)定义：C在面心立方γ－Fe中的间隙固溶体溶碳量较大：0.77%(727℃)~2.11%(1148℃)性能:强硬度较低；塑性较好,变形抗力较低,易于锻压成形;顺磁性。（3）渗碳体(Fe3C)定义：Fe与C形成的金属化合物，含碳量6.69%，性能：强度低：σb=30MPa;硬度高：800HB无塑性：δ=0;ψ=0;Ak=0弱的铁磁性(<230℃)——硬脆组织，强化相2组织两相组织（4）珠光体(P)：F＋Fe3C；共析反

3、应产物（5）莱氏体(Ld)：A＋Fe3C；共晶反应产物（6）变态莱氏体(Ld′)：P＋Fe3C单相组织（1）铁素体(F)（2）奥氏体(A)（3）渗碳体(Fe3C)二、Fe―Fe3C相图分析LL+γγα+γγ+Fe3Cα+Fe3CαδL+Fe3CCESPQGKFDABC%FeTJNHA1Fe3C4.32.111148℃727℃0.770.02186.691495℃L+δ0.0008相图中的点（14个）（1）组元的熔点：A(0,1538)铁的熔点D(6.69,1227)Fe3C的熔点（2）同素异构转变点N（0，1394）d-Feg－FeG（0，912）g－Fea-Fe（3）碳在铁中最大溶解度

4、点P（0.0218，727）碳在a-Fe中的最大溶解度E（2.11，1148）碳在g-Fe中的最大溶解度H(0.09，1495）碳在d-Fe中的最大溶解度Q（0.0008，RT）室温下碳在a-Fe中的溶解度三相共存点S（共析点）（gs＋aP＋Fe3C）C（共晶点）（gE＋LC＋Fe3C）J（包晶点）（dH＋gJ＋LB）相图中的线液相线(ＡＢＣＤ):其上体系为液相，(结晶时液相的成分变化线)固相线（ＡＨＪＥＣＦ）：其下为固相，(结晶时固相的成分变化线)（5）其它点B（0.53，1495）发生包晶反应时液相的成分F（6.69,1148)渗碳体K(6.69,727)渗碳体表示恒温转变的线：HJB线

5、(包晶转变)，ECF线(共晶转变)，PSK线(共析转变)相图中的相区单相区（4个＋1个）L、a、g、d、（Fe3C）两相区（7个）L+d,L+Fe3C，L+g,d+g,g+ag+Fe3C,a+Fe3固溶度线：ES：碳在奥氏体中的溶解度随温度的变化线（温度，溶解度）；（0.77%--2.11%）PQ：碳在铁素体中的溶解度随温度的变化线（温度，溶解度）(0.0008%—0.0218%)同素异构转变线：NH和NJ，GS和GP（1）匀晶转变：由液相直接结晶出单一固相的转变.4Fe-Fe3C相图中的转变根据相图规则，两个单相区之间必然夹一个两相区，两相区的两个相就由这两个单相区的相组成。Lg

6、:由液相中直接结晶出g相。（合金的成分线和BC线相交，即含碳量Wc：0.53%~4.3%)LFe3C:由液相中直接结晶出Fe3C相。（合金的成分线和CD线相交，即含碳量Wc：4.3%~6.69%)Ld:由液相中直接结晶出d相。（合金的成分线和AB线相交，即含碳量Wc：0～0.53%）（2）同素异构转变d(b.c.c)g(f.c.c)NH（开始线）NJ（结束线）g(f.c.c)a(b.c.c)GS（开始线）GP（结束线）（3）析出转变：从一个固相中析出另一个固相的转变。gFe3CII（二次渗碳体）析出aFe3CIII（三次渗碳体）析出1）包晶转变→HJB线dH0.09LB0.53gJ0

7、.17+1495ºC含义：由一定成分的液相和一定成分的固相生成另一个一定成分新固相地反应---包晶转变（反应）。发生包晶反应的合金成分：C%：0.09%--0.53%即合金的成分线与HJB线相交；产物：单相奥氏体（gJ）包晶点（J点）：（0.17，1495）Ldg（4）恒温转变2）共晶转变含义：由一定成分的液相在恒温下同时转变成两个一定成分的固相的转变。发生共晶反应的成分范围：Wc：2.11%—6.69%(合