铁碳相图分析.ppt

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1、Fe-Fe3C相图FeT°Fe3C9.3铁碳合金状态图伊春市西林职业技术学校吕相敏本课题重点与难点教学重点Fe-Fe3C状态图特征点教学难点简化的Fe-Fe3C状态图特征线。钢和铸铁的区别？含碳量为0.0218%~2.11%的称钢；含碳量为2.11%~6.69%的称铸铁。知识回顾铁碳合金的基本组织1、铁素体铁素体铁素体组织金相图碳在-Fe中的固溶体称铁素体,用F或表示。是体心立方间隙固溶体。铁素体的溶碳能力很低,在727℃时最大为0.0218%，室温下仅为0.0008%。铁素体的组织为多边形晶粒，性能与纯铁相似。

2、知识准备2、奥氏体（A或γ）奥氏体奥氏体组织金相图碳在-Fe中的固溶体称奥氏体。用A或表示。是面心立方晶格的间隙固溶体。溶碳能力比铁素体大，1148℃时最大为2.11%。727℃时为0.77%组织为不规则多面体晶粒，晶界较直。强度低、塑性好，钢材热加工都在区进行.碳钢室温组织中无奥氏体。知识准备3、渗碳体（Fe3C）钢中的渗碳体渗碳体组织金相图即Fe3C,含碳6.69%,用Fe3C或Cm表示。Fe3C硬度高、强度低(b35MPa),脆性大,塑性几乎为零Fe3C是一个亚稳相，在一定条件下可发生分解：Fe3C→

3、3Fe+C(石墨),该反应对铸铁有重要意义。由于碳在-Fe中的溶解度很小，因而常温下碳在铁碳合金中主要以Fe3C或石墨的形式存在。知识准备4、珠光体珠光体珠光体组织金相图铁素体与Fe3C的机械混合物，用P表示。珠光体的组织特点是两相呈片层相间分布,性能介于两相之间。知识准备珠光体5、莱氏体（Ld或Ld'）莱氏体莱氏体组织金相图与Fe3C的机械混合物高温莱氏体：727℃以上，奥氏体与渗碳体，以Ld表示低温莱氏体：727℃以下，珠光体与渗碳体，以Ld’表示为蜂窝状,以Fe3C为基，性能硬而脆。知识准备铁碳合金相图是表

4、明平衡状态下含碳量小于6.69%的铁碳合金的成分、温度与组织之间的关系。是研究铁碳合金最基本的工具，是研究碳钢和铸铁的成分、温度、组织及性能之间关系的理论基础,是制定热加工、热处理、冶炼和铸造等工艺依据.铁碳合金状态图含碳量大于Fe3C成分（6.69%）时，合金太脆，已无实用价值。实际所讨论的铁碳合金相图是Fe-Fe3C相图。学习新知Fe-Fe3C相图ACDEFGSPQ1148℃727℃LA4.3%C2.11%C0.0218%C6.69%CFeFe3CT°LdFP0.77%CLd’K学习新知1、主要特性点1）A点纯铁

5、的熔点，温度1538℃,Wc=02）G点纯铁的同素异晶转变点，冷却到912℃时,发生γ-F→α-Fe3）Q点600℃时,碳在α-Fe中的溶解度,Wc=0.0057%4）D点渗碳体熔点,温度1227℃,Wc=6.69%学习新知5）C点共晶点，温度1148℃，Wc=4.3%成分为C的液相，冷却到此温度时，发生共晶反应：Lc→Ld（AE+Fe3C）6）E点碳在γ-Fe中的最大溶解度,温度1148℃，Wc=2.11%7）S点共析点，温度727℃，Wc=0.77%成分为S点的奥氏体，冷却到此温度时，发生共析反应：As→P（Fp

6、+Fe3C）8）P点碳在α-Fe中的最大溶解度,温度727℃，Wc=0.0218%学习新知Fe-Fe3C相图ACDEFGSPQ1148℃727℃LA4.3%C2.11%C0.0218%C6.69%CFeFe3CT°LdFP0.77%CLd’K学习新知2、特性线1）ACD线液相线，由各成分合金开始结晶温度点所组成的线，铁碳合金在此线以上处于液相。2）AECF线固相线，由各成分合金结晶结束温度点所组成的线。在此线以下，合金完成结晶，全部变为固体状态。3）ECF水平线共晶线，Wc＞2.11%的铁碳合金，缓冷至该线（1148

7、℃）时，均发生共晶转变，生成莱氏体。学习新知4）ES线碳在奥氏体中的溶解度曲线，通常称为Acm线。碳在奥氏体中最大溶解度是E点（wC＝2.11％），随着温度的降低，碳在奥氏体中的溶解度减小，将由奥氏体中析出二次渗碳体Fe3CⅡ。5）GS线奥氏体冷却时开始向铁素体转变的温度线，通常称为A3线。6）PSK水平线共析线，通常称为A1线。奥氏体冷却到共析线温度（727℃）时，将发生共析转变生成珠光体（P），wC＞0.0218%的铁碳合金均会发生共析转变。学习新知7）GP线0＜Wc＜0.0218%的铁碳合金，缓冷时，由奥氏体中

8、析出铁素体的终了线。8）PQ线碳在铁素体中的溶解度曲线。在727℃时，Wc=0.0218%，溶碳量最大，在600℃时，Wc=0.0057%。在727℃缓冷时，铁素体随着温度降低，溶碳量减少，铁素体中多余的碳将以渗碳体（三次渗碳体Fe3CⅢ）的形式析出。一般情况下，忽略Fe3CⅢ的存在。以上各特性线的含义，均是指合金缓慢冷却过程中的相变。若是加热