第四章铁碳合金newppt课件.ppt

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1、第四章铁碳合金第四章铁碳合金金属学与热处理铁碳合金第四章铁碳合金金属学与热处理铁与碳可以形成Fe3C、Fe2C、FeC等一系列化合物，因此铁碳合金中可以认为是由以上的化合物组成，但铁碳合金的碳含量一般小于5%（碳含量高于5%的铁碳合金脆性很大，无实用价值），因而只需研究Fe-Fe3C部分.钢铁是现代工业中应用最为广泛的金属材料，是由铁和碳两个基本元素组成，故称为铁碳合金，包括碳钢和铸铁两大类。引言第一节铁碳合金的组元与基本相一、纯铁（pureiron）物理性能相对原子量：55.85熔点：1538℃汽化温度：2738℃密度：7.87g/cm3具有磁性转变OtT（℃）1

2、538℃1394℃912℃Lδ-Fe（体心）γ-Fe（面心）α-Fe（体心）770℃L⇔δ-Feγ-Fe⇔δ-Feα-Fe⇔γ-Fe磁性转变温度（一）铁的同素异构转变（二）铁素体与奥氏体铁素体1碳溶于α-Fe中的间隙固溶体定义F或α符号体心立方晶体结构727℃0.0218%最大溶碳能力强度很低，塑性韧性很好，铁磁性性能奥氏体2碳溶于γ-Fe中的间隙固溶体定义A或γ符号面心立方晶体结构强度较铁素体高，塑性很好，顺磁性性能1148℃2.11%最大溶碳能力δ铁素体3碳溶于δ-Fe中的间隙固溶体定义δ符号体心立方晶体结构1495℃0.09%最大溶碳能力强度很低，塑性韧性很好

3、性能（三）纯铁的性能与应用纯铁有很好塑性和韧性，但其强度和硬度很低，很少用作结构材料。纯铁的主要用途是利用它所具有的铁磁性。工业上炼制的电工纯铁和工程纯铁具有高的磁导率，可用于要求软磁性的场合，如各种仪器仪表的铁芯等。二、渗碳体Fe3C渗碳体铁与碳形成的间隙化合物化学式：Fe3C含碳量：6.69%硬度高、脆性大，塑性几乎为零熔点为1227℃在230℃以下具有弱磁性亚稳相：Fe3C→3Fe+C（石墨）第二节Fe-Fe3C相图分析如何研究铁碳合金成分、温度、组织和性能之间的关系呢？铁碳合金相图FeFe3CSQPNKJHGFEDCBAγ+Fe3Cα+γL+γγ+L+α

4、γLL+Fe3Cα+Fe3CC%温度C%FeTFe3C6.69点A纯铁熔点，1538℃ADFe3C熔点，1227℃D1538℃1227℃γ-Fe⇔δ-Fe，1394℃Nα-Fe⇔γ-Fe，912℃GNGC在δ-Fe中的最大溶解度HC在α-Fe中的最大溶解度PC在γ-Fe中的最大溶解度EHPE2.110.02180.09包晶点，0.17%，1495℃J共析点，0.77%，727℃S共晶点，4.3%，1148℃CCSJ4.30.770.171148℃727℃1495℃KFBQ室温下C在α-Fe中的溶解度QLL+γL+Fe3CCESPQGKFDABC%FeJNFe3C6

5、.69L+δHAB线-液相线1含义L→δ开始线BC线-液相线2含义L→γ开始线CD线-液相线3含义L→Fe3C开始线线AH线-固相线1含义L→δ结束线JE线-固相线2含义L→γ结束线LL+γL+Fe3CCESPQGKFDABC%FeJNFe3C6.69L+δHδγ线LL+γL+Fe3CCESPQGKFDABC%FeJNFe3C6.69L+δHδγNH线-晶型转变线1含义δ→γ开始线NJ线-晶型转变线2含义δ→γ结束线GS线-晶型转变线3含义γ→α开始线GP线-晶型转变线4含义γ→α结束线δ+γα+γα线HJB线——包晶线1温度1495℃反应式LB+δH⇔γJLL+γ

6、L+Fe3CCESPQGKFDABC%FeJNFe3C6.69L+δHδγδ+γα+γα线ECF线——共晶线2温度1148℃反应式LC⇔γE+Fe3C莱氏体：奥氏体和渗碳体的机械混合物符号：Ld形貌：奥氏体分布在渗碳体基底上性能：塑性很差注意：莱氏体不是铁碳合金的基本相这叫莱氏体！LL+γL+Fe3CCESPQGKFDABC%FeJNFe3C6.69L+δHδγδ+γα+γαγ+Fe3C线PSK线——共析线3温度727℃反应式γS⇔αP+Fe3C这叫珠光体！珠光体：铁素体和渗碳体的机械混合物符号：P形貌：层片状注意：珠光体也不是铁碳合金的基本相显微镜观察，珠光体呈层

7、片状特征，表面具有珍珠光泽，因此得名。LL+γL+Fe3CCESPQGKFDABC%FeJNFe3C6.69L+δHδγδ+γα+γαγ+Fe3Cα+Fe3C线LL+γL+Fe3CCESPQGKFDABC%FeJNFe3C6.69L+δHδγδ+γα+γαγ+Fe3Cα+Fe3CES线1类型溶解度曲线含义C在奥氏体中溶解度曲线，又称Acm线PQ线2类型溶解度曲线含义C在铁素体中溶解度曲线线两条磁性转变线770℃1类型α的铁磁性转变线含义770℃以上无铁磁性，770℃以下为铁磁性230℃2类型Fe3C的磁性转变线含义230℃以上Fe3C无磁性，230℃以下为铁磁性