铁碳合金的平衡结晶过程及其成分.ppt

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1、铁碳合金目录铁碳合金系相图铁碳合金的平衡结晶过程铁碳合金的成分-组织-性能关系铁碳合金中的组元铁碳合金中的组元钢与铁的区别Fe-C与Fe-Fe3C相图的区别纯铁纯铁铁是过渡族元素;熔点：1538℃;密度：7.87g/cm3;有三种同素异构转变-Fe-Fe-Fe性能特点C--Fe3CC-Fe3C渗碳体的性能：b=30MPa；=0；=0；AK=0；HB=800硬而脆Fe3C渗碳体CEMENTITE的晶体结构Fe3C：铁与碳的一种具有复杂结构的间隙化合物，通常称为渗碳体。铁碳合金中的相铁碳合金中的相液相L：铁与碳的液溶体。固相：C溶入Fe中的固溶体、金属化合物Fe

2、3C。相γ相相：Fe3C相：是一种具有复杂结构的间隙化合物。性能硬而脆。渗碳体根据生成条件不同有条状、网状、片状、粒状等形态，对铁碳合金的力学性能有重大影响。在一定条件下，能分解。铁碳合金相图分析铁碳合金相图分析铁碳合金的组元：Fe、Fe3C（C）铁碳合金中的相液相L、相、γ相、相、Fe3C相三个重要的点：共晶EUTECTIC点C共析EUTECTOID点S包晶PERITECTIC点J铁碳合金相图中重要的线：液相线ABCD，固相线AHJECF水平线HJB水平线ECF水平线PSKGS线、ES线、PQ线包晶点J和包晶线HJB包晶点J和包晶线HJB温度：1495℃；成分

3、：0.17%C。包晶反应LB+HAJ即L0.53+0.09A0.17水平线HJB为包晶反应线。共晶点C和共晶线ECF共晶点C和共晶线ECF温度：1148℃；成分：4.3%C。共晶反应LCAE+Fe3C即L4.3A2.11+Fe3CL4.3Ld莱氏体中的渗碳体称共晶渗碳体。莱氏体的形态：块状或粒状奥氏体分布在渗碳体基体上。莱氏体的性能：硬而脆。水平线ECF为共晶反应线。共析点S和共析线PSK共析点S和共析线PSK温度：727℃；成分：0.77%。共析反应：ASFP+Fe3C即A0.77F0.0218+Fe3C珠光体中的渗碳体称共析渗碳体。在显微镜下珠光体的

4、形态呈层片状。在放大倍数很高时，可清楚看到相间分布的渗碳体片(窄条〉与铁素体片(宽条)。水平线PSK为共析反应线。PSK线亦称A1线。GS、ES、PQ线的含义GS、ES、PQ线的含义GS:相图中的GS线是合金冷却时自A（奥氏体）中开始析出F（铁素体）的临界温度线，通常称A3线。ES:线是碳在A（奥氏体）中的固溶线，通常叫做Acm线。在1148℃时A中溶碳量最大可达2.1l%，而在727℃时仅为0.77%碳含量大于0.77%的铁碳合金自1l43℃冷至727℃的过程中，将从A中析出Fe3C。析出的渗碳体称为二次渗碳体（Fe3CII）PQ:是碳在F（铁素体）中的固溶线。在72

5、7℃时F中溶碳量最大可达0.0218%，室温时仅为0.0008%。碳含量大于0.0008%的铁碳合金自727℃冷至室温的过程中，将从F中析出Fe3C。析出的渗碳体称为三次渗碳体(Fe3CIII)。PQ线亦为从F中开始析出Fe3CIII的临界温度线。Fe3CIII数量极少，往往予以忽略。Fe-Fe3C相图中各点的温度、碳含量及含义Fe-Fe3C相图中各点的温度、碳含量及含义特性点温度℃碳含量%说明ABCDEFGHJKMNOPQS153414951148122711481148912149514957277691394769727室温72700.534.306.692.

6、116.6900.090.176.6900~0.50.02180.00080.77纯铁熔点包晶反应时液态合金的碳浓度共晶点渗碳体熔点碳在-Fe中的最大溶解度共晶反应中渗碳体的成分-Fe与-Fe的同素异形转变点碳在-Fe中的最大溶解度包晶点共析反应中渗碳体的成分相的磁性转变点-Fe与-Fe的同素异形转变点相的磁性转变点碳在-Fe中的最大溶解度碳在-Fe中的溶解度共析点Fe-Fe3C相图中特性线及含义特性线说明ABCDAHJECFHNJNGPGOSESPQHJBECFMOPSK230℃线液相线固相线相与（+）相区分界线也是碳在-Fe中的溶解度曲线

7、（+）相区与相区分界线相区与（+）相区的分界线，也表示高于A1温度时碳在-Fe中的溶解度（+）相区与相区分界线，也表示亚共析钢的上临界温度A3分界线，也表示碳在-Fe铁中的溶解度和过共析钢的上临界点Acm分界线，也表示温度低于共析温度时碳在-Fe中的溶解度包晶反应平衡线共晶反应平衡线-Fe磁性转变线共析反应平衡线，也表示下临界点A1Fe3C的磁性转变线A0铁碳合金的分类铁碳合金的分类总类分类名称c(%)室温平衡组织铁工业纯铁<0.0218ForF+Fe3CⅢ钢亚共析钢共析钢过共析钢0.0218~0.770.77