汽车机械基础电子教案-单元一课题二1

项目
工
钢
业
白口铸铁
纯 亚共析钢 过共析钢 亚共晶白口铁 过共晶白口铁 铁
ωC 组织特征
组织组成 物相对量
0.0218% 0.77%
2.11%
高温固态组织位单相固溶体
4.3%
6.69%
组织中有共晶莱氏体
.
.. .
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.. ..
. .
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..
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L’d.
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..
.
.
相组成物 相对量
L
L+A
A
A+F
F+P(F+Fe3C)
terima Kasih
得力马卡系
CDFC区域为L+Fe3C两相区。凡 是含碳量wC>4.3%液相，缓冷到 液相线（CD线）对应温度时，
都会结晶出渗碳体，称为一次
渗碳体（Fe3CΙ）。
GSPG区域为F+A两相区。含碳量 wC<0.77%的铁碳合金缓冷至GS线对应温 度时，将由奥氏体中析出铁素体。奥氏体
的含碳量随温度降低，沿GS线变化至
铁碳合金室温下下的相组成相对量、组织组成物相对量
从图中可以清楚的看出铁碳合金组织 变化的基本规律：随含碳量的增加， 工业纯铁中的三次渗碳体的量随着增 加，亚共析钢中的铁素体量随着减少， 过共析钢中的二次渗碳体量随着增加。 对于白口铸铁，亚共晶白口铸铁种的 珠光体和二次渗碳体量随着减少，过 共晶白口铸铁中一次渗碳体和共晶渗 碳体量随着增加。
第六节 Fe3-Fe3C相图分析
❖ 简化的Fe3-Fe3C相图
简化相图由两个简单的二元相图组合而 成。图中的右上半部分为共晶转变类型的 相图,左下半部分为共析转变类型的相图。
❖ 两条恒温转变线
共晶转变线和共析转变线
❖ 相区及其主要特点和特性曲线的分析
❖ 共晶转变线
ECF线为铁碳合金的共晶转变线。C点 为共晶点，C点成分（wC=4.3%）的液相 在1148℃同时结晶出E点成分（ωC=2.11%） 的奥氏体和F点成分（wC=6.69%）的渗碳 体。此转变称为共晶转变，表达式为： LCAE+Fe3C共晶转变的产物为莱氏体，它 是奥氏体和渗碳体组成的机械混合物， 用符号Ld表示。
在选材方面的应用 根据零件的服
役条件和性能要求，来选择合适的材 料。
在铸造方面的应用 由相图可知共
晶成分的铁碳合金熔点最低，结晶温 度范围小，具有良好的铸造性能。在 铸造中，经常选用共晶成分的铸铁
在压力加工方面的应用 钢材的锻造、
轧制均选择在单相奥氏体区适当温度范围 进行。
在焊接方面的应用 根据Fe-Fe3C
根据室温组织的不同，钢又分为以下三 种：亚共析钢、共析钢、过共析钢
白口铸铁（2..11%<wC<6.69%）
根据室温组织不同，白口铸铁又可分为 三种：亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁、 过共晶白口铸铁
第八节 含碳量与铁碳合金组织 及性能的关系
一、铁碳合金含碳 量与组织的关系
二、铁碳合金含碳 量与力学性能的关系
0.77%。GS线是从奥氏体中析出铁素体的
开始线。在此区内，与奥氏体平衡的铁素 体，其含碳量随温度降低沿GP线变化至 0.0218% wC>4.3% 。wC<0.0218%的铁碳 合金，当缓冷至GP线对应温度时奥氏体 全部转变为铁素体。
EFKSE区域为A+Fe3C两相区。在此 区内，奥氏体中的含碳量温度的降低 沿ES线从2.11%变化至0.77%。由于
第七节 典型合金的结晶 过程及组织
碳合金的分类：
一、共析钢的结晶过程分析 二、亚共析钢的结晶过程分析 三、过共析钢的结晶过程分析 四、共晶白口铸铁的结晶过程分析 五、亚共晶白口铸铁的结晶过程分
析
六、过共晶白口铸铁的结晶过程分 析
工业纯铁（wC<0.0218%） 钢（0.0218%<wC<2.11%）。
奥氏体中析出渗碳体，称为二次渗碳 体（Fe3C II ）。ES线是合金中碳在奥 氏体中的溶解度曲线，是Fe3C II从奥 氏体中析出的开始线。
PKLQP为F+Fe3C两相区。PQ线 为碳在铁素体中的溶解度曲线。当
合金从727℃缓冷至室温时，碳在 铁素体中的溶解度沿PQ线变化，
并析出三次渗碳体（Fe3C III ）。
HBS AK/J
300 1200
HBS 60
192
250
1000 Ψ
200
800
160
Qb 50 40
128
150
600
30
96
100
400
20
64
δ
32
200
AK
பைடு நூலகம்
10
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
Wc(%)
第九节 铁碳相图的应用
一、在选材方面的应用 二、在铸造方面的应用 三、在压力加工方面的应用 四、在焊接方面的应用 五、在热处理方面的应用
相图采用相应热处理加以改善。
在热处理方面的应用 对于制定
热处理工艺有着特别重要的意义。
温度
II I III
Ⅴ
IV
A
1
L
2
1
L+A
AE F+A 3 G
F
4
Q4
2
1
C
A+Fe3C
3
2
Fe
0.77 2.11
4.3
0.0218
wC（）
Ⅵ D
1
L+Fe3C
2
F
3
K
L Fe3C
L+A L
A
P(F+Fe3C)
▪ 4. 渗碳体 渗碳体是一种具有复杂晶
体结构的间隙化合物.它的分子式Fe3CI渗
碳体的含碳量是wC=6.69% 。在Fe-Fe3C
相图中渗碳体既是组元又是基本相。
渗碳体的硬度很高，约800HBS，而塑性 和韧性几乎等于零，是一个硬而脆的相。 渗碳体是铁碳合金中主要的强化相，它的 形状、大小与分布对钢的性能有很大影响。
符号P表示。
❖ 一、单相区
❖ 二、两相及其边界的特征曲线
1.L+A两相区 2.L+Fe3C两相区 3.A+ Fe3C两相区 4.F+A两相区 5.F+ Fe3C两相区
❖ ACEA区域为L+A两相区。凡是含碳量 F+A两相区的液相缓冷到液相线（AC 线）对应的温度时，都会结晶出奥氏体。 在此区内液相和奥氏体同时存在并处于 平衡。
❖ 共析转变线 PSK 线为铁碳合金的 共
析转变线。S点为共析点，S点成分为
（wc=0.77%）的奥氏体在727 ℃同时析
出P点成分（ 和K点成分（
wwcc==00..062.6198%%））的的渗铁碳素体体。
此转变称为共析转变，表达式如下：
ASFP+Fe3C共析转变的产物称珠光体， 它是铁素体和渗碳体的机械混合物，用