汽车零件常用热处理
相关主题
- 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)。
和生产。这里主要分析讨论Fe-Fe3C相 图，Fe-石墨相图与编辑p此pt 类似，只是右侧 7
1.铁碳相图和铁碳合金
图1 铁碳双重相图
源自文库
编辑ppt
8
1.铁碳相图和铁碳合金
横坐标为钢的含碳量；纵坐标为温度。 由于Fe的晶体结构不同，C在Fe中的溶
解度差别较大。碳在面心立方(FCC)的 γ-Fe中的最大溶解度为2.11%，而在体 心立方(BCC)的α-Fe和δ-Fe中最大仅 分别为0.0218%和0.09%。
三相区——3个
包晶线——水平线HJB(L+δ+γ) 共晶线——水平线ECF(L+γ+Fe3C) 共析线——水平线PSK(γ+α+ Fe3C)
编辑ppt
13
1.铁碳相图和铁碳合金
编辑ppt
14
1.铁碳相图和铁碳合金
编辑ppt
15
1.铁碳相图和铁碳合金
Fe-Fe3C相图包含三个恒温转变：包晶、 共晶、共析。
编辑ppt
3
前言
汽车零件金属热处理工艺通常有五种方 法：
退火与正火 淬火 回火、时效和和调质处理 表面淬火 化学热处理
编辑ppt
4
1.铁碳相图和铁碳合金
钢(Steels)和铸铁(Cast irons)是应用最 广的金属材料，虽然它们的种类很多， 成分不一，但是它们的基本组成都是铁 (Fe)和碳(C)两种元素。因此，学习铁碳 相图、掌握应用铁碳相图的规律解决实 际问题是非常重要的。
编辑ppt
23
1.铁碳相图和铁碳合金
图3 Fe-Fe3C合金分类
编辑ppt
24
1.铁碳相图和铁碳合金
1.纯铁——含碳量<0.0218%，显微组织为铁素体。 2.钢——含碳量0.0218%～2.11%，特点是高温组织
为单相奥氏体，具有良好的塑性，因而适于锻造。 根据室温组织的不同，钢又可以分为： 亚共析钢(Hypo-eutectoid steel)：含碳量
应式为：
共析转变的产物是铁素体与渗碳体的机
械混合物，称为珠光体，用字母P表示。
含碳量大于0.0218%的铁碳合金，冷却 至727℃ 时，其中的奥氏体必将发生共 析转变，形成珠光体。
编辑ppt
19
1.铁碳相图和铁碳合金
Fe-Fe3C相图中的ES、PQ、GS三条特
性线也是非常重要的，它们的含义简述
编辑ppt
5
1.铁碳相图和铁碳合金
Fe和C能够形成Fe3C, Fe2C 和FeC等多 种稳定化合物。所以，Fe-C相图可以划 分成Fe-Fe3C, Fe3C-Fe2C, Fe2C-FeC和 FeC-C四个部分。由于化合物是硬脆相， 后面三部分相图实际上没有应用价值
（工业上使用的铁碳合金含碳量不超过 5％），因此，通常所说的铁碳相图就 是Fe-Fe3C部分。
PQ线是碳在铁素体中的溶解度曲线。
727℃时铁素体中溶解的碳最多
(0.0218%)，而在200℃仅可以溶解
7×10-7%C。所以铁碳合金由727℃冷却
到室温的过程中，铁素体中会有渗碳体
析出，这种渗碳体称为三次渗碳体
(Fe3CIII)。由于三次渗碳体沿铁素体
晶界析出，因此对于工业纯铁和低碳钢
影响较大；但是对于含碳量较高的铁碳
合金，三次渗碳体（含量太少）可以忽
略不计。
编辑ppt
21
1.铁碳相图和铁碳合金
GS线是冷却过程中，奥氏体向铁素体转
变的开始线；或者说是加热过程中，铁 素体向奥氏体转变的终了线（具有同素 异晶转变的纯金属，其固溶体也具有同 素异晶转变，但其转变温度有变化）。
编辑ppt
22
1.铁碳相图和铁碳合金
根据铁碳合金的含碳量及组织的不同， 可以分为纯铁、钢和白口铁三类。
如下：
ES线是碳在奥氏体中的溶解度曲线。
奥氏体的最大溶碳量是在1148℃时，可
以溶解2.11%的碳。而在727℃时，溶碳
量仅为0.77%，因此含碳量大于0.77%的
合金，从1148℃冷到727℃的过程中，
将自奥氏体中析出渗碳体，这种渗碳体
称为二次渗碳体(F编e辑3ppt CII)。
20
1.铁碳相图和铁碳合金
编辑ppt
11
1.铁碳相图和铁碳合金
两相区——7个
7个两相区分别存在于两个相应的单 相区之间：
L+δ——AHJBA
L+γ——BJECB
L+ Fe3C——DCFD
δ+γ——HNJH
γ+α——GPSG
γ+ Fe3C——ESKFCE
α+ Fe3C——PQLK编S辑pPpt
12
1.铁碳相图和铁碳合金
汽车零件常用 热处理方法
知识讲座
编辑ppt
1
目录
前言 1. 铁碳相图和铁碳合金 2. 汽车零件常用金属热处理方法 3. 有关硬度方面的常识 4. 应用范例
编辑ppt
2
前言
熟悉和了解汽车各种各样零件的不同热 处理工艺方法，对汽车制造业的质量控 制人员是至关重要的。为此，下面就一 些常用的热处理工艺知识做一介绍，可 能对大家的质检工作有所帮助。
编辑ppt
9
1.铁碳相图和铁碳合金
图2 Fe-Fe3C相图
编辑ppt
10
1.铁碳相图和铁碳合金
单相区——5个
相图中有5个基本的相，相应的有5个相 区：
液相区(L)——ABCD以上区域 δ固溶体区——AHNA 奥氏体区(γ)——NJESGN 铁素体区(α)——GPQ以左 渗碳体区(Fe3C)——DFK直线
编辑ppt
6
1.铁碳相图和铁碳合金
化合物Fe3C称为渗碳体(Cementite)， 是一种亚稳定的化合物，在一定条件下 可以分解为Fe和C，C原子聚集到一起就 是石墨。因此，铁碳相图常表示为FeFe3C和Fe-石墨双重相图（图1）。FeFe3C相图主要用于钢，而Fe-石墨相图 则主要用于铸铁的研究
编辑ppt
17
1.铁碳相图和铁碳合金
共晶转变发生在1148℃（水平线ECF），
反应式为：
共晶转变的产物是奥氏体与渗碳体的机
械混合物，称为莱氏体，用符号Ld表示。
凡是含碳量大于2.11%的铁碳合金冷却
到1148℃时，都会发生共晶反应，形成
莱氏体。
编辑ppt
18
1.铁碳相图和铁碳合金
共析转变发生727℃（水平线PSK），反
包晶转变发生在1495℃（水平线HJB）
反应式为：
编辑ppt
16
1.铁碳相图和铁碳合金
式中 L0.53——含碳量为0.53%的液相；
δ0.09——含碳量为0.09%的δ固溶体； γ0.17——含碳量为0.17%的γ固溶体， 即奥氏体，是包晶转变的产物。
含碳量在0.09~0.53%之间的合金冷 却到1495℃时，均要发生包晶反应，形 成奥氏体。
1.铁碳相图和铁碳合金
图1 铁碳双重相图
源自文库
编辑ppt
8
1.铁碳相图和铁碳合金
横坐标为钢的含碳量；纵坐标为温度。 由于Fe的晶体结构不同，C在Fe中的溶
解度差别较大。碳在面心立方(FCC)的 γ-Fe中的最大溶解度为2.11%，而在体 心立方(BCC)的α-Fe和δ-Fe中最大仅 分别为0.0218%和0.09%。
三相区——3个
包晶线——水平线HJB(L+δ+γ) 共晶线——水平线ECF(L+γ+Fe3C) 共析线——水平线PSK(γ+α+ Fe3C)
编辑ppt
13
1.铁碳相图和铁碳合金
编辑ppt
14
1.铁碳相图和铁碳合金
编辑ppt
15
1.铁碳相图和铁碳合金
Fe-Fe3C相图包含三个恒温转变：包晶、 共晶、共析。
编辑ppt
3
前言
汽车零件金属热处理工艺通常有五种方 法：
退火与正火 淬火 回火、时效和和调质处理 表面淬火 化学热处理
编辑ppt
4
1.铁碳相图和铁碳合金
钢(Steels)和铸铁(Cast irons)是应用最 广的金属材料，虽然它们的种类很多， 成分不一，但是它们的基本组成都是铁 (Fe)和碳(C)两种元素。因此，学习铁碳 相图、掌握应用铁碳相图的规律解决实 际问题是非常重要的。
编辑ppt
23
1.铁碳相图和铁碳合金
图3 Fe-Fe3C合金分类
编辑ppt
24
1.铁碳相图和铁碳合金
1.纯铁——含碳量<0.0218%，显微组织为铁素体。 2.钢——含碳量0.0218%～2.11%，特点是高温组织
为单相奥氏体，具有良好的塑性，因而适于锻造。 根据室温组织的不同，钢又可以分为： 亚共析钢(Hypo-eutectoid steel)：含碳量
应式为：
共析转变的产物是铁素体与渗碳体的机
械混合物，称为珠光体，用字母P表示。
含碳量大于0.0218%的铁碳合金，冷却 至727℃ 时，其中的奥氏体必将发生共 析转变，形成珠光体。
编辑ppt
19
1.铁碳相图和铁碳合金
Fe-Fe3C相图中的ES、PQ、GS三条特
性线也是非常重要的，它们的含义简述
编辑ppt
5
1.铁碳相图和铁碳合金
Fe和C能够形成Fe3C, Fe2C 和FeC等多 种稳定化合物。所以，Fe-C相图可以划 分成Fe-Fe3C, Fe3C-Fe2C, Fe2C-FeC和 FeC-C四个部分。由于化合物是硬脆相， 后面三部分相图实际上没有应用价值
（工业上使用的铁碳合金含碳量不超过 5％），因此，通常所说的铁碳相图就 是Fe-Fe3C部分。
PQ线是碳在铁素体中的溶解度曲线。
727℃时铁素体中溶解的碳最多
(0.0218%)，而在200℃仅可以溶解
7×10-7%C。所以铁碳合金由727℃冷却
到室温的过程中，铁素体中会有渗碳体
析出，这种渗碳体称为三次渗碳体
(Fe3CIII)。由于三次渗碳体沿铁素体
晶界析出，因此对于工业纯铁和低碳钢
影响较大；但是对于含碳量较高的铁碳
合金，三次渗碳体（含量太少）可以忽
略不计。
编辑ppt
21
1.铁碳相图和铁碳合金
GS线是冷却过程中，奥氏体向铁素体转
变的开始线；或者说是加热过程中，铁 素体向奥氏体转变的终了线（具有同素 异晶转变的纯金属，其固溶体也具有同 素异晶转变，但其转变温度有变化）。
编辑ppt
22
1.铁碳相图和铁碳合金
根据铁碳合金的含碳量及组织的不同， 可以分为纯铁、钢和白口铁三类。
如下：
ES线是碳在奥氏体中的溶解度曲线。
奥氏体的最大溶碳量是在1148℃时，可
以溶解2.11%的碳。而在727℃时，溶碳
量仅为0.77%，因此含碳量大于0.77%的
合金，从1148℃冷到727℃的过程中，
将自奥氏体中析出渗碳体，这种渗碳体
称为二次渗碳体(F编e辑3ppt CII)。
20
1.铁碳相图和铁碳合金
编辑ppt
11
1.铁碳相图和铁碳合金
两相区——7个
7个两相区分别存在于两个相应的单 相区之间：
L+δ——AHJBA
L+γ——BJECB
L+ Fe3C——DCFD
δ+γ——HNJH
γ+α——GPSG
γ+ Fe3C——ESKFCE
α+ Fe3C——PQLK编S辑pPpt
12
1.铁碳相图和铁碳合金
汽车零件常用 热处理方法
知识讲座
编辑ppt
1
目录
前言 1. 铁碳相图和铁碳合金 2. 汽车零件常用金属热处理方法 3. 有关硬度方面的常识 4. 应用范例
编辑ppt
2
前言
熟悉和了解汽车各种各样零件的不同热 处理工艺方法，对汽车制造业的质量控 制人员是至关重要的。为此，下面就一 些常用的热处理工艺知识做一介绍，可 能对大家的质检工作有所帮助。
编辑ppt
9
1.铁碳相图和铁碳合金
图2 Fe-Fe3C相图
编辑ppt
10
1.铁碳相图和铁碳合金
单相区——5个
相图中有5个基本的相，相应的有5个相 区：
液相区(L)——ABCD以上区域 δ固溶体区——AHNA 奥氏体区(γ)——NJESGN 铁素体区(α)——GPQ以左 渗碳体区(Fe3C)——DFK直线
编辑ppt
6
1.铁碳相图和铁碳合金
化合物Fe3C称为渗碳体(Cementite)， 是一种亚稳定的化合物，在一定条件下 可以分解为Fe和C，C原子聚集到一起就 是石墨。因此，铁碳相图常表示为FeFe3C和Fe-石墨双重相图（图1）。FeFe3C相图主要用于钢，而Fe-石墨相图 则主要用于铸铁的研究
编辑ppt
17
1.铁碳相图和铁碳合金
共晶转变发生在1148℃（水平线ECF），
反应式为：
共晶转变的产物是奥氏体与渗碳体的机
械混合物，称为莱氏体，用符号Ld表示。
凡是含碳量大于2.11%的铁碳合金冷却
到1148℃时，都会发生共晶反应，形成
莱氏体。
编辑ppt
18
1.铁碳相图和铁碳合金
共析转变发生727℃（水平线PSK），反
包晶转变发生在1495℃（水平线HJB）
反应式为：
编辑ppt
16
1.铁碳相图和铁碳合金
式中 L0.53——含碳量为0.53%的液相；
δ0.09——含碳量为0.09%的δ固溶体； γ0.17——含碳量为0.17%的γ固溶体， 即奥氏体，是包晶转变的产物。
含碳量在0.09~0.53%之间的合金冷 却到1495℃时，均要发生包晶反应，形 成奥氏体。