铁碳合金的基本组织及合金相图分析ppt课件

3、过共析钢：（Wc=1.2%) III线-冷却曲线及其组织
4、白口铸铁： IV、V、VI线-冷却曲线及其组织
典型铁碳合金结晶过程分析.swf
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模块二 金属学的基本知识
三、 铁碳相图的应用
1、选用材料： 由铁碳相图可知，合金中随着含碳量(低碳钢、中
碳钢、高碳钢、白口铸铁）的不同，其组织各不相同， 从而导致其力学性能（强度、硬度、塑性、韧性）不同。 因此，我们就可以根据机器零件所要求的性能来选择不 同含碳量的材料。 2、判断切削加性能：
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3、渗碳体（ Fe3C ）：铁与碳形成的金属化合物，单相组织, Wc=6.69%。 性能---硬度极高（>800HBS），脆性大（δ ︽0)，不能 单独使用。有条状、网状、片状、粒状。
4、珠光体（ P ）：F与Fe3C组成的机械混合物。A共析产物，二 相组织，根据片层厚度分为：P、S、T。Wc=0.77%。 性能---力学性能介于F与Fe3C两者之间。
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
A，又称A3线。
PQ ： C在α -Fe中的溶解度曲线，三次渗碳体 析出。
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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：
低碳钢中铁素体较多，塑性好，加工性不好；中碳 钢中铁素体含量比例适当，钢的硬度适当，易于加工。 高碳钢中渗碳体含量较多，钢硬而脆，难以加工。
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3、制定热加工工艺： 在铸造工艺方面，根据相图可确定合适的熔化温
度和浇注温度，含碳量为4.3%的铸铁铸造性最好； 在锻造工艺方面，可以选择钢材的轧制和锻造的温度 范围（800℃左右）应在奥氏体区；在焊接工艺方面， 含碳量越低，焊接性能越好。 4、应用于热处理生产：
由相图可知合金在固态加热和冷却过程中均有组织 的变化，可以进行热处理（退火、正火、淬火）。并 且可以正确选择加热温度。
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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-
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 ②CDFC区域：L+Fe3C ③EFKSE区域：A+Fe3C ④GSPG区域：F+A ⑤PSK线以下区域（室温）：F+Fe3C
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3） 2个三相共存线
ECF：共晶线，含C量2.11 % --6.69%的铁碳合金至 此Ld发。生共晶转变，结晶11出48AºC与Fe3C混合物---莱氏体
Lc
Ld（A+Fe3C）
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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。
Wc=2.11% P点：C在α-Fe中最大溶解度；727 ℃ Q点： 600 ℃时C在α-Fe中的溶解度
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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：
5、莱氏体（ Ld ）：A与Fe3C组成的机械混合物。二相组织，分 为高温莱氏体（Ld）和低温/室温/变态莱氏体（ L‘d）， Wc=4.3%。 L‘d由P与Fe3C组成。 性能---力学性能与Fe3C相似，硬度高，塑性极差。
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课题五 铁碳合金相图
引言： 关于铁碳合金状态图
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课题四 铁碳合金的基本织
铁碳合金的基本组织有：铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和 莱氏体。
1、铁素体（F）：碳与α-Fe形成的间隙固溶体，体心立方晶格， 单相组织，C在Fe中的溶解度小。 性能---强度和硬度低，塑性和韧性好。
2、奥氏体（A）：碳与γ-Fe形成的间隙固溶体，面心立方晶 格，单相组织，高温组织，在大于727℃时存在， C在Fe中 的溶解度较大。 性能---塑性好，强度和硬度高于F。在锻造、 轧制时 常要加热到A，可提高塑性，易于加工。
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3、特性点 A点：纯铁的熔点 ；1538℃ ；Wc=0 C点：共晶点；1148℃； Wc=4.3% D点：渗碳体的熔点； 1227℃； Wc=6.69% S点：共析点 ；727℃； Wc=0.77% G点：纯铁的同素异晶转变点； 912℃ E点：C在γ-Fe中最大溶解度；1148℃；
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一、铁碳合金相图分析
1、相图的坐标（相图的绘制） 纵坐标：代表温度。 横坐标：代表含碳量。 2、几个概念及 其室温组织
纯铁 (F) 钢 铸铁 共析钢 (P) 亚共析钢(F+P) 过共析钢(P+Fe3CII) 共晶白口铸铁(L’d) 亚共晶白口铸铁(P+Fe3CII+ L’d) 过共晶白口铸铁(L’d+Fe3CI)
①ECF线（共晶线）：L+A+ Fe3C ②PSK线（共析线）：F+A + Fe3C 下面复习一下：
铁碳合金图相分析.swf
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二、 应用相图分析铁碳合金组织转变
1、共析钢：（Wc=0.77%) I线-冷却曲线及其组织
2、亚共析钢：（Wc=0.45%) II线-冷却曲线及其组织