合金平衡结晶过程分析.ppt

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1、4-2Fe-C合金平衡结晶过程分析江西理工大学应科院材料教研室钟涛生1Fe-C合金的分类铁碳合金共析钢（C%=0.77%）亚共析钢（0.0218%-0.77%）过共析钢（0.77%-2.11%）共晶铸铁（C%=4.3%）亚共晶铸铁（2.11%-4.3%）过共晶铸铁（4.3%-6.69%）白口铸铁（C以Fe3C形式存在）灰铸铁（C以G形式存在）工业纯铁（C%<0.0128%）钢（0.0128%-2.11%）铸铁（C%>2.11%）2Fe-C合金的分类Fe-C合金分类2钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析（1）共析钢的冷却曲线及平衡结晶过程2钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析（1）共析

2、钢的冷却曲线及平衡结晶过程在1温度点以上，合金处于液态；当冷却至1温度点时，合金开始发生L→γ匀晶转变，生成γ;在1→2的冷却过程中，一直发生L→γ匀晶转变，不断生成γ，直到2温度点时匀晶转变结束，液相消失全部转变成γ；在2→3的冷却过程中，一直保持单相的γ状态，其成分不发生变化;在当冷至3温度点时，γ发生共析转变，全部生成珠光体（Fe3C和α的机械混合物）;在3温度点以下的冷却过程中，珠光体中的α发生脱溶转变，析出三次渗碳体。2钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析（1）共析钢的冷却曲线及平衡结晶过程室温相组成物：F和Fe3C组织组成物：P(层片状)含量：100%珠光体形貌50

3、0×珠光体形貌800×2钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析（2）亚共析钢的平衡冷却曲线平衡结晶2钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析（2）亚共析钢的平衡结晶过程在1温度点以上，合金处于液态；当冷却至1温度点时，合金开始发生L→δ匀晶转变，生成δ。在1→2的冷却过程中，一直发生L→δ匀晶转变，不断生成δ，δ的量↗，L的量↘；在匀晶转变过程中，液相和固相的成分分别沿着液相线A-B和固相线A-H变化；到2温度点时，B点成分的液相和H点成分的δ相发生包晶反应，生成γ，包晶转变结束后有液相剩余；在2→3的冷却过程中，剩余的液相发生L→γ匀晶转变，生成γ，在匀晶转变过程中，液相和固相γ的成分分

4、别沿着B-C线和J-E线变化；到3温度点时，液相消失。2钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析（2）亚共析钢的平衡结晶过程在3→4的冷却过程中，一直保持单相的γ，其成分不发生变化；在4→5的冷却过程中，γ发生γ→α异晶转变，生成先共析铁素体α先，在转变过程中，γ和α成分分别沿着G-S线和G-P线变化；到5温度点时，剩余γ的成分与S点相同，此时剩余的γ发生共析转变，生成珠光体P；当冷却至5温度以下时，珠光体P中的α和α先开始发生脱溶转变，从α和α先中脱出三次渗碳体（Fe3CIII）；在转变过程中，α的成分沿着P-Q线变化。2钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析（2）亚共析钢的平衡结晶过程

5、组织组成物：F、P相组成物：F+Fe3C45钢金相FP2钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析（3）过共析钢的平衡冷却曲线平衡结晶过程2钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析（3）过共析钢的平衡结晶过程在1温度点以上，合金处于液态；当冷却至1温度点时，合金开始发生L→γ匀晶转变，生成γ。在1→2的冷却过程中，一直发生L→γ匀晶转变，γ的量不断增多，L的量不断减少。直到2温度点时匀晶转变结束，液相消失全部转变成γ；在匀晶转变过程中，液相和固相γ的成分分别沿着液相线B-C和固相线J-E变化。在2→3的冷却过程中，一直保持单相的γ状态，其成分不发生变化。2钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析（3）过

6、共析钢的平衡结晶过程在3到4的冷却过程中，γ发生脱溶转变，析出二次渗碳体（Fe3CII又叫做先共析渗碳体）；在脱溶过程中，γ的成分沿着E-S线变化；当冷至4时，剩余γ的成分与S点相同，此时γ发生共析转变，生成珠光体；当冷却至4以下时，珠光体P中的α开始发生脱溶转变，从α中脱出三次渗碳体(Fe3CIII)，在此过程中，α的成分沿着P-Q线变化。2钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析（3）过共析钢的平衡结晶过程组织组成物：P+Fe3CII相组成物：F+Fe3CT12钢金相Fe3CIIP2钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析（4）共晶白口铸铁的平衡冷却曲线平衡结晶过程2钢和白口铸铁的平衡结

7、晶过程分析（4）共晶白口铸铁的平衡冷却曲线平衡结晶过程在1温度点以上，合金处于液态；当冷却至1温度点时，合金开始发生L4.3→γ2.11+Fe3C共晶转变,生成莱氏体（即：γ2.11+Fe3C的混合组织），并且在此温度点完成组织转变；在1→2的冷却过程中，共晶体中的γ2.11发生脱溶转变，生成二次渗碳体；在脱溶转变过程中，γ的成分沿着E-S线变化；当冷却至2温度点时，γ的成分与S点相同，此时剩余的γ发生共析转变，生成珠光体。2钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析（4）共晶白口铸铁的平衡冷却曲线平衡结晶过程组织组成物：变态莱氏体Ld‘