铁碳合金相图详解.
铁碳合金相图分析
1点以上
1～2点
2～3点
图3-3 共析钢结晶过程示意图
3点～室温
共析钢的室温组织全部为P，呈层片状，其室温下的显微组织如图3-4 所示。
图3-4 共析钢室温下的显微组织
（二）亚共析钢的结晶过程 图 3-2 中的合金Ⅱ为 wC 0.45% 的亚共析钢，其结晶过程如图 3-5 所示。
1点以上
1～2点
A3 线 合金冷却时从奥氏体中开始析出铁素体的析出线
三、铁碳合金的结晶过程
图3-2 简化后的Fe-Fe3C相图
根据碳的质量分数和室温显微组织不同，铁碳合金可以分为工业纯 铁、钢和白口铸铁三大类，具体如下。
（一）共析钢的结晶过程 在图 3-2 中，合金Ⅰ为 wC 0.77% 的共析钢，其结晶过程如图 3-3 所示。
图3-12 亚共晶白口铸铁室温下的显微组织
（六）过共晶白口铸铁的结晶过程 图 3-2 中的合金Ⅵ为 wC 5.0% 的过共晶白口铸铁，其结晶过程如图 3-13
所示。
1点以上
1～2点
2～3点
图3-13 过共晶白口铸铁的结晶示意图
3点～室温
过共晶白口铸铁室温下的显微组织如图 3-14 所示，图中白色条状为 Fe3CⅠ ， 黑白 相间的 基 体 为 Ld′ 。所 有过共 晶 白口 铸铁 的 室温 组织 均 为 Ld Fe3CⅠ，只是随着碳含量的增加， Fe3CⅠ量增加。
0.09
碳在 δ-Fe 中的最大溶解度
J
1 495
K
727
0.17 6.69
包晶点 LB δH
A 1495℃ J
Fe3C 的成分
符号 N P S Q
温度 T/℃ 1 394 727
727 室温
铁碳合金相图
二 相图中点的含义
1A点 纯铁的熔点;温度 1538℃,Wc=0
2G点 纯铁的同素异晶转变点; 冷却到912℃时,发生 γF→α-Fe
3Q点 600℃时,碳在αFe中的 溶度,Wc=0 0057%
二 相图中点的含义
4D点 渗碳体熔点,温度 1227℃,Wc=6 69%
5C点 共晶点;温度1148℃，Wc=4 3% 成分为C的液相，冷却到此 温度时，发生共晶反应 Lc→A+Fe3C
一 铁碳合金的分类：
按含碳量的不同;铁 碳合金的室温组织可 分为工业纯钛 钢和 白口铸铁; 其中，把 含碳量小雨0 0218% 的铁碳合金称为纯铁； 把含碳量大于 0.0218%而小于2.11% 的铁碳合金称为钢； 把含碳量大于2.11% 的铁碳合金称为铸铁。
纯铁 钢和铸铁的含碳量：
⑴ 工业纯铁组织为单相铁素体 (<0 0218% C)
一次渗碳体+ 低温莱氏体
性能特 强度 硬 C↑,强度 硬度逐 强度较高,硬度 硬度较高,塑性差,
点平衡 度低、 渐提高,有较好的 适中,具有一定 随着网状二次渗碳
状态 塑性好 塑性和韧性
的塑性和韧性 体增加,强度降低
硬度高;脆性大，几乎没有塑性
1 亚共析钢的组织的变化顺序：
亚共析钢的室温组 织由珠光体和铁素体 组成合金的组织按下 列顺序变化：
课堂练习：
1 共析钢冷却到S点时;会发生共析转变，从奥氏体中
同时析出
铁和素（体
）渗的碳混体 合物，称为（
） ; 珠光体
2、过共晶白口铸铁的室温组织是（一次渗碳体 ）加（ ）。低温莱氏体
3、共晶白口铸铁的含碳量为（ 4 3 ）%
一 填空题
1、常见的金属晶体类型有 晶格、（ ）晶格和（ ）晶格三种; 2、金属的整个结晶过程包括（ ）、（ ）两个基本过程组成 。 3、根据溶质原子在溶剂晶格中所处的位置不同;固溶体分为（ ）和 （ ）两种。 4、铁碳合金的基本组织中属于固溶体的有（ ）和（ ）,属 于金属化合物的有（ ），属于混合物的有（ ）和莱氏体。 5、原子呈无序堆积状态的物体叫（ ）；原子呈有序、有规则排 列的物体叫（ ）。一般固态金属都属于（ ）。 6、常温下金属的塑性变形方式主要有（ ）和（ ）两种。 7、变形一般分为（ ）变形和（ ）变形两种，不能随载荷的去除 而消失的变形称为（ ）变形。 8、细化晶粒的根本途径是控制结晶时的（ ）及（ ）。
铁碳合金相图名词含义解释
铁碳合金相图名词含义解释
铁碳合金相图是表明平衡状态下含C不大于6.69%的铁碳合金的成分、温度与组织之间关系,是研究钢铁的成分,温度和性能之间关系的基础,也是制定热加工工艺的基础。
含C>6.69%，在工业上无实际意义,而含C量在6.69%时，Fe与C 形成Fe3C，故可看成一个组元,即铁碳合金状态图实际为Fe-Fe3C的状态图。
1 各特性点的含义
1)A: 纯铁熔点含C: 0% 1538度
2)C: 共晶点含C:4.3% 1148度
3)D: Fe3C熔点含C:6.69% 1600度
4)E: C在A中最大溶解度含C:2.11 1148度
5)F: Fe3C成分点含C:6.69% 1148度
6)G: α-Fe与γ-Fe转变点含C:0% 912度
7)K: Fe3C成分点含C:6.6 727度
8)P: C在α-Fe中最大溶解度含C:0.02% 727度
9)S: 共析点含C:0.77% 727度
10) Q: C在α-Fe中溶解度含C:0.0008% 室温
2 主要线的意义
1)ACD:液相线,液体冷却到此线开始结晶。
2)AECF:固相线此线下合金为固态。
3)ECF:生铁固相线,共晶线,液体—Ld。
铁-碳合金相图
（4）如果两个恒温转变（三相反应） 中有两个相同的相，则这两条三相 水平线之间一定是由这两个相组成 的两相区；（Fe-Fe3C合金两条水平 线之间的两相区为γ+Fe3C）
（5）当两相区与单相区的分界线与三相等温线相交，则分界线的
延长线应进入另一两相区，而不会进入单相区。
2.相图分析方法
（1）若有稳定的中间相，可依此把相图分 为几个部分； （2）根据相区接触法则填写各相区； n = C-ΔP C-组元数；ΔP-相邻相区相数目差；n-相邻相区接触的维数 n=0为点接触；n=1为线接触；n=2为面接触 （3）分析典型成分合金的结晶过程及组织转变，并利用杠杆定律 计算各相相对含量，杠杆定律只适用于两相区。
对镇静钢锰可以提高硅和铝的脱氧效果；
锰大部分溶于铁素体中产生固溶强化，提高钢的强度和硬度， 一部分锰能溶于渗碳体中形成合金渗碳体。
锰在钢中是一种有益元素。碳钢中，含锰量一般为0.25%～ 0.8%，对钢性能影响不大。
• 硅 是来自生铁和脱氧剂。 硅能与钢液中的FeO生成炉渣，消除FeO对 钢质量的影响。 硅能溶于铁素体中产生固溶强化，提高钢的强度和硬度而塑 性韧性下降不明显 。硅在碳钢中含量<0.50％，也是一种有 益元素。 镇静钢中，硅作为脱氧元素，ωsi=0.1%～0.4%，含量较高 (0.12％-0.37％)时增大钢液的流动性；
含碳量与工艺性能的关系
• 可锻性 低碳钢的可锻性能较好， 随碳含量增加，性能变差。
• 流动性
• • 热处理
浇注温度一定时，随含碳量增加而提高；
结晶的温度间隔越小，性能越好。 相图上无组织转变或无固溶度变化的合金， 无法进行。
七、碳钢中杂质元素的影响
• 碳钢是指含碳量小于2.11%的铁碳合金。 • 常用的碳钢除Fe、C元素外，还含有极少量的由
铁碳合金相图讲解
海洋材料科学与工程研究院
刘LO伯G洋O
纯铁
屈服强度(σ0.2)：100~170MPa
抗拉强度(σb)：180~270MPa
伸长率(δ)：30％~50％
纯 铁
断面收缩率(ψ)；70％~80％
的 冷
冲击韧度(αK)；160~200J/cm2
却
硬度HBS：50~80
该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点。其中双相 不锈钢的耐孔蚀性能、耐腐蚀性能优于超低碳合金钢 （316L）
与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶 间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，导热系数高，具 有超塑性等特点。
与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化 物应力腐蚀有明显提高。具有优良的耐孔蚀性能。
含碳量少，铁素体多，塑性好，所以塑性直线下降。 综上所述，T12钢的硬度最高，45钢的硬度最低；T12
的塑性最差，45钢塑性最好；T8钢均居中，而T8钢的 强度最高。
绑轧物件一般用铁丝（镀锌低碳钢丝），而起重机吊重物却 用钢丝绳（用 60、65、70、75 等钢制成）
绑轧物件的性能要求有很好的韧性，因此选 用低碳钢有很好的塑韧性，镀锌低碳钢丝；
珠光体性能：力学性能介于铁素体与渗碳体之间，强度较 高，硬度适中，塑性和韧性较好。
重要固态转变线
GS线：GS线又称A3线，冷却 时，γ析出α的开始线，或加热 时α全部溶入γ的终了线。
ES线：碳在γ中的固溶度曲线 。 常 称 Acm 线 。 当 温 度 低 于 此 线，γ将析出Fe3C、即二次渗 碳体Fe3CⅡ，从液相中经CD线 析出一次渗碳体Fe3CⅠ 。
对于铁碳合金来说，由于包晶反应温度高，碳原子的扩散较 快，所以包晶偏析并不严重。但对于高合金钢来说，合金元 素的扩散较慢，就可能造成严重的包晶偏析。
铁碳相图详解
三、典型铁碳合金的平衡结晶过程铁碳相图上的合金,按成分可分为三类：⑴ 工业纯铁（〈0.0218％ C ），其显微组织为铁素体晶粒，工业上很少应用。
⑵ 碳钢(0.0218%~2。
11％C ），其特点是高温组织为单相A,易于变形，碳钢又分为亚共析钢（0.0218%~0。
77%C)、共析钢（0.77％C ）和过共析钢(0。
77%～2.11％C ）。
⑶ 白口铸铁（2。
11％～6。
69%C ），其特点是铸造性能好，但硬而脆,白口铸铁又分为亚共晶白口铸铁（2。
11％~4。
3%C ）、共晶白口铸铁（4.3%C ）和过共晶白口铸铁(4.3-6.69%C)下面结合图3-26，分析典型铁碳合金的结晶过程及其组织变化.图3—26 七种典型合金在铁碳合金相图中的位置㈠ 工业纯铁(图3-26中合金①）的结晶过程合金液体在1~2点之间通过匀晶反应转变为δ铁素体.继续降温时，在2~3点之间，不发生组织转变。
温度降低到3点以后，开始从d 铁素体中析出奥氏体，在3～4点之间，随温度下降，奥氏体的数量不断增多，到达4点以后，d 铁素体全部转变为奥氏体。
在4~5点之间,不发生组织转变。
冷却到5点时,开始从奥氏体中析出铁素体，温度降到6点，奥氏体全部转变为铁素体。
在6-7点之间冷却，不发生组织转变.温度降到7点，开始沿铁素体晶界析出三次渗碳体Fe 3C III 。
7点以下，随温度下降，Fe 3C III 量不断增加，室温下Fe 3C III 的最大量为:%31.0%1000008.069.60008.00218.03=⨯--=ⅢC Fe Q .图3—27为工业纯铁的冷却曲线及组织转变示意图。
工业纯铁的室温组织为a+Fe 3C III ,如图3—28所示，图中个别部位的双晶界内是Fe 3C III 。
图3-27 工业纯铁的冷却曲线及组织转变示意图 图3-28 工业纯铁的显微组织 400× ㈡ 共析钢（图3-26中合金②)的结晶过程共析钢的含碳量为0.77%，超过了包晶线上最大的含碳量0。
铁碳合金的相图的最全详细讲解
过共晶白口铁组织金相图
Fe - Fe3C 相图的应用
选择材料方面的应用
制定热加工工艺方面的应用
一.选择材料方面的应用
1. 分析零件的工作条件, 根据铁碳合金 成分、组织、性能之间的变化规律进 行选择材料。
2. 根据铁碳合金成分、组织、性能之间 的变化规律 , 确定选定材料的工作范 围。
二.制定热加工工艺方面的应用
§2-5 铁碳合金的组织与状态图
铁碳合金—碳钢和铸铁，是工业应用最广的合金。 含碳量为0.0218% ~2.11%的称钢 含碳量为 2.11%~ 6.69%的称铸铁。
铁和碳可形成一系列稳定化合物： Fe3C、 Fe2C、 FeC，都可作为 纯组元看待。
含碳量大于Fe3C成分（6.69%）时，合金太脆，已无实用价值。
共晶产物是A与Fe3C的机械混合 物，称作莱氏体, 用Le表示。为 蜂窝状, 以Fe3C为基，性能硬而 脆。
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 )
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% )
亚共析钢组织金相图
铁碳合金的相图的详细讲解 PPT
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 )
铁碳合金相图图文解析
铁碳合金相图图文解析一、铁碳图相简介：Fe-C合金相图实际上是Fe-Fe3C相图，铁碳合金的基本组元也应该是纯铁和Fe3C。
铁碳合金相图是研究铁碳合金的工具，是研究碳钢和铸铁成分、温度、组织和性能之间关系的理论基础，也是制定各种热加工工艺的依据。
1、Fe-C相图中重要的点2、Fe-C相图中重要的线3、Fe-C合金平衡结晶过程Fe-Fe3C相图中的相：Ⅳ、过共析钢（0.77%<2.11%）Ⅴ、共晶白口铁（C%=4.3%）Ⅶ、过共晶白口铸铁（C%>4.3%）二、钢中常见组织分类：奥氏体：碳与合金元素溶解在γ-Fe中的固溶体，仍保持γ-Fe的面心立方晶格特征：奥氏体塑性很好，强度较低，具有一定韧性，不具有铁磁性铁素体：碳与合金元素溶解在a-Fe中的固溶体，具有体心立方晶格，溶碳能力极差；特征：具有良好的韧性和塑性；呈明亮的多边形晶粒组织；马氏体：碳溶于α-Fe的过饱和的固溶体，体心正方结构；常见的马氏体形态：板条、片状；板条马氏体：在低、中碳钢及不锈钢中形成，由许多成群的、相互平行排列的板条所组成的板条束。
空间形状是扁条状的，一个奥氏体晶粒可转变成几个板条束（通常3到5个）；片状马氏体（针状马氏体）：常见于高、中碳钢及高Ni的Fe-Ni合金中；当最大尺寸的马氏体片小到光学显微镜无法分辨时，便称为隐晶马氏体。
在生产中正常淬火得到的马氏体，一般都是隐晶马氏体。
回火马氏体：低温（150～250oC）回火产生的过饱和程度较低的马氏体和极细的碳化物共同组成的组织。
这种组织极易受腐蚀，光学显微镜下呈暗黑色针状组织（保持淬火马氏体位向），与下贝氏体很相似，只有在高倍电子显微镜下才能看到极细小的碳化物质点。
渗碳体：碳与铁形成的一种化合物Fe3C；特征：含碳量为6.67%，具有复杂的斜方晶体结构；硬度很高，脆性极大，韧性、塑性几乎为零；珠光体：铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体组成的片层相间的机械混合物；特征：呈现珍珠般的光泽；力学性能介于铁素体与渗碳体之间,强度较高,硬度适中,塑性和韧性较好；片状珠光体：铁素体和渗碳体以薄层形式，交替重叠形成的混合物；根据珠光体片间距的大小不同可以分为：珠光体（片间距450～150nm，形成温度范围A1～650℃，在光学显微镜下能明显分辨出来）索氏体（片间距150～80nm，形成温度范围650～600℃，只有高倍光学显微镜下才分辨出来）屈氏体（片间距80～30nm，形成温度范围600～550℃，只能用电子显微镜才能分辨出来）粒状珠光体：由铁素体和粒状碳化物组成。
【钢热处理知识】史上最详尽铁碳相图图文讲解喜欢就果断分享吧！
【钢热处理知识】史上最详尽铁碳相图图文讲解喜欢就果断分享吧！铁碳合金，是以铁和碳为组元的二元合金。
铁基材料中应用最多的一类——碳钢和铸铁，就是一种工业铁碳合金材料。
搞机械的，最应该掌握的材料就是铁碳合金材料。
铁碳相图一、Fe-Fe3C相图的组元1．Fe组元δ -Fe(bcc) --1394℃--γ-Fe(fcc)--912℃--- a -Fe(bcc) (同素异构转变)强度低、硬度低、韧性、塑性好2．Fe3C （ Cem， Cm）熔点高，硬而脆，塑性、韧性几乎为零。
二、Fe-Fe3C相图中的相1．液相L2．δ相高温铁素体（C固溶到δ -Fe中——δ相）3．α相铁素体F （C固溶到α-Fe中——α相）强度、硬度低、塑性好（室温：C%=0.0008%, 727度：C%=0.0218%）4．γ相、A奥氏体（C固溶到γ-Fe中——γ相）强度低，易塑性变形5．Fe3C三、相图分析1．三条水平线和三个重要点（1）包晶转变线HJB：1495摄氏度，C%=0.09-0.53%LB+δH------AJ 即L0.53+ δ0.09------- A0.17（2）共晶转变线ECF,1148摄氏度，C%=2.11---6.69%L4.3---- A2.11+Fe3C（共晶渗碳体）——Le4.3 高温莱氏体Le，Ld（3）共析转变线PSK，727摄氏度，C%=0.0218---6.69%As----FP+Fe3C（共析渗碳体）A0.77---- F0.0218+Fe3C——P（珠光体）珠光体的强度较高，塑性、韧性和硬度介于Fe3C和F之间Le---- P+Fe3CII+Fe3C共晶------低温莱氏体Le’2．液固相线液相线ACD固相线AECF3．溶解度线ES线碳在A中的固溶线，1148摄氏度，2.11%——727摄氏度,0.77%,Fe3CIIPQ线碳在F中的固溶线，727摄氏度,0.0218%——0.0008%室温，Fe3CIII4．GS线5. 特征点6.特征线表四、基于Fe-Fe3C相图的Fe-C合金分类1．工业纯铁，C%<=0.0218%2．钢0.0218%<C%<= 2.11%亚共析钢 0.0218%<C%<0.77%共析钢 0.77%过共析钢 0.77%<C%<= 2.11% 3．白口铸铁2.11%<C%<6.69%亚共晶白口铸铁 2.11%<C%<4.3%共晶白口铸铁 4.3%过共晶白口铸铁 4.3 %<C%<6.69%在铁碳合金中一共有三个相，即铁素体、奥氏体和渗碳体。
§3-3 铁碳合金相图
一、铁碳合金相图的组成 二、Fe－Fe3C相图中特性点、线的含义及 各区域
内的组织
三、铁碳合金的分类
四、典型铁碳合金结晶过程分析
五、铁碳合金的成分、组织与性能的关系
六、Fe－Fe3C相图的应用
一、铁碳合金相图的组成
铁碳合金相图——表示在缓慢冷却（或缓慢加 热）的条件下，不同成分的铁碳合金的状态或组织 随温度变化的图形。
亚共晶白口铸铁 共晶白口铸铁 过共晶白口铸铁
五、铁碳合金的成份、组织与F→F+P→P→P+ Fe3 C→P+ Fe3 C+ Ld
→Ld→Ld+ Fe3 CⅠ
含碳量越高，钢的强度、硬度越高，而塑性、韧性
'
'
越低，这在钢经过热处理后表现尤为明显。
六、Fe－Fe3C相图的应用
四、典型铁碳合金结晶过程分析
1．共析钢 共析钢在室温时的组织是珠光体，合金的 组织按下列顺序变化：
2．亚共析钢 亚共析钢的室温组织由珠光体和铁素体 组成合金的组织按下列顺序变化：
3．过共析钢
室温下为珠光体 和网状二次渗碳 体组织。钢中含 碳量越多，二次 渗碳体也越多。
4．白口铸铁
在铁碳合金中，铁和碳 可以形成一系列的化合物， 如Fe3C 、Fe2C 、FeC 等。
Fe－ C相图的组成
简化后的Fe－Fe3C相图
二、Fe－Fe3C相图中特性点、线的含义及各 区域内的组织
1．主要特性点
主要特性点
2．主要特性线
主要特性线
三、铁碳合金的分类
纯铁——含碳量小于0.0218%的铁碳合金。 钢——含碳量大于0.0218%而小于2.11%的铁 碳合金。 铸铁——含碳量大于2.11%的铁碳合金。
第三章-铁碳合金相图【详解版】
⑴ 五个单相区：
L、、、、Fe3C ⑵ 七个两相区: L+、
L+、L+Fe3C、 +、 +Fe3C、+ 、 +Fe3C
• ⑶ 三个三相区：即HJB (L++)、ECF(L++ Fe3C)、 PSK(++ Fe3C)三条水平线
2021/1/18
4. 铁碳合金分类
• （1） 工业纯铁 <0.0218% C 亚共析钢 <0.77% C
• 亚共析钢随含碳量增加，P 量增加，钢的强度、硬度 升高，塑性、韧性下降。
0.77%C时，组织为100% P, 钢的性能即P的性能。
＞0.9%C，Fe3CⅡ为晶界 连续网状，强度下降, 但 硬度仍上升。
＞2.11%C，组织中有以
Fe3C为基的Ld’,合金太脆.
1
2021/1/18
• 三、 含碳量对工艺性能的影响
2021/1/18
2)亚共析钢的 结晶过程
L→L+A →A→A+F先共析 AS(0.77% C) →P 室温组织为：P+F
2021/1/18
20钢组织
40钢组织
2021/1/18
• 亚共析钢室温下的组织 为F+P。
• 在0.0218~0.77%C 范围 内珠光体的量随含碳量 增加而增加。
60钢组织
2021/1/18
bcc
fcc
bcc
二、铁碳合金中的基本相
铁碳合金中的组元：Fe、C
L相：液态下无限互溶、成分均匀
Fe和C
固溶体相：C溶于Fe中形成 F、A等
金属化合物相：Fe与C化合形成Fe3C
- 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)。
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： (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
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。
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。
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
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
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％)。
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。
第5章 铁碳合金 Iron-carbon Alloy
Lecturer: Gui-quan HAN
E-mail: 20082008hgq@
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。
(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Βιβλιοθήκη 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
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。
(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
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