热处理-铁碳相图-Fe3C-奥氏体,马氏体,铁素体43页PPT
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理学铁碳相图PPT课件
珠光体的强度很高，塑性、韧性和硬度介于渗碳体和铁素体之 间，其力学性能如下：
抗拉强度（σb） 770
伸长率 (δ)
冲击韧度 (αk) 3×105～4×105 J/m2 硬度（HB）
20%～30% 180
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⑷相图中的ABCD为液相线；AHJECF为固相线。 ⑸水平线HJB为包晶反应线 碳的质量分数
LB H 149 5℃ AJ 即 L0.53 0.09 149 5℃ A0.17
⑵C点为共晶点 合金在平衡结晶过程中冷却到1148℃时，C点 成分的L发生共晶反应，生成E点成分的A和Fe3C。
LC 114 8℃ AE Fe3C 即 L4.3 114 8℃ A2.11 Fe3C
共晶反应的产物是奥氏体与渗碳体的共晶混合物，称莱氏体， 以符号Ld表示。在显微镜下莱氏体的形态是：块状或粒状A（室温 时转变成珠光体）分布在渗碳体基体上。
碳溶于γ—Fe中形成的间隙固溶体， 用符号A（或γ）表示。
727℃
溶碳量0.77%
1148℃
溶碳量2.11%
性能：有一定的强度和硬度，塑性和 韧性好，适于进行锻压加工。
组织：与铁素体相似，晶粒呈多边 形，但晶界较铁素体平直
第6页/共57页
3.渗碳体（ Fe3 C ）
铁和碳形成的一种具有复杂斜方晶格 的间隙化合物，用化学分子式Fe3 C 表示。
第24页/共57页
铁碳合金系相图 之平衡冷却分析
3、亚共析钢(C%=0.02~0.77%)
组织转变 L－……－ A
F+A
F+P
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典型铁碳合金结晶过程图
① ②③ ④
⑥
⑤⑦
温 度
℃
热处理-铁碳相图-Fe3C-奥氏体,马氏体,铁素体参考幻灯片
Definition of structures
Pearlite is the eutectoid mixture containing 0.80 % C and is formed at 723°C on very slow cooling.
It is a very fine platelike or lamellar mixture of ferrite and cementite.
IRON IRON-CARBON DIAGRAM
IRON IRON-CARBON DIAGRAM
eutectoid
Eutectic
Pearlite and Cementine
Austenite
Ferrite Pearlite
Pearlite and Carbide
Steel
Cast iron
Outline
Definition of structures
Ferrite
Average properties are:
Tensile strength = 40,000 psi;
Elongation
= 40 % in 2 in;
Hardness
> Rockwell C 0 or > Rockwell B 90
The white ferritic background or matrix contains thin plates of cementite (dark).
Definition of structures
Pearlite
Average properties are:
Tensile strength = 120,000 psi;
brittle intermetallic compound of iron & carbon, as Fe3C, contains 6.67 % C. It is the hardest structure that appears on the diagram, exact melting point unknown. Its crystal structure is orthorhombic. It is has low tensile strength (approx. 5,000 psi),
铁碳相图课件
亚共晶白口铁相组成物与组织组成物相对量
1148
oC时初晶γ相析出完毕，剩余L发生共晶反应，形成Ld；
继续冷却时，初晶γ相和共晶γ相中均将析出Fe3CII，冷却到
727 oC时剩余初晶γ相转变为P，Ld转变为Ld′；
室温相组成：α+Fe3C； 室温组织组成：P+Ld′+Fe3CII 以3.0%C的亚共晶白口铁为例，1148 oC时：
6.69 0.4 w 100% 94% 6.69 0.0218 wFe3C 1 94% 6%
组织组成物相对量
0.77 0.4 100% 49% 0.77 0.0218 wP 1 49% 51% wF先
21/70 21/66 /63
14/70 14/66 /63
2、共析钢结晶过程
室温组织：P（F+Fe3C）
单相液体的冷却
15/70 15/66 /63
匀晶反应 L 相中析出 γ 相（奥氏体 A ）
γ单相固溶体的冷却
γ相发生共析反应生成珠光体P
16/70 16/66 /63
共析转变：由一个固相在恒温下转变为另外
两个固相的转变。组织为F+FeC3两相交替排
亚共析钢组织组成物中Fe3CIII最大含量
含0.0218%C的过共析钢冷却到室温时析出的Fe3CIII 最多。 wFe3CIII 0.0218 0.0008 100% 0.3% 6.69 0.0008
4、过共析钢结晶过程
室温组织P+Fe3CⅡ
单相液体的冷却 L相→ γ相（A）
组成物是什么？如何计
算？
5%C钢在1148 oC时 的组织组成物是什 么？如何计算？
铁碳合金的相图的详细讲解 PPT
铁碳合金的相图的详细讲解
一、铁碳合金的基本组织
⒈ 组元：Fe、 Fe3C ⒉相
⑴ 铁素体：
碳在-Fe中的固溶体称铁素 体, 用F 或 表示。
铁素体
是体心立方间隙固溶体。铁素体的溶碳能力很低,在727℃时 最大为0.0218%，室温下仅为0.0008%。
铁素体的组织为多边形晶粒，性能与纯铁相似。
高温莱氏体：727 ℃以上，奥氏体与渗碳体，以Le表示 低温莱氏体：727 ℃以下，珠光体与渗碳体，以L’e表示 为蜂窝状, 以Fe3C为基，性能硬而脆。
莱氏体
莱氏体 ( Ld )
相图的建立
相图的建立
热分析法
温 度
温
温
度
度
时间 A 90 70 50 30 B
温
度
L
a
L + S
S
A
ab : 液相线 ab : 固相线 L : 液相区 S : 固相区 L+S:液固共存区
亚共晶白口铁( hypoeutectoid white iron )
过共晶白口铁( hypereutectoid white iron )
1.工业纯铁 ( Wc < 0.0218% )
工业纯铁组织金相图
2. 共析钢 ( Wc = 0.77% )
共析钢组织金相图
3.亚共析钢 ( Wc = 0.45% )
莱氏体
（二）铁碳合金的组织转变
工业纯铁 ( ingot iron )
共析钢
( eutectoid steel )
亚共析钢 ( hypoeutectoid steel )
过共析钢 ( hypereutectoid steel )
共晶白口铁 ( eutectoid white iron )
一、铁碳合金的基本组织
⒈ 组元：Fe、 Fe3C ⒉相
⑴ 铁素体：
碳在-Fe中的固溶体称铁素 体, 用F 或 表示。
铁素体
是体心立方间隙固溶体。铁素体的溶碳能力很低,在727℃时 最大为0.0218%，室温下仅为0.0008%。
铁素体的组织为多边形晶粒，性能与纯铁相似。
高温莱氏体：727 ℃以上，奥氏体与渗碳体，以Le表示 低温莱氏体：727 ℃以下，珠光体与渗碳体，以L’e表示 为蜂窝状, 以Fe3C为基，性能硬而脆。
莱氏体
莱氏体 ( Ld )
相图的建立
相图的建立
热分析法
温 度
温
温
度
度
时间 A 90 70 50 30 B
温
度
L
a
L + S
S
A
ab : 液相线 ab : 固相线 L : 液相区 S : 固相区 L+S:液固共存区
亚共晶白口铁( hypoeutectoid white iron )
过共晶白口铁( hypereutectoid white iron )
1.工业纯铁 ( Wc < 0.0218% )
工业纯铁组织金相图
2. 共析钢 ( Wc = 0.77% )
共析钢组织金相图
3.亚共析钢 ( Wc = 0.45% )
莱氏体
（二）铁碳合金的组织转变
工业纯铁 ( ingot iron )
共析钢
( eutectoid steel )
亚共析钢 ( hypoeutectoid steel )
过共析钢 ( hypereutectoid steel )
共晶白口铁 ( eutectoid white iron )
铁碳相图简介PPT课件
上述Wc=2.11%具有重要的意义，它是钢和铸铁 (生铁)的理论分界线。
2021
30
Wc对铁碳合金机械性能的影响
F为软韧相，Fe3C为硬脆相，故Fe-C合金的力学性能取决于
α和Fe3C两相的相对量及它们的相互分布特征。
硬度（HB） 延伸率δ（塑性、韧性） 强度（Mpa）
铁素体 50-80 30％-50％
2021
28
（2）钢
▪ 钢 （ steel） 是 含 碳 量 在 ( Wc=0.0218～
2.11%)之间的Fe、C合金。其特点是：
▪ 高温组织为单相的γ，具有很好的塑性。因而 可以进行锻造、轧制等压力加工。根据其室温 组织的不同，碳钢（carbon steel）又可分为：
▪ 共析钢（eutectoid steel）：Wc=0.77%
2021
36
一、锻造工艺学及其性质
▪ 锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力， 使其产生塑性变形，以获得具有一定机械性 能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法。
▪ 锻造和冲压同属塑性加工性质，统称锻压
2021
37
锻造生产的特点及其在国民经济中的作用
▪ 特点 ▪ 地位
2021
38
大型锻件主要应用于以下方面
2021
3
Fe—C合金概述
▪ 在铁碳合金中，Fe与C可以形成一系列化合物：Fe3C、
Fe2C、FeC。 所 以 ， Fe-C 相 图 可 以 划 分 Fe3C-Fe2C, Fe2C-FeC和FeC-C四个部分
。成由Fe于-F化e3合C,
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，
③ PQ线： 碳在α中的溶解度 线.。冷却时从α中 开 始 析 出 Fe3CⅢ 或 加 热 时 Fe3CⅢ 全 部 溶入α中的转变线.
2021
30
Wc对铁碳合金机械性能的影响
F为软韧相，Fe3C为硬脆相，故Fe-C合金的力学性能取决于
α和Fe3C两相的相对量及它们的相互分布特征。
硬度（HB） 延伸率δ（塑性、韧性） 强度（Mpa）
铁素体 50-80 30％-50％
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（2）钢
▪ 钢 （ steel） 是 含 碳 量 在 ( Wc=0.0218～
2.11%)之间的Fe、C合金。其特点是：
▪ 高温组织为单相的γ，具有很好的塑性。因而 可以进行锻造、轧制等压力加工。根据其室温 组织的不同，碳钢（carbon steel）又可分为：
▪ 共析钢（eutectoid steel）：Wc=0.77%
2021
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一、锻造工艺学及其性质
▪ 锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力， 使其产生塑性变形，以获得具有一定机械性 能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法。
▪ 锻造和冲压同属塑性加工性质，统称锻压
2021
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锻造生产的特点及其在国民经济中的作用
▪ 特点 ▪ 地位
2021
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大型锻件主要应用于以下方面
2021
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Fe—C合金概述
▪ 在铁碳合金中，Fe与C可以形成一系列化合物：Fe3C、
Fe2C、FeC。 所 以 ， Fe-C 相 图 可 以 划 分 Fe3C-Fe2C, Fe2C-FeC和FeC-C四个部分
。成由Fe于-F化e3合C,
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，
③ PQ线： 碳在α中的溶解度 线.。冷却时从α中 开 始 析 出 Fe3CⅢ 或 加 热 时 Fe3CⅢ 全 部 溶入α中的转变线.
铁碳相图ppt课件
Fe3C
Fe3C + α
Fe3CⅡ P
Fe3CⅡ Fe3C共析 α共析 P
组织构成图
F＋Fe3CⅢ Ld′
P
F
F先+P
解释工业纯铁、钢、白口铸铁组织上的主要差别
L+δ
A
δ
HN
1495℃ JB
T G
γ
α+γ
P
0.S77
α 0.0218
铁碳相图
2L.1E1+γ
L L +Fe3C D
4.3 C
1148℃ F
L→γ
γ1.0 →γ0.77 +Fe3CⅡ
γ
P +Fe3CⅡ
Fe3CⅡ
P
合金⑤ 共晶白口铁
1148℃发生共晶转变 1148 LC γE+ Fe3C
萊氏体 —— Ld
727
室温组织：
变态萊氏体—Ld′(P+ Fe3C ＋Fe3CⅡ)
合金⑥ 亚共晶白口铁
组织构成： P + Ld′
1148
0.77
解度曲线 K GS: 先共析α 6.69 相析出线
0.0008Q
Fe
C%
Fe3C
L+δ
J点―包晶点
A 1495℃
δ
B
L
HN J
L+γ
L +Fe3C D
1495℃ 0.17% C
T
γ
2.1 1E
4.3 C
1148℃ F
C点―共晶点
G α+γ 0.77 PS
α 0.0218
γ +Fe3C
A1 727 ℃
亚共析钢硬度与相构成或碳含量关系： HB≈80×w(F) % + 800×w(Fe3C) %
Fe3C + α
Fe3CⅡ P
Fe3CⅡ Fe3C共析 α共析 P
组织构成图
F＋Fe3CⅢ Ld′
P
F
F先+P
解释工业纯铁、钢、白口铸铁组织上的主要差别
L+δ
A
δ
HN
1495℃ JB
T G
γ
α+γ
P
0.S77
α 0.0218
铁碳相图
2L.1E1+γ
L L +Fe3C D
4.3 C
1148℃ F
L→γ
γ1.0 →γ0.77 +Fe3CⅡ
γ
P +Fe3CⅡ
Fe3CⅡ
P
合金⑤ 共晶白口铁
1148℃发生共晶转变 1148 LC γE+ Fe3C
萊氏体 —— Ld
727
室温组织：
变态萊氏体—Ld′(P+ Fe3C ＋Fe3CⅡ)
合金⑥ 亚共晶白口铁
组织构成： P + Ld′
1148
0.77
解度曲线 K GS: 先共析α 6.69 相析出线
0.0008Q
Fe
C%
Fe3C
L+δ
J点―包晶点
A 1495℃
δ
B
L
HN J
L+γ
L +Fe3C D
1495℃ 0.17% C
T
γ
2.1 1E
4.3 C
1148℃ F
C点―共晶点
G α+γ 0.77 PS
α 0.0218
γ +Fe3C
A1 727 ℃
亚共析钢硬度与相构成或碳含量关系： HB≈80×w(F) % + 800×w(Fe3C) %