铁碳合金相图详解.

5.2 铁碳合金相图分析
一、概述
相图中各主要点的涵义： 相图上的三条平行线(HJB、ECF、PCK)是指三个恒温反应： (2)在1147℃(ECF水平线)发生共晶反应，其反应式为 Lc FP + Fe3C。 共晶反应的结果形成了奥氏体与渗碳体的共晶混合物， 称此共晶混合物为莱氏体，用字母Ld表示； 冷至室温时成为变态莱氏体，用L′d表示。 此反应发生于所有含碳量 > 2.06％ < 6.67％的铁碳 合金范围内。
二、钢和白口铁结晶过程分析
(二)亚共析钢(0.02～0.80％C)的结晶过程分析
合 金 ② 冷 凝 后 得 到 A 组 织 ， 继 续 冷 至 GS 线 (3 点 温 度 ) 时 ， 便 会 发 生 A F的转变，同时引起母相A中碳浓度的变化。由于合金继续冷却过程中，A 的含碳量沿GS线逐渐增浓而趋近于S点，即合金冷至723℃时，A的含碳量 增为 0.80 ％，故当合金冷至稍低于 723℃时，其组织中剩余的 A ，便会按 共析反应而转变成为珠光体，最终的显微组织应为F+P。
5.2 铁碳合金相图分析
一、概述
所谓一次、二次、三次渗碳体仅在于渗碳体来源和分布 有所不同，没有本质区别，其含碳量，晶体结构和本身的 性质均相同。 相图中 AHN 线和 GPQ 线的左方分别为 δ 和 α 的铁素体区域； NJESG包围的范畴为奥氏体区域。
5.2 铁碳合金相图分析
一、概述
铁碳合金相图上的各种合金，通常可按其含碳量和组织的 不同，分成下列三类： (1)工业纯铁( C<0.02％)； (2)钢(0.02～2.06％C)：亚共析钢( C<O.80％)、 共析钢(C = O.80％)、 过共析钢(C>0.80％)； (3)白口铁(2.06～6.67％C)：亚共晶白口铁(C<4.3％)、 共晶白口铁(C = 4.3％) 过共晶白口铁( C>4.3％)。
第5章 铁碳合金 Iron-carbon Alloy
Lecturer: Gui-quan HAN
E-mail: 20082008hgq@163.com
第5章 铁碳合金 Iron-carbon Alloy
5.2 铁碳合金相图分析
5.2 铁碳合金相图分析
一、概述
铁碳合金相图是研究铁碳合金的基础。由于含碳 量高于6.67％的铁碳合金脆性极大，没有使用价值， 因而对铁碳合金相图只研究Fe-Fe3C部分。图5-9所示 为Fe-Fe3C相图。 相图中各主要点的涵义、温度及含碳量见表5-3 所示。
5.2 铁碳合金相图分析
一、概述
下面列举 6 个典型的铁碳合金来讨论其结晶过程。钢和白口铁的结晶过 程虽然比较复杂，但其分析方法则与前述的相同，并无新颖之处。所选 择的各合金的成分如图5-10所示。
5.2 铁碳合金相图分析
二、钢和白口铁结晶过程分析
5.2 铁碳合金相图分析
二、钢和白口铁结晶过程分析
5.2 铁碳合金相图分析
一、概述
相图中各主要点的涵义： 相图上的三条平行线(HJB、ECF、PCK)是指三个恒温反应： (3)在723℃(PSK水平线)发生共析反应，其反应式为 As FP + Fe3C 。 共析反应的结果形成了铁素体与渗碳体的共析混合物， 称此共析混合物为珠光体(P)。 所有含碳量超过0.02％的铁碳合金中，即实际在工程 上常用的铁碳合金中均发生珠光体(共析体)转变。
二、钢和白口铁结晶过程分析
(二)亚共析钢(0.02～0.80％C)的结晶过程分析
含碳量在 0.10～0.50％范围内的亚共析钢，在冷凝至 1493℃时均发 生包晶反应，反应结果形成奥氏体 (A)；而含碳量大于 0.50％者，在冷凝 时，则不发生包晶反应，而是直接从L中结晶出A。
5.2 铁碳合金相图分析
5.2 铁碳合金相图分析
百度文库一、概述
此外，值得注意的是ES和PQ线： (1)ES线——碳在奥氏体中的固溶线。 从该线看出，碳在奥氏体中的最大溶解度是在1147℃， 此时可溶解2.06％C，而在723℃时只能溶解0．80％C。故 凡含碳量大于0.80％的铁碳合金自1147℃冷至723℃时，均 会从奥氏体中沿晶界析出渗碳体，称此渗碳体为二次渗碳体 (Fe3CⅡ)，以区别于从液体中直接结晶的一次渗碳体(Fe3CⅠ)。
5.2 铁碳合金相图分析
一、概述
此外，值得注意的是ES和PQ线： (2)PQ线——碳在铁素体中的固溶线。 从该线看出，碳在铁素体中的最大溶解度是在723℃， 此时可溶解O.02％C， 而在室温平衡状态下， 仅可溶解 0.0008％C，故一般铁碳合金凡是从723℃缓冷至室温时， 均可能从铁素体中沿晶界析出渗碳体，称此渗碳体为三次 渗碳体(Fe3CⅢ)。因其数量极少，故一般在讨论中经常予 以忽略。
二、钢和白口铁结晶过程分析
(二)亚共析钢(0.02～0.80％C)的结晶过程分析
含碳量在0.10～0.50％范围内的亚共析钢，在冷凝至1493℃时均发生 包晶反应，反应结果形成 奥氏体(A)；而含碳量大于 0.50％者，在冷凝时，则 不发生包晶反应，而是直 接从L中结晶出A。
5.2 铁碳合金相图分析
(一)共析钢(0.80％C)的结晶过程分析
图中合金①为共析钢，该合金在1点以上的温度为液相(L)，缓冷至稍低 于1点的温度开始从L中结晶出奥氏 体(A)。 缓冷至2点温度以下，L全部冷凝 为 A。 继续缓冷至3点温度(723℃)时， A按共析反应转变成珠光体。
5.2 铁碳合金相图分析
二、钢和白口铁结晶过程分析
5.2 铁碳合金相图分析
一、概述
5.2 铁碳合金相图分析
一、概述
相图中各主要点的涵义： ABCD为液相线，而AHJECF则为固相线。 相图上的三条平行线(HJB、ECF、PCK)是指三个恒温反应： (1) 在1493℃(HJB水平线)发生包晶反应，其反应式为 LB + δ H AJ 包晶反应的结果形成了奥氏体。 此反应仅可能在含碳量为O.10～0.50％的铁碳合金中 发生。
(一)共析钢(0.80％C)的结晶过程分析
共析钢的结晶过程示意图：
5.2 铁碳合金相图分析
二、钢和白口铁结晶过程分析
(一)共析钢(0.80％C)的结晶过程分析
共析钢的显微组织(珠光体) ：
5.2 铁碳合金相图分析
二、钢和白口铁结晶过程分析
(二)亚共析钢(0.02～0.80％C)的结晶过程分析
5.2 铁碳合金相图分析