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《《金属学与热处理》教学课件：第四章 铁碳合金.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第四章铁碳合金简介:碳钢和铸铁都是铁碳合金,铁碳合金中的碳有两种形式:滲碳体Fe3C和石墨.铁碳相图有两种形式:Fe-Fe3C、Fe-石墨.4.1铁碳合金的组元及基本相一.纯铁(一)铁的同素异晶转变熔点:1538oC.三种同素异晶状态:-Fe(BCC),-Fe(FCC),-Fe(BCC).1538oC-1394oC,-Fe1394oC,-Fe-FeA4转变1394oC-912oC,-Fe.912oC,-Fe-FeA3转变912oC以下,-Fe770oC(居里点),-Fe顺磁铁磁A2转变(二)铁素体和奥氏体铁素体:碳溶
2、于铁中的间隙固溶体,为BCC结构,表示:F或.奥氏体:碳溶于铁中的间隙固溶体,为FCC结构,表示:A或.(三)纯铁的性能与应用塑性和韧性好,强度低.二.滲碳体铁和碳的间隙化合物Fe3C,含碳量6.69%.表示Cm.正交晶系.硬度很高,塑性和差.4.2Fe-Fe3C相图分析一.相图中的点线区的意义符号国际通用,不能随便改变.液相线ABCD,固相线AHJECF.五个单相区:液相区(L),固相区(),奥氏体区(A或),铁素体区(F或),渗碳体区(Fe3C).七个两相区:L+,L+,L+Fe3C,+,+,+Fe3C,
3、+Fe3C.两条磁性转变线:MO(铁素体转变),230oC(渗碳体转变).三条水平线:HJB包晶转变线,ECF共晶转变线,PSK共析转变线.二.包晶转变(HJB线)1495oC,液相(LB)+铁色体(H)奥氏体(J)三.共晶转变(ECF水平线)1148oC,液相(LC)奥氏体(E)+渗碳体区(Fe3C)莱氏体:奥氏体+渗碳体区的混合物.塑性差.四.共析转变(PSK水平线)727oC,奥氏体(s)铁素体(p)+渗碳体(Fe3C)珠光体:共析转变的产物.用符号P表示.共析温度:A1表示珠光体中铁素体和渗碳体体的含量:WF=SK/PK
4、WFe3C=100%-WF五.三条重要的特性曲线(一)GS线(A3线)冷却中,由奥氏体析出铁素体的开始线.或加热中,铁素体溶入奥氏体的终了线.(二)ES线(ACm)碳在奥氏体中的溶解度曲线.二次渗碳体.(三)PQ线碳在铁素体中的溶解度曲线.三次渗碳体.4.3铁碳合金的平衡结晶过程及组织分类:(按有无共晶转变)碳钢(Wc<2.11%)铸铁(Wc>2.11%)工业纯铁(Wc<0.0218%)七种类型:(根据组织,按含碳量分类)工业纯铁(Wc<0.0218%)共析钢(Wc=0.77%)亚共析钢(Wc=0.0218-0.77%)过共析钢(Wc=0
5、.77-2.11%)共晶白口铁(Wc=4.3%)亚共晶白口铁(Wc=2.11-4.3%)过共晶白口铁(Wc=4.3-6.69%)各种类型合金平衡结晶过程冷却曲线一.Wc=0.01%的工业纯铁L---L+-------+(奥氏体)------+(铁素体)------+Fe3CIII(三次渗碳体区)二.共析钢L---L+(奥氏体)------------------(铁素体)+Fe3C(共析渗碳体)–+Fe3C+Fe3CIII(三次渗碳体区)省略Fe3CIII,最终组织:+Fe3C(既:P(珠光体))共析反应共析反
6、应:727oC,0.77--------0.0218+Fe3C(P珠光体)W0.0218=(6.69-0.77)/(6.69-0.218)=88%WFe3C=1-88%=12%P(珠光体):铁素体()+渗碳体(Fe3C)三.亚共析钢(Wc=0.40%)L---L+-------------L+(奥氏体)------+(铁素体)--------------+P(珠光体)-----+P+Fe3CIII(三次渗碳体)省略Fe3CIII,最终组织:(铁素体)+P(珠光体)包晶反应共析反应包晶反应:L+-(奥氏体)共析反
7、应后的与P含量:WP=5P/SPW=S5/SP四.过共析钢(Wc=1.2%)L---L+(奥氏体)------+Fe3CII(二次渗碳体)----P(珠光体)+Fe3CII(二次渗碳体)共析反应后的Fe3CII与P含量:WP=4V/SVWFe3CII=4S/SV五.共晶白口铁(Wc=4.3%)L---------------E(奥氏体)+Fe3C(共晶渗碳体)--------------P(珠光体)+Fe3C(共晶渗碳体)+Fe3CII(二次渗碳体)共晶反应共析反应共晶反应:LCE(奥氏体)+Fe3C(共晶渗碳体)共析反应:
8、(奥氏体)P(珠光体)P(珠光体):(铁素体)+Fe3C(渗碳体)Ld(莱氏体):(共晶奥氏体)+Fe3C(共晶渗碳体)Ld’(低温莱氏体或变态莱氏体):P(珠光体)+Fe3C(共晶渗碳
