共析钢、亚共析钢、过共析钢
亚共析钢、共析钢和过共析钢.
亚共析钢、共析钢和过共析钢
1、亚共析钢、共析钢和过共析钢
硬度法无法区分亚共析钢，共析钢和过共析钢。
金相法可以区分亚共析钢，共析钢和过共析钢.利用铁素体,珠光体,渗碳体之间的比例按照杠杆定理来判断含碳量.铁素体越多,含碳量越少,渗碳体越多,含碳量越高,全部是珠光体则是共析钢。
亚共析钢:珠光体加铁素体
共析钢:珠光体
过共析钢:珠光体加渗碳体
高碳钢是共析钢和过共析钢的总称.
含碳量为0.8%的钢为共析钢，以纯珠光体形式存在。
含碳量小于0.8%的钢为亚共析钢，以珠光体和铁素体的共熔体存在。
含碳量大于0.8%的钢为过共析钢，以珠光体和渗碳体的形式存在。
显微分析
亚共析钢——铁素体（白色）+珠光体（暗色）
过共析钢——珠光体（暗色）+渗碳体（白色）
含碳量增加，珠光体量增加
2、现在钢铁的分类和用途
钢即铁碳合金．根据C含量不同性质不同．用途也不同．还有受热处理的影响．
根据C含量和组织的不同可分为：
（1）工业纯铁是C含量＜0.0218％的铁碳合金；
（2）碳钢是C含量在0.0218％－2.11％的铁碳合金，其中包含亚共析刚＼共析刚＼和过共析刚；
（3）白口铸铁其含C量在2.11％－6.69％．由于断口成白色，故叫白口铸铁，又分为亚共晶白口铁，共晶白口铁和过共晶白口铁．
3、高中低碳钢是怎么分类的？和共析钢，亚共析，过共析有什么联系和区别呢？低碳钢：C含量<0.25%
中碳钢：C含量0.25%-0.65%
高碳钢：C含量>0.65%
共析钢=0.77%，亚共析<0.77%，过共析>0.77%。
铁碳相图对共析钢-亚共析钢和过共析钢的详细分析
共析钢的结晶过程是一个扩散控制的过程，需要足够的时间来
03
完成。
共析钢的物理性质和机械性能
1
共析钢的物理性质和机械性能与其化学成分和组 织结构密切相关。
2
共析钢具有较高的强度和硬度，良好的耐磨性和 耐腐蚀性，以及较好的塑性和韧性。
3
这些性能使得共析钢在机械制造、汽车、航空航 天等领域得到了广泛应用。
过共析钢的物理性质和机械性能
01
02
03
由于过共析钢的碳含量 较高，其强度和硬度相 对较高，但韧性较差。
过共析钢在高温下具有 良好的抗氧化性和耐腐 蚀性，但在低温下容易
发生脆化。
由于组织中存在大量的 二次渗碳体，过共析钢 的耐磨性和高温疲劳强
度较好。
05
铁碳相图对共析钢-亚共 析钢和过共析钢的应用
在这个温度范围内，铁碳相图中的共析反应是放热反应，即 随着温度的降低，液态铁碳合金会逐渐发生共析反应，生成 铁素体和渗碳体。
共析钢的结晶过程
01
共析钢的结晶过程是在一定的温度下，液态的铁碳合金开始发 生共析反应，生成铁素体和渗碳体。
02
随着温度的降低，共析反应会继续进行，直到所有的液态合金
都转变为固态的铁素体和渗碳体。
铁碳相图为制定热处理工艺提供了依据，通过控制加热、保温和冷却过
程，实现对钢材内部组织结构的调控，从而改善其物理和机械性能。
在材料科学中的应用
研究相变行为
铁碳相图揭示了钢在加热和冷却过程中的相变行为，有助 于材料科学家了解材料在不同温度下的组织结构和性能变 化。
探索微观结构与性能关系
通过铁碳相图，可以研究不同成分和温度条件下钢材的微 观结构，进一步探索微观结构与性能之间的关系，为新材 料的开发提供理论支持。
AA钢材常识
共析钢、亚共析钢、过共析钢1.共析钢：碳溶解在铁的晶格中形成固溶体，碳溶解到α——铁中的固溶体叫铁素体，溶解到γ——铁中的固溶体叫奥氏体。
铁素体与奥氏体都具有良好的塑性。
当铁碳合金中的碳不能全部溶入铁素体或奥氏体中时，剩余出来的碳将与铁形成化合物——碳化铁（Fe3C）这种化合物的晶体组织叫渗碳体，它的硬度极高，塑性几乎为零。
从反映钢的组织结构与钢的含碳量和钢的温度之间关系的铁碳平衡状态图上可见，当碳的含量正好等于0.77%时，即相当于合金中渗碳体（碳化铁）约占12%，铁素体约占88%时，该合金的相变是在恒温下实现的。
即在这种特定比例下的渗碳体和铁素体，在发生相变时，如果消失两者同时消失（加热时），如果出现则两者又同时出现，在这一点上这种组织与纯金属的相变类似。
基于这个原因，人们就把这种由特定比例构成的两相组织当作一种组织来看待，并且命名为珠光体，这种钢就叫做共析钢。
即含碳量正好是0.77%的钢就叫做共析钢，它的组织是珠光体。
2.亚共析钢：常用的结构钢含碳量大都在0.5%以下，由于含碳量低于0.77%，所以组织中的渗碳体量也少于12%，于是铁素体除去一部分要与渗碳体形成珠光体外，还会有多余的出现，所以这种钢的组织是铁素体+珠光体。
碳含量越少，钢组织中珠光体比例也越小，钢的强度也越低，但塑性越好，这类钢统称为亚共析钢。
3.过共析钢工具用钢的含碳量往往超过0.77%，这种钢组织中渗碳体的比例超过12%，所以除与铁素体形成珠光体外，还有多余的渗碳体，于是这类钢的组织是珠光体+渗碳体。
这类钢统称为过共析钢。
二、有关钢材机械性能的名词钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
设Ps 为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs=Ps/Fo(MPa)，MPa称为兆帕等于N（牛顿）/mm2，（MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2）2.屈服强度（σ0.2）有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值（一般为原长度的0.2%）时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。
共析钢,亚共析钢,过共析钢区别
共析钢,亚共析钢,过共析钢区别
共析钢、亚共析钢、过共析钢这三种钢的不同之处在于其微观结构的差异。
具体说来，共析钢、亚共析钢、过共析钢的碳原子在固态时的分布位置和结构不同。
下面，我们将分别对这三种钢进行介绍。
1. 共析钢
共析钢是一种非常常见的钢种，其碳含量通常在0.2%-0.8%之间。
共析钢的微观结构中，既有铁素体又有珠光体。
其中，珠光体中的碳原子与铁原子以一定比例混合分布，并被称为共析组织。
共析组织的存在使得共析钢在冷加工时拥有更好的可塑性，因此常被用于制造汽车零部件、家具等。
2. 亚共析钢
与共析钢不同，亚共析钢的碳含量通常只有0.1%-0.2%。
在亚共析钢的微观结构中，珠光体处的碳的含量较低，甚至可以降至0.05%左右，这种结构被称为亚共析结构。
亚共析结构的存在使得亚共析钢具备更高的抗拉强度和硬度，并拥有优异的耐腐蚀性，因此常被用于制造化工设备、机床等高端领域的产品。
3. 过共析钢
通常情况下，过共析钢的碳含量超过了0.8%。
在过共析钢的微观结构中，珠光体处的碳含量非常高，甚至可以超过1.2%，形成了过共析组织。
过共析组织的存在使得过共析钢在加工时较为困难，但同时也增加了其硬度和抗磨损性。
因此，过共析钢常被应用于制造特殊机床、矿山机械等领域。
综上所述，共析钢、亚共析钢、过共析钢在微观结构上有所差异，在应用领域上也各有侧重。
通过精确把握其结构和性质，可以更好地满足产品设计和制造的需求。
铁碳合金的基本组织及合金相图分析
Lc
Ld（A+Fe3C）
精选ppt
7
模块二 金属学的基本知识
PSK：共析线，含C量在0.0218 % --6.69%的 铁碳合金至此反生共析转变，产生珠光体P ， 又称A1线。
727ºC
As P(F+Fe3C) E二S：次C渗在碳γ体-F析e中出的。溶解度曲线，又称Acm线。
GS：A开始析出F的转变线，加热时F全部溶入
课题五 铁碳合金相图
引言： 关于铁碳合金状态图
1、概念：表示铁碳合金在不同成分和不同温度下 的 组织、性能以及它们之间相互关系的图形，又称铁 碳合金相图或铁碳合金平衡图。是通过实验的方法 建立起来的。 2、作用：是研制新材料，制定合金熔炼、铸造、压 力加工和热处理等工艺的重要工具。 3F、eCF、e-CF相eC图-C包等括几：部F分e-。Fe仅3C研、究FFee3C-F-eF3eC2C。、 Fe2C-
A，又称A3线。
PQ ： C在α-Fe中的溶解度曲线，三次渗碳体 析出。
精选ppt
8
模块二 金属学的基本知识
5、相区及其组织 4个单相区、5个两相区、2个三相共存线
1）4个单相区：
①液相区ACD线以上区域：L
②AESGA区：A
③GPQG区：F
④DFK直线区：Fe3C
2）5个单相区：
①ACEA区域：L+A
精选ppt
6
模块二 金属学的基本知识
4、特性线
ACD：液相线，液相冷却至此开始析出固相，固相加
热至此全部转化为液相。冷至AC线开始结晶出A； 冷至CD线，开始结晶出一次渗碳体。
AECF：固相线，液态合金至此线全部结晶为固相， 固相加热至此开始转化为液相。反应式：
亚共析钢原料
亚共析钢原料
亚共析钢（subeutectoid steel）是指碳含量低于0.77%的钢，其在冷却时会经历一个类似于共析反应的相变，但其中的奥氏体不会完全转变为铁素体，而是会保留一部分奥氏体。
因此，亚共析钢中既含有铁素体又含有奥氏体。
亚共析钢的原料主要包括铁、钢铁废料和合金元素等。
其中，碳是影响亚共析钢性能的关键元素之一。
通常情况下，亚共析钢的碳含量在0.3%到0.7%之间。
除了碳外，亚共析钢中还常常添加其他合金元素，例如锰、铬、钼等。
这些元素可以提高钢材的强度、硬度和耐腐蚀性等性能。
在生产亚共析钢时，通常采用炉料配制、熔炼浇铸或轧制加工等方法。
炉料配制是将铁、废钢等材料按一定比例混合后进行熔炼。
熔炼浇铸是将熔化的金属倒入模具中制成钢坯。
轧制加工则是将钢坯经过轧制、锻造等加工方式加工成所需形状的钢材。
总之，亚共析钢的原料主要包括铁、钢铁废料和合金元素等，可以通过炉料配制、熔炼浇铸或轧制加工等方法生产。
钢的分类
工具钢包括碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢。是用以制造各种工具的高碳和中碳优质钢和高级优质钢，它们在使用上当制成工具经最后热处理后，要求有很高的硬度、耐磨性、足够的强度和冲击韧性。
（1）碳素工具钢是基本上不含合金元素的高碳钢，如（T7
通常所说的滚珠轴承钢是指珠光体型的高碳铬钢（如GCr6、GCr9、GCr15、GCr9SiMn等钢），其含碳量约1.0%，含铬量0.50% ~ 1.65%。
6、弹簧钢
弹簧是重要的机械零件之一，一般都在动负荷条件下使用，因此，制造弹簧用的弹簧钢，要求具有高的抗张强度，高的屈强比（σs/σb），高的疲劳强度（尤其是缺口疲劳强度），高的冲击韧性和塑性，同时要求一定的淬透性和低的脱碳敏感性，在热状态下容易挠制成型，为满足上述各项要求，碳素弹簧钢（如65#、70#、75#、85#
3、合金结构钢：
合金结构钢是机械制造用钢，它们是在优质碳素结构钢的基础上适当地加入一种或数种（但总含量不多）合金元素，按我国资源情况，为了节约Ni、Cr、Mo等贵重合金元素，我国发展了Si、Mn、V、Ti、B为主的合金结构钢体系。合金结构钢主要用来制造重要的机械零件和大截面机械零件，与优质碳素结构钢相比，合金结构钢除了有较高的强度和韧性外，最重要的它们具有较高的淬透性，如零件作调质热处理就能获得在整个截面上均匀的、具有良好综合机械性能的金相显微组织，合金结构钢的淬火工艺可采用较缓和的冷却剂来进行，这样淬火件就可以防止严重的变形和淬火裂纹的发生，这对于钢材的使用是极具实际意义的。
钢）的含碳量均在0.60% ~ 0.90%范围，合金弹簧钢（如50SiMn、50CrVA、60Si2MnA、60Si2CrVA钢），含碳量一般在0.46% ~ 0.74%范围。
什么是共析钢、亚共析钢、过共析钢
什么是共析钢、亚共析钢、过共析钢一、共析钢、亚共析钢、过共析钢1.共析钢碳溶解在铁的晶格中形成固溶体，碳溶解到α——铁中的固溶体叫铁素体，溶解到γ——铁中的固溶体叫奥氏体。
铁素体与奥氏体都具有良好的塑性。
当铁碳合金中的碳不能全部溶入铁素体或奥氏体中时，剩余出来的碳将与铁形成化合物——碳化铁（Fe3C）这种化合物的晶体组织叫渗碳体，它的硬度极高，塑性几乎为零。
从反映钢的组织结构与钢的含碳量和钢的温度之间关系的铁碳平衡状态图上可见，当碳的含量正好等于0.77%时，即相当于合金中渗碳体（碳化铁）约占12%，铁素体约占88%时，该合金的相变是在恒温下实现的。
即在这种特定比例下的渗碳体和铁素体，在发生相变时，如果消失两者同时消失（加热时），如果出现则两者又同时出现，在这一点上这种组织与纯金属的相变类似。
基于这个原因，人们就把这种由特定比例构成的两相组织当作一种组织来看待，并且命名为珠光体，这种钢就叫做共析钢。
即含碳量正好是0.77%的钢就叫做共析钢，它的组织是珠光体。
2.亚共析钢常用的结构钢含碳量大都在0.5%以下，由于含碳量低于0.77%，所以组织中的渗碳体量也少于12%，于是铁素体除去一部分要与渗碳体形成珠光体外，还会有多余的出现，所以这种钢的组织是铁素体+珠光体。
碳含量越少，钢组织中珠光体比例也越小，钢的强度也越低，但塑性越好，这类钢统称为亚共析钢。
3.过共析钢工具用钢的含碳量往往超过0.77%，这种钢组织中渗碳体的比例超过12%，所以除与铁素体形成珠光体外，还有多余的渗碳体，于是这类钢的组织是珠光体+渗碳体。
这类钢统称为过共析钢。
二、有关钢材机械性能的名词1.屈服点（σs）钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)，MPa称为兆帕等于N（牛顿）/mm2，（MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2）2.屈服强度（σ0.2）有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值（一般为原长度的0.2%）时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。
共析钢、亚共析钢材分类
有关钢材的解释yaojing77 发表于2005-8-17 14:42:23[所有评论][我要评论]一、共析钢、亚共析钢、过共析钢1.共析钢碳溶解在铁的晶格中形成固溶体，碳溶解到α——铁中的固溶体叫铁素体，溶解到γ——铁中的固溶体叫奥氏体。
铁素体与奥氏体都具有良好的塑性。
当铁碳合金中的碳不能全部溶入铁素体或奥氏体中时，剩余出来的碳将与铁形成化合物——碳化铁（Fe3C）这种化合物的晶体组织叫渗碳体，它的硬度极高，塑性几乎为零。
从反映钢的组织结构与钢的含碳量和钢的温度之间关系的铁碳平衡状态图上可见，当碳的含量正好等于0.77%时，即相当于合金中渗碳体（碳化铁）约占12%，铁素体约占88%时，该合金的相变是在恒温下实现的。
即在这种特定比例下的渗碳体和铁素体，在发生相变时，如果消失两者同时消失（加热时），如果出现则两者又同时出现，在这一点上这种组织与纯金属的相变类似。
基于这个原因，人们就把这种由特定比例构成的两相组织当作一种组织来看待，并且命名为珠光体，这种钢就叫做共析钢。
即含碳量正好是0.77%的钢就叫做共析钢，它的组织是珠光体。
2.亚共析钢常用的结构钢含碳量大都在0.5%以下，由于含碳量低于0.77%，所以组织中的渗碳体量也少于12%，于是铁素体除去一部分要与渗碳体形成珠光体外，还会有多余的出现，所以这种钢的组织是铁素体+珠光体。
碳含量越少，钢组织中珠光体比例也越小，钢的强度也越低，但塑性越好，这类钢统称为亚共析钢。
3.过共析钢工具用钢的含碳量往往超过0.77%，这种钢组织中渗碳体的比例超过12%，所以除与铁素体形成珠光体外，还有多余的渗碳体，于是这类钢的组织是珠光体+渗碳体。
这类钢统称为过共析钢。
二、有关钢材机械性能的名词1.屈服点（σs）钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs=Ps/Fo(MPa)，MPa称为兆帕等于N（牛顿）/mm2，（MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2）2.屈服强度（σ0.2）有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值（一般为原长度的0.2%）时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。
为什么共析钢过冷奥氏体最稳定？
为什么共析钢过冷奥⽒体最稳定？
⾮共析钢由于有先析相析出，使奥⽒体转变为珠光体的形核部位增加，过冷奥⽒体稳定性降低，珠光体转变的孕育期减⼩，C曲线左移。
①亚共析钢，先析相为F,随W(C)%的增加，先析相量减少，过冷A分解⽣核部位减少，使得过冷A稳定，, 推迟珠光体类型组织的转变,C曲线右移；②过共析钢。
有⼆次渗碳体先相⽣成，随着W(C)%的增加，⼆次渗碳体先相含量增加，过冷A分解⽣核部位增加，使得过冷A稳定性下降,a促进珠光体类型组织的转变,C曲线左移③共析钢C曲线最靠右，过冷A 最稳定.。
亚共析钢共析钢过共析钢的含碳量
亚共析钢共析钢过共析钢的含碳量1. 钢的基本概念在咱们的生活中，钢可谓是个“万金油”。
你知道吗？从建筑到汽车，钢的身影无处不在。
它的秘密之一就在于它的成分，尤其是含碳量。
钢的种类主要分为三种：亚共析钢、共析钢和过共析钢。
简单来说，这三种钢就像三兄弟，各有各的性格，含碳量也各不相同。
听起来有点复杂，但其实只要理清楚，它们的区别就像你对待兄弟姐妹一样容易。
1.1 亚共析钢咱们先说说亚共析钢。
这种钢的含碳量在0.02%到0.76%之间，听起来没啥，但其实这小小的百分比可是大有讲究哦。
想象一下，亚共析钢就像一个安静的老大，性格温和，韧性好。
因为含碳量相对低，它的塑性和韧性都很出色，适合用在需要高强度和抗冲击性的地方，比如大楼的框架和汽车的底盘。
而且，亚共析钢的热处理方式也很灵活，可以通过淬火和回火来改变它的性能。
就像老大会根据不同的场合调整自己的风格，既能温文尔雅，也能气宇轩昂。
1.2 共析钢接下来是共析钢，它的含碳量在0.76%到2.14%之间。
这可就有点意思了，想象共析钢是个正值青春期的二哥，情绪波动大，但充满活力。
这个阶段的钢铁，恰到好处，既有强度也有韧性，适合做各种工具和机械零件，比如刀具和轴承。
共析钢的显微结构里，珠光体的比例恰到好处，既能提供坚固的性能，又能保证一定的延展性。
就好比一个人不仅能打篮球，还能唱歌，真是多才多艺！2. 过共析钢2.1 性能与应用然后是过共析钢，含碳量超过2.14%。
这小子可不简单，性格就像个叛逆少年，表面坚硬，内心却可能脆弱。
过共析钢通常比较脆，尽管它的硬度很高，但在一些需要韧性的地方就显得力不从心。
这种钢一般用来做一些特定的工具，比如切割工具或模具。
要是拿它去做建筑材料，那可就有点风险，毕竟一旦受力不均，就可能出现裂纹，简直让人捏把汗啊！2.2 处理与优化不过别担心，过共析钢也有调教的方法。
通过热处理和合金元素的添加，可以改善它的性能。
就像是给叛逆少年加个辅导班，让他变得更加成熟。
共析钢、亚共析钢、过共析钢
共析钢、亚共析钢、过共析钢一、共析钢、亚共析钢、过共析钢1.共析钢碳溶解在铁的晶格中形成固溶体，碳溶解到α——铁中的固溶体叫铁素体，溶解到γ——铁中的固溶体叫奥氏体。
铁素体与奥氏体都具有良好的塑性。
当铁碳合金中的碳不能全部溶入铁素体或奥氏体中时，剩余出来的碳将与铁形成化合物——碳化铁（Fe3C）这种化合物的晶体组织叫渗碳体，它的硬度极高，塑性几乎为零。
从反映钢的组织结构与钢的含碳量和钢的温度之间关系的铁碳平衡状态图上可见，当碳的含量正好等于0.77%时，即相当于合金中渗碳体（碳化铁）约占12%，铁素体约占88%时，该合金的相变是在恒温下实现的。
即在这种特定比例下的渗碳体和铁素体，在发生相变时，如果消失两者同时消失（加热时），如果出现则两者又同时出现，在这一点上这种组织与纯金属的相变类似。
基于这个原因，人们就把这种由特定比例构成的两相组织当作一种组织来看待，并且命名为珠光体，这种钢就叫做共析钢。
即含碳量正好是0.77%的钢就叫做共析钢，它的组织是珠光体。
2.亚共析钢常用的结构钢含碳量大都在0.5%以下，由于含碳量低于0.77%，所以组织中的渗碳体量也少于12%，于是铁素体除去一部分要与渗碳体形成珠光体外，还会有多余的出现，所以这种钢的组织是铁素体+珠光体。
碳含量越少，钢组织中珠光体比例也越小，钢的强度也越低，但塑性越好，这类钢统称为亚共析钢。
3.过共析钢工具用钢的含碳量往往超过0.77%，这种钢组织中渗碳体的比例超过12%，所以除与铁素体形成珠光体外，还有多余的渗碳体，于是这类钢的组织是珠光体+渗碳体。
这类钢统称为过共析钢。
二、有关钢材机械性能的名词1.屈服点（σs）钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)，MPa称为兆帕等于N（牛顿）/mm2，（MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2）2.屈服强度（σ0.2）有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值（一般为原长度的0.2%）时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。
实验一 铁碳合金平衡组织观察
实验一铁碳合金平衡组织观察一、实验目的1．认识铁碳合金的平衡组织。
2．了解含碳量对铁碳合金平衡组织的影响规律。
．二、概述1．工业纯铁(C<0．02％)，显微组织是单相铁素体，如图11.1。
2．碳钢随含碳量不同可分为：亚共析钢(含C<0．8％)；共析钢(含C：0．8％)，过共析钢(0．8％<含C<2．06％)。
共析钢的显微组织是片状铁素体和渗碳体的机械混合物，由于试片浸蚀后表面具有珍珠的光泽，故称为珠光体，其显微组织如图11.2图11.1 图11. 2材料：工业纯铁材料：T8(0．8％C)处理方法：退火热处理方法；退火腐蚀剂：4％HNO3，酒精溶液腐蚀剂：4％HNO3，酒精溶液显微组织：铁素体(白亮块是晶显微组织：珠光体，(白亮基体粒，黑线是晶粒边界) 是铁素体，细夹条是渗碳体)放大倍数：100×放大倍数；400×图中的白亮基体是铁素体，细夹条是渗碳体，黑线是铁素体和渗碳体的相界面。
如放大倍数低或片层过薄时，则看不到片层结构，而呈暗黑色块状物。
亚共析钢的显微组织是由铁素体与珠光体组成。
铁素体是碳在 一Fe中的固溶体，其组织是白亮色。
在亚共析钢中，随含碳量的增加铁素体量逐渐减少，如图11.3至共析成分时铁素体量接近于零，而形状亦由颗粒状逐渐变成网状分布于珠光体周围。
珠光体的量则随含碳量的增加逐渐增多，至共析成分时全部为珠光体组织。
过共析钢的显微组织由珠光体和网状渗碳体(二次渗碳体)组成。
渗碳体是碳和铁的化合物(Fe3C含碳量为6．67％)。
在过共析钢中，随含碳量的增加渗碳体的量增多，如图11.4。
图11. 3 图11. 4材料：20钢(0．2％C) 材料：T12钢(1．2％C)热处理方法：退火热处理方法：退火腐蚀剂：4％HNO3，酒精溶液腐蚀剂：4％HNO3酒精溶液显微组织：珠光体(暗黑色块状) 显微组织：珠光体(暗黑色基体)+铁素体(白有块，细+渗碳体(白亮细网)黑线是铁素体晶界) 放大倍数：200×放大倍数：100×从T 12钢的显微组织中看出，用硝酸酒精溶液浸蚀后渗碳体是白亮的，而且是网状分布。
亚共析钢的基本相
亚共析钢是指在冷却过程中，组成钢的不同元素形成的相同时冷却，而非完全分离形成单一相。
这种情况下，相互之间会在微观结构上交替排列，而不是形成明确的分界线。
以下是亚共析钢中可能存在的一些基本相：
1. 珠光体（Pearlite）：珠光体是碳钢中最常见的亚共析组织之一。
它由铁和碳组成，以层状结构排列。
每一层都由铁和碳的固溶体（奥氏体）和铁和碳的化合物（Fe3C，即渗碳体）组成。
2. 马氏体（Martensite）：马氏体是一种形成于快速冷却过程中的组织，具有高硬度和脆性。
它是由奥氏体通过淬火而形成的。
在亚共析钢中，马氏体可能形成于一些局部的高应力区域。
3. 奥氏体（Austenite）：奥氏体是钢中在高温下形成的面心立方结构。
在冷却过程中，奥氏体可能部分地亚共析成珠光体和其他相。
4. 铁素体（Ferrite）：铁素体是一种由铁和少量碳组成的钢的相。
在某些条件下，铁素体可能形成亚共析的结构。
亚共析钢的具体相组成取决于合金元素的含量、冷却速率以及处理过程等因素。
这些相的组合影响了钢的性能，如硬度、强度、
韧性等。
铁碳相图对共析钢,亚共析钢和过共析钢的详细分析
Q4
9
Q Fe3C 1 0 0 % 8 8 .5 % 1 1 .5 %
2021/10/10
21
共析钢的结晶过程
2021/10/10
22
(二) 亚共析钢的结晶过程 以0.40%C的钢为例
Ⅲ
A
H
B
J
合金在3点以前通过匀晶
—包晶—匀晶反应全部转 变为A。到4点，由A 中析出F 。到5点, A成分
2021/10/10
32
Fe3CⅡ量随含碳量而增加, 含碳量为2.11%时, Fe3CⅡ 量最大：
2 .1 1 0 .7 7 Q F e 3 C I I 6 .6 9 0 .7 7 1 0 0 % 2 2 .6 %
1 2
3 4
S’ 5
2021/10/10
33
过共析钢的结晶过程
2021/10/10
QFe3C 100%88.8%11.2%
珠光体中的渗碳体称共析
渗碳体。
S点以下，共析 F 中析出 Fe3CⅢ，与共析Fe3C结合 不易分辨。室温组织为P。
2021/10/10
珠光体
20
室温下，珠光体中两
相的相对重量百分比
1
2
是多少？
4L Q QL
3
6 .6 9 0 .7 7 8 8 .5 % 6 .6 9 0 .0 0 0 8
重量百分比：
Q
5L QL
6 .6 9 C 1 0 0 % 6 .6 9 0 .0 0 0 8
Q5 Q Fe3C Q L 1 0 0 % Q
1 2
3 4
S’ 5
过共析钢室温组织为P+ Fe3C Ⅱ。
两组织组成物的相对重量百分比：
亚共析钢和过共析钢的详细分析ppt课件
中的固溶线。
14
⒊ 相区 ⑴ 单相区：
L、A、F、Fe3C ⑵ 两相区: L+A、
L+Fe3C、A+Fe3C、 A+F、F+Fe3C ⑶ 两个三相区： 即ECF(L+A+ Fe3C)、PSK(A+F+ Fe3C)两条水平线
15
三、典型铁碳合金的平衡结晶过程
铁碳合金按成分可分为三类： ⑴ 工业纯铁(<0.0218% C) 组织为单相铁素体。
6.69 C 100% 6.69 0.0008
Q5 QFe3C QL 100% Q
1 2
3 4
S’ 5
过共析钢室温组织为P+ Fe3C Ⅱ。
两组织组成物的相对重量百分比：
5L 6.69 C
S '5
QP S ' L 6.69 0.77 100%,QFe3C S ' L 100% QP
32
Fe3CⅡ量随含碳量而增加, 含碳量为2.11%时, Fe3CⅡ 量最大：
2.11 0.77
QFe3CII
100% 22.6%
6.69 0.77
1 2
3 4
S’ 5 33
过共析钢的结晶过程
34
总结：钢的结晶过程
1、共析钢的结晶过程
L → L+A → A → P
相组成物：F，Fe3C 2、亚共析钢的结晶过程 L→L+A → A → A+F → P+F
相组成物：F，Fe3C
2、亚共晶白口铁的结晶过程
L→L+A → A+Lｄ (共晶A+Fe3C共晶) →A+Lｄ (A+Fe3C共晶 +Fe3CII) + Fe3CII →P+Lｄ’(P+Fe3C共晶+Fe3CII) + Fe3CII
共析钢
一、共析钢、亚共析钢、过共析钢1.共析钢碳溶解在铁的晶格中形成固溶体，碳溶解到α——铁中的固溶体叫铁素体，溶解到γ——铁中的固溶体叫奥氏体。
铁素体与奥氏体都具有良好的塑性。
当铁碳合金中的碳不能全部溶入铁素体或奥氏体中时，剩余出来的碳将与铁形成化合物——碳化铁（Fe3C）这种化合物的晶体组织叫渗碳体，它的硬度极高，塑性几乎为零。
从反映钢的组织结构与钢的含碳量和钢的温度之间关系的铁碳平衡状态图上可见，当碳的含量正好等于0.77%时，即相当于合金中渗碳体（碳化铁）约占12%，铁素体约占88%时，该合金的相变是在恒温下实现的。
即在这种特定比例下的渗碳体和铁素体，在发生相变时，如果消失两者同时消失（加热时），如果出现则两者又同时出现，在这一点上这种组织与纯金属的相变类似。
基于这个原因，人们就把这种由特定比例构成的两相组织当作一种组织来看待，并且命名为珠光体，这种钢就叫做共析钢。
即含碳量正好是0.77%的钢就叫做共析钢，它的组织是珠光体。
2.亚共析钢常用的结构钢含碳量大都在0.5%以下，由于含碳量低于0.77%，所以组织中的渗碳体量也少于12%，于是铁素体除去一部分要与渗碳体形成珠光体外，还会有多余的出现，所以这种钢的组织是铁素体+珠光体。
碳含量越少，钢组织中珠光体比例也越小，钢的强度也越低，但塑性越好，这类钢统称为亚共析钢。
3.过共析钢工具用钢的含碳量往往超过0.77%，这种钢组织中渗碳体的比例超过12%，所以除与铁素体形成珠光体外，还有多余的渗碳体，于是这类钢的组织是珠光体+渗碳体。
这类钢统称为过共析钢。
二、有关钢材机械性能的名词1.屈服点（σs）钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)，MPa称为兆帕等于N（牛顿）/mm2，（MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2）2.屈服强度（σ0.2）有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值（一般为原长度的0.2%）时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。
钢在加热时的转变
钢在冷却时的转变冷却是热处理的最后一个工序，也是最关键的工序，它决定了钢热处理后的组织和性能。
同一种钢，加热温度和保温 时间相同，冷却方法不同，热处理后的性能截然不同。
这是因为过冷奥氏体在冷却过程中转变成了不同的产物。
那么奥氏 体在冷却时转变成什么产物？有什么规律呢？这就是本次课的主要内容。
碳钢热处理时的冷却速度一般较大，大多都偏离了平衡状态（除退火外） ，所以热处理后的组织为非平衡组织。
碳钢 非平衡组织和按铁碳相图结晶得到的平衡组织相比差别很大。
所以不能再用铁碳相图加以分析，而应使用 C 曲线来确定。
一、 共析钢等温转变 C 曲线先介绍几个概念。
等温冷却和连续冷却；过冷奥氏体：处于 A1以下热力学不稳定的奥氏体，而奥氏体在 A1以上是稳定的，不会发生转变。
所以等温转变 C 曲线讲的就是过冷奥氏体在等温冷却条件下的转变规律。
（一） 、等温 C 曲线的测定（略）（二） 、等温 C 曲线的结构坐标轴、线、区的含义；孕育期的问题，引出 C 曲线的“NOSE”，共析钢过冷奥氏体最不稳定的温度是550℃，也就是说其“NOSE”出现在 550℃。
C 曲线的“NOSE”对钢的热处理影响很大，应注意。
（三） 、转变产物按照不同的冷却条件，过冷奥氏体在不同的温度范围内等温时将转变成不同的产物。
1、 珠光体类型转变在 A1--550℃之间等温时，过冷奥氏体转变成珠光体类型组织（即都是由 F 和 Fe3C 组成 ） ，而且等温温度越低， 组织中 F 和 Fe3C 的层片间距越小，组织越细，力学性能越高。
这些组织分别称为珠光体、索氏体和屈氏体，用符号 P、 S、T 表示。
其中 S 只有在1000倍的显微镜下才能分辨出其层片状形态；而 T 则只有在更高倍的电子显微镜下才能分辨 出其层片状形态。
这个转变是一个扩散型相变，需要完成铁的晶格改组和碳原子的重新分布。
2、 贝氏体转变在550℃--Ms 之间等温时，过冷奥氏体发生贝氏体转变。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
共析钢、亚共析钢、过共析钢
碳溶解在铁的晶格中形成固溶体，碳溶解到α——铁中的固溶体叫铁素体，溶解到γ——铁中的固溶体叫奥氏体。
铁素体与奥氏体都具有良好的塑性。
当铁碳合金中的碳不能全部溶入铁素体或奥氏体中时，剩余出来的碳将与铁形成化合物——碳化铁(Fe3C)这种化合物的晶体组织叫渗碳体，它的硬度极高，塑性几乎为零。
1
.共析钢
从反映钢的组织结构与钢的含碳量和钢的温度之间关系的铁碳平衡状态图上可见，当碳的含量正好等于0.77%时，即相当于合金中渗碳体(碳化铁)约占12%，铁素体约占88%时，该合金的相变是在恒温下实现的。
即在这种特定比例下的渗碳体和铁素体，在发生相变时，如果消失两者同时消失(加热时)，如果出现则两者又同时出现，在这一点上这种组织与纯金属的相变类似。
基于这个原因，人们就把这种由特定比例构成的两相组织当作一种组织来看待，并且命名为珠光体，这种钢就叫做共析钢。
即含碳量正好是0.77%的钢就叫做共析钢，它的组织是珠光体。
片状珠光体 球状珠光体
共析钢的组织
2.亚共析钢
常用的结构钢含碳量大
都在0.5%以下，由于含碳量
低于0.77%，所以组织中的渗
碳体量也少于12%，于是铁素
体除去一部分要与渗碳体形
成珠光体外，还会有多余的出
现，所以这种钢的组织是铁素
体+珠光体。
碳含量越少，钢
组织中珠光体比例也越小，钢
的强度也越低，但塑性越好，
这类钢统称为亚共析钢。
0.4%亚共析钢组织
3.过共析钢
工具用钢的含碳量往往超过0.77%，这种钢组织中渗碳体的比例超过12%，所以除与铁素体形成珠光体外，还有多余的渗碳体，于是这类钢的组织是珠光体+渗碳体。
这类钢统称为过共析钢。