第二章工程材料的基础知识(下)ppt课件.ppt

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1、第四节合金的结晶一、二元合金相图的基本知识1.相图的基本概念相图定义：相图也称相态图、相平衡状态图，是用来表示相平衡系统的组成与一些参数（如温度、压力）之间关系的一种图。合金相图：表示合金系在平衡条件下，不同压力、温度、成分时的各相关系的图解。合金系：由两种或两种以上组元按不同的比例配制成一系列不同成分的所有合金称为合金系。相平衡：在一定的条件下，当一个多相系统中各相的性质和数量均不随时间变化时，称此系统处于相平衡。第四节合金的结晶一、二元合金相图的基本知识2.二元合金相图的建立相图的建立方法：热分析法等实验依据：相变时会

2、发生能量的变化热分析装置示意图第四节合金的结晶一、二元合金相图的基本知识第四节合金的结晶一、二元合金相图的基本知识3.杠杆定律MLMsQL—液相的质量Qα—固相的质量第四节合金的结晶一、二元合金相图的基本知识4.枝晶偏析在实际生产中，一般合金的冷却速度较快，在结晶过程中固相中的原子来不及扩散，使先结晶出的枝晶轴含有较多的高熔点元素(如Cu-Ni合金中的Ni)，后结晶的枝晶间含有较多的低熔点元素(如Cu-Ni合金中的Cu)。这种晶粒内部化学成分不均匀的现象称为枝晶偏析。枝晶偏析会使晶粒内部的性能不一致，从而使合金的力学性能降

3、低，特别会使塑性降低。第四节合金的结晶二、二元合金相图的基本类型1.二元匀晶相图第四节合金的结晶二、二元合金相图的基本类型2.二元共晶相图液相线：adb固相线：acdeb三个单相区：L、α、β（α、β是有限固溶体）共晶点：d共晶成分的合金冷却到此点所对应的温度（共晶温度），共同结晶出αc　、βe第四节合金的结晶二、二元合金相图的基本类型2.二元共晶相图共晶合金的结晶过程示意图第四节合金的结晶二、二元合金相图的基本类型2.二元共晶相图第四节合金的结晶二、二元合金相图的基本类型2.二元共晶相图合金Ⅲ的结晶过程示意图第四节合金的

4、结晶二、二元合金相图的基本类型2.二元共晶相图组织标注相图第四节合金的结晶二、二元合金相图的基本类型2.二元包晶相图L+L+L+第四节合金的结晶二、二元合金相图的基本类型2.二元共析相图第四节合金的结晶三、相图与合金性能的关系第五节铁碳合金相图一、铁碳合金的组元1．Fe组元铁的一个重要特性是结晶过程具有同素异构转变。性能特点—强度低、硬度低、韧性、塑性好。第五节铁碳合金相图一、铁碳合金的组元2．Fe3C（Cem，Cm）组元渗碳体Fe3C是碳的质量分数为6.69％的铁与碳的金属化合物。熔点高，硬而脆，塑性、韧性几

5、乎为零。Fe3C是一个亚稳相，在一定条件下可发生分解：Fe3C→3Fe+C（石墨），Fe3C的晶格第五节铁碳合金相图二、铁碳合金的基本相1．铁素体碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体，用符号F表示。铁素体的性能近似纯铁，具有良好的塑性和韧性，而强度、硬度较低。铁素体第五节铁碳合金相图二、铁碳合金的相与组织2．奥氏体碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体，称为奥氏体，用符号A表示。奥氏体具有一定的强度和硬度，塑性较好。溶碳能力比铁素体大。奥氏体第五节铁碳合金相图二、铁碳合金基本相3．渗碳体说明见前述铁碳合金的组元第五节铁碳合

6、金相图第五节铁碳合金相图二、铁碳合金相图的分析第五节铁碳合金相图二、铁碳合金相图的分析相图中的特性点第五节铁碳合金相图二、铁碳合金相图的分析相图中的特性线第五节铁碳合金相图二、铁碳合金相图的分析相图中的各区域组织第五节铁碳合金相图二、铁碳合金相图的分析铁碳合金的分类第五节铁碳合金相图三、典型铁碳合金结晶过程及其组织1.共析钢珠光体第五节铁碳合金相图三、典型铁碳合金结晶过程及其组织3.亚共析钢45钢的组织第五节铁碳合金相图三、典型铁碳合金结晶过程及其组织4.过共析钢含1.4%C钢的组织第五节铁碳合金相图三、典型铁碳合金结晶过

7、程及其组织5.共晶白口铸铁第五节铁碳合金相图三、典型铁碳合金结晶过程及其组织6.亚共晶白口铸铁第五节铁碳合金相图三、典型铁碳合金结晶过程及其组织7.过共晶白口铸铁第五节铁碳合金相图四、碳质量分数与铁碳合金的组织、性能之间的关系1.碳质量分数与平衡组织关系第五节铁碳合金相图四、碳质量分数与铁碳合金的组织、性能之间的关系2.碳质量分数与力学性能之间的关系含碳量对力学性能的影响第五节铁碳合金相图四、碳质量分数与铁碳合金的组织、性能之间的关系3.铁-渗碳体相图的应用（1）在选材方面的应用（2）在制定热加工工艺方面的应用铸造方面的应

8、用锻造方面的应用焊接方面的应用在热处理方面的应用