工程材料 第二章
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2.6.2热影响区内的组织变化
0__焊缝
1__熔合区
热Fra Baidu bibliotek
2__过热区
影
3__重结晶区 响
4__部分相变区 区
5__基体金属
低碳钢焊接时热影响区内的组织变化
第二章金属材料的凝固与固态相变
本章小结
本章主要介绍了纯金属结晶、合金结晶的基本 过程形核、核长大），影响形核、长大的因素（过 冷度、高熔点难熔杂质），影响和控制晶粒大小的 因素（V冷、变质处理）。还重点介绍了相图，根 据相图分析合金的冷却过程，合金性能与相图的关 系；重点介绍了铁碳合金状态图及其应用；重点介 绍了钢在冷却过程中的转变。一般介绍了焊接接头 的相变。
合金元素不扩散
单相:F(C) 合金元素不扩散
恒温下相变的完全程度 与转变温度有关。温度 越低，转变越不充分， 有A残存在。
主要在连续冷却过程 中进行，相变不彻底， 有A残存在。
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.6焊接接头的相变 2.6.1焊缝缺陷
气孔 非金属夹杂物 裂纹 未焊透 咬边 焊缝金属化 学成分不均匀 柱状晶组织
第二章金属材料的凝固与固态相变
1.相图分析 铁碳合金相图是研 究钢铁材料的成分、 相和组织的变化规律 以及与性能之间关系 的重要工具。
第二章金属材料的凝固与固态相变
1）相区区域
第二章金属材料的凝固与固态相变
2）各特性线
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.3.2在铁碳合金平衡状态下的相变
铁碳合金的分类
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.1纯金属的结晶 2.2合金的凝固 2.3铁碳合金平衡态的相变基础 2.4钢在加热时的转变 2.5钢在冷却时的转变 2.6焊接接头的相变 本章小结
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.1纯金属的结晶
2.1.1凝固的基本概念 1.晶体的结晶 2.非晶体的凝固
2.1.2金属的结晶 2.1.3材料的同素异构现象
共晶转变条件: 成分、温度同
时满足
第二章金属材料的凝固与固态相变
共晶相图中的组织组成物
第二章金属材料的凝固与固态相变
包晶相图
第二章金属材料的凝固与固态相变
其它类型相图
WB/%
共析相图
Wsi/%
镁-硅相图
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.2.2合金的性能与相图的关系
•合金的使用性能与相图的关系 •合金的工艺性能与相图的关系
共析钢结晶过程
第二章金属材料的凝固与固态相变
亚共析钢结晶过程
第二章金属材料的凝固与固态相变
过共析钢结晶过程
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.白口铸铁的平衡结晶过程
共晶白口铁结晶过程示意图
共晶白口铁显微组织示意图
第二章金属材料的凝固与固态相变
第二章金属材料的凝固与固态相变
第二章金属材料的凝固与固态相变
马氏体正方度与含碳量的关系
第二章金属材料的凝固与固态相变
马氏体组织
板条马氏体
片状马氏体
第二章金属材料的凝固与固态相变
碳钢含碳量与马氏体硬度的关系
第二章金属材料的凝固与固态相变
贝氏体组织
上贝氏体
下贝氏体
第二章金属材料的凝固与固态相变
P、B、M转变的异同点
珠光体转变
转变温度范围 扩散性
高温转变 Ar1~550ºC
第二章金属材料的凝固与固态相变
1.钢的平衡结晶过程
1)共析钢(Ⅰ)
杠杆定律的应用:
Q
SK PK
6.690.77 6.690.0218
88.7%
QFe3C
PS PK
0.770.0218 6.690.0218
11.3%
2)亚共析钢(Ⅱ)
WC%=0.77%*QP
3)过共析钢(Ⅲ)
第二章金属材料的凝固与固态相变
匀晶相图的建立 杠杆定律 枝晶偏析 2.共晶相图 3.包晶相图 4其他相图 2.2.2合金的性能与相图的关系 2.2.3铸锭(件)的凝固
第二章金属材料的凝固与固态相变
匀晶相图的建立
第二章金属材料的凝固与固态相变
合金的结晶过程
结晶过程中，液相的成分沿着液相线变化，固相的 成分沿着固相线变化
第二章金属材料的凝固与固态相变
C、Fe原子均 扩散
贝氏体转变
中温转变 550ºC~MS
C原子扩散 Fe原子不扩散
马氏体转变
低温转变 MS~Mf 无扩散
组成相
两相：F、 Fe3C
合金元素的分布 合金元素扩 散，重新分 布
相变的完全性
相变可在恒 温下进行到 底
两相：F(C)、 Fe3C(>350ºC)或F、 FeXC(<350ºC)
2.1.3材料的同素异构
1.晶体的同素异构
2.同质异构
α -石英 870ºαC-鳞石英 1470ºC-方石英
573ºC
163ºC
180~ 270ºC
β -石英 β -鳞石英 β-方石英
δ-Fe 1394ºCγ- Fe 912ºCα- Fe
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.2合金的凝固
2.2.1二元合金相图与凝固 1.匀晶相图
晶粒大小的控制(增大过冷 度、变质处理、振动）
第二章金属材料的凝固与固态相变
结晶过程
第二章金属材料的凝固与固态相变
晶粒度与力学性能的关系
晶粒度 晶粒数/mm2
6.3
σb
(Mpa)
237
σs
(Mpa)
46
δ
(%)
35.3
51
274
70
44.8
194
294
108
47.5
第二章金属材料的凝固与固态相变
第二章金属材料的凝固与固态相变
思考题
2-1金属结晶的基本规律是什么?晶核的N和G受到哪些因素 的影响?
2-2为什么材料一般希望获得细晶粒?细化晶粒的方法有哪些? 2-4已知A(熔点685℃)与B(熔点560℃)二组元在液态时无限 互熔;在320℃时,A溶于B的最大溶解度为31%,室温时为12%,但不 溶于A;在320℃,含42%B的液态合金发生共晶反应.要求: ⑴作出 A—B合金相图; ⑵分析含A为25%时合金的结晶过程. 2-5为什么铸造合金常选用共晶成分合金?而塑性加工的合金 常选用单相固溶体成分的合金? 2-8何谓铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体？它们 的结构 、组织形态性能等各有何特点？ 2--9分析含碳量分别为0.45%、1.0%、3%、4.7%的铁碳合 金从液态缓冷至室温时的结晶过程，并画出室温下的显微组织示 意图。 2--10根据铁碳相图计算：⑴室温下含碳0.45%的钢中珠光体 和铁素体各占多少? ⑵室温下含碳1.0%的钢中珠光体和二次渗碳体各占多少; ⑶ 铁碳合金中,二次渗碳体的最大百分含量。
2.3.2铁碳合金在平衡状态下的相变 2.3.3含碳量对铁碳合金组织性能的影响 2.3.4 Fe-Fe3C相图的应用
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.3.1 Fe-Fe3C亚稳相图
第二章金属材料的凝固与固态相变
1.铁碳合金的相结构与性能
奥氏体
●铁素体 F ●奥氏体 A ●渗碳体 Fe3C
组织? 珠光体 莱氏体
•奥氏体晶粒尺寸对冷却后 钢的性能的影响
加热温度对晶粒尺寸的影响
本质粗晶粒钢
晶粒尺寸 d
本质细晶粒钢 加热温度
第二章金属材料的凝固与固态相变
82
本质粗晶粒度钢和本质细晶粒度钢比较
本质细晶粒度：奥氏体 晶粒长大倾向小，加热 到较高温度时晶粒才显 著长大的钢，如用铝脱 氧的钢、镇静钢等。
本质粗晶粒度：奥氏体 随温度的升高迅速长大 的钢。如用锰硅脱氧的 钢、沸腾钢等。
1.珠光体类型组织
珠光体转变
A
(F + Fe3C)
0.77% 0.0218% 6.69%
面心立方 体心立方 复杂斜方
2.马氏体类型组 织
马氏体中固溶碳引起的晶格畸变 马氏体正方度与
含碳量的关系 碳钢含碳量与马氏体硬度的关系
3.贝氏体类型组织
第二章金属材料的凝固与固态相变
马氏体的晶格畸变
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.4.1钢在实际加热时的转变点
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.4.2奥氏体的形成过程及影响因素
1.奥氏体的形成过程
2.奥氏体形成的影响因素 • 加热温度和加热速度
• 原始组织 • 合金元素
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.4.3奥氏体晶粒的长大及影响因素
•Hell-Petch公式: 1 s 0 kd2
第二章金属材料的凝固与固态相变
思考题
2—11某工厂仓库积压了许多碳钢（退火状 态），由于钢材混杂，不知道钢的化学成分，现找 出其中一根，经过金相分析后，发现其组织为珠光 体+铁素体，其中铁素体占80%，问此钢材的含碳 量大约是多少？
2—13以共析碳钢为例，比较其过冷奥氏体在 连续冷却和等温冷却时组织转变规律的不同。
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.2.3铸锭(件)的凝固
影响铸锭(件)结晶组织的因素 •冷却速度 •加热温度、浇注温度和浇注速度 •外加杂质（或变质处理）
1-表面细晶粒层 2-柱状晶粒层 3-心部等轴晶粒区
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.3铁碳合金平衡态的相变基础
2.3.1 Fe-Fe3C亚稳相图 铁碳合金的相结构与性能 相图分析
第二章金属材料的凝固与固态相变
1.晶体的结晶
温 度
固体 液+固 固体
时间 时间
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.非晶体的凝固
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.1.2金属的结晶
1.金属的结晶过程
2.影响形核和长大的因素
过冷度的影响 难熔杂质的影响
3.晶粒大小及控制 晶粒度的概念
ZV 0.9(N / G)3/4 Zs 1.1(N / G)1/2
第二章金属材料的凝固与固态相变
铁碳合金的平衡显微组织图
第二章金属材料的凝固与固态相变 2.3.3含碳量对铁碳合金组织和性能的影响
随着合金中碳的质量分数的增加，在合金的室温组织中不仅 渗碳体的数量增加，其形态、分布也有变化，因此合金的力学 性能也相应变化。
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.3.4Fe-Fe3C相图的应用
2—14奥氏体的形成过程分哪几个阶段？影响 奥氏体形成过程的因素有哪些？
2—15过冷奥氏体的转变产物有哪几种类型？ 比较这几种转变类型的异同点。
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.5钢在冷却时的转变 2.5.1过冷奥氏体等温转变图 2.5.2过冷奥氏体的连续转变图 2.5.3过冷奥氏体的转变产物及性能
第2二.5章.1金过属冷材奥料氏的凝体固等与温固转态变相图变
共析碳钢的C曲线
第二章金属材料的凝固与固态相变
C曲线的位置和形状的影响因素
1.含碳量的影响 2.合金元素的影响 3.奥氏体化温度和保温时间的影响
种
工
亚
类 业纯铁
共析钢
含 碳量/%
平 衡组织
<0.0218 F
0.02180.77
F+P
钢 共析钢
白口铸铁
过
亚
共析钢 共晶白口 共晶白
铁 口铁
过 共晶白口 铁
0.77 0.772.11
2.11-4.3 4.3 4.36.69
P
P+
Fe3CⅡ+P
Ld`
Ld`+Fe3C
Fe3CⅡ
+Ld`
Ⅰ
1.钢的平衡结晶过程 2.白口铸铁的平衡结晶过程
1.在选材上的应用 2.在铸造工艺制订上的应用 3.在塑性加工工艺制订上的应用 4.在热处理工艺制订上的应用
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.4钢在加热时的转变
2.4.1钢在实际加热时的转变点 2.4.2奥氏体的形成过程及影响因素 2.4.3奥氏体晶粒的长大及影响因素
第二章金属材料的凝固与固态相变
第二章金属材料的凝固与固态相变
1.含碳量的影响
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.合金元素的影响
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.5.2过冷奥氏体连续冷却转变曲线
共析钢连续冷却转变图
时间
45钢的CCT图
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.5.3过冷奥氏体的转变产物及性能
过冷A的转变产物:珠光体(P)、马氏体(M)、贝氏体(B)
杠杆定律
QL+Qα=1 QLX+QαX’=K
解方程得:
Q X ' K
X 'K
L
X ' X
X 'X
Q KX KX X'X X'X
Q
KX
QL
X 'K
第二章金属材料的凝固与固态相变
枝晶偏析
枝晶偏析的影响? 消除的途径?
第二章金属材料的凝固与固态相变
共晶相图
共晶转变Lc (αd+βe) 冷却曲线及结晶过程
0__焊缝
1__熔合区
热Fra Baidu bibliotek
2__过热区
影
3__重结晶区 响
4__部分相变区 区
5__基体金属
低碳钢焊接时热影响区内的组织变化
第二章金属材料的凝固与固态相变
本章小结
本章主要介绍了纯金属结晶、合金结晶的基本 过程形核、核长大），影响形核、长大的因素（过 冷度、高熔点难熔杂质），影响和控制晶粒大小的 因素（V冷、变质处理）。还重点介绍了相图，根 据相图分析合金的冷却过程，合金性能与相图的关 系；重点介绍了铁碳合金状态图及其应用；重点介 绍了钢在冷却过程中的转变。一般介绍了焊接接头 的相变。
合金元素不扩散
单相:F(C) 合金元素不扩散
恒温下相变的完全程度 与转变温度有关。温度 越低，转变越不充分， 有A残存在。
主要在连续冷却过程 中进行，相变不彻底， 有A残存在。
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.6焊接接头的相变 2.6.1焊缝缺陷
气孔 非金属夹杂物 裂纹 未焊透 咬边 焊缝金属化 学成分不均匀 柱状晶组织
第二章金属材料的凝固与固态相变
1.相图分析 铁碳合金相图是研 究钢铁材料的成分、 相和组织的变化规律 以及与性能之间关系 的重要工具。
第二章金属材料的凝固与固态相变
1）相区区域
第二章金属材料的凝固与固态相变
2）各特性线
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.3.2在铁碳合金平衡状态下的相变
铁碳合金的分类
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.1纯金属的结晶 2.2合金的凝固 2.3铁碳合金平衡态的相变基础 2.4钢在加热时的转变 2.5钢在冷却时的转变 2.6焊接接头的相变 本章小结
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.1纯金属的结晶
2.1.1凝固的基本概念 1.晶体的结晶 2.非晶体的凝固
2.1.2金属的结晶 2.1.3材料的同素异构现象
共晶转变条件: 成分、温度同
时满足
第二章金属材料的凝固与固态相变
共晶相图中的组织组成物
第二章金属材料的凝固与固态相变
包晶相图
第二章金属材料的凝固与固态相变
其它类型相图
WB/%
共析相图
Wsi/%
镁-硅相图
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.2.2合金的性能与相图的关系
•合金的使用性能与相图的关系 •合金的工艺性能与相图的关系
共析钢结晶过程
第二章金属材料的凝固与固态相变
亚共析钢结晶过程
第二章金属材料的凝固与固态相变
过共析钢结晶过程
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.白口铸铁的平衡结晶过程
共晶白口铁结晶过程示意图
共晶白口铁显微组织示意图
第二章金属材料的凝固与固态相变
第二章金属材料的凝固与固态相变
第二章金属材料的凝固与固态相变
马氏体正方度与含碳量的关系
第二章金属材料的凝固与固态相变
马氏体组织
板条马氏体
片状马氏体
第二章金属材料的凝固与固态相变
碳钢含碳量与马氏体硬度的关系
第二章金属材料的凝固与固态相变
贝氏体组织
上贝氏体
下贝氏体
第二章金属材料的凝固与固态相变
P、B、M转变的异同点
珠光体转变
转变温度范围 扩散性
高温转变 Ar1~550ºC
第二章金属材料的凝固与固态相变
1.钢的平衡结晶过程
1)共析钢(Ⅰ)
杠杆定律的应用:
Q
SK PK
6.690.77 6.690.0218
88.7%
QFe3C
PS PK
0.770.0218 6.690.0218
11.3%
2)亚共析钢(Ⅱ)
WC%=0.77%*QP
3)过共析钢(Ⅲ)
第二章金属材料的凝固与固态相变
匀晶相图的建立 杠杆定律 枝晶偏析 2.共晶相图 3.包晶相图 4其他相图 2.2.2合金的性能与相图的关系 2.2.3铸锭(件)的凝固
第二章金属材料的凝固与固态相变
匀晶相图的建立
第二章金属材料的凝固与固态相变
合金的结晶过程
结晶过程中，液相的成分沿着液相线变化，固相的 成分沿着固相线变化
第二章金属材料的凝固与固态相变
C、Fe原子均 扩散
贝氏体转变
中温转变 550ºC~MS
C原子扩散 Fe原子不扩散
马氏体转变
低温转变 MS~Mf 无扩散
组成相
两相：F、 Fe3C
合金元素的分布 合金元素扩 散，重新分 布
相变的完全性
相变可在恒 温下进行到 底
两相：F(C)、 Fe3C(>350ºC)或F、 FeXC(<350ºC)
2.1.3材料的同素异构
1.晶体的同素异构
2.同质异构
α -石英 870ºαC-鳞石英 1470ºC-方石英
573ºC
163ºC
180~ 270ºC
β -石英 β -鳞石英 β-方石英
δ-Fe 1394ºCγ- Fe 912ºCα- Fe
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.2合金的凝固
2.2.1二元合金相图与凝固 1.匀晶相图
晶粒大小的控制(增大过冷 度、变质处理、振动）
第二章金属材料的凝固与固态相变
结晶过程
第二章金属材料的凝固与固态相变
晶粒度与力学性能的关系
晶粒度 晶粒数/mm2
6.3
σb
(Mpa)
237
σs
(Mpa)
46
δ
(%)
35.3
51
274
70
44.8
194
294
108
47.5
第二章金属材料的凝固与固态相变
第二章金属材料的凝固与固态相变
思考题
2-1金属结晶的基本规律是什么?晶核的N和G受到哪些因素 的影响?
2-2为什么材料一般希望获得细晶粒?细化晶粒的方法有哪些? 2-4已知A(熔点685℃)与B(熔点560℃)二组元在液态时无限 互熔;在320℃时,A溶于B的最大溶解度为31%,室温时为12%,但不 溶于A;在320℃,含42%B的液态合金发生共晶反应.要求: ⑴作出 A—B合金相图; ⑵分析含A为25%时合金的结晶过程. 2-5为什么铸造合金常选用共晶成分合金?而塑性加工的合金 常选用单相固溶体成分的合金? 2-8何谓铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体？它们 的结构 、组织形态性能等各有何特点？ 2--9分析含碳量分别为0.45%、1.0%、3%、4.7%的铁碳合 金从液态缓冷至室温时的结晶过程，并画出室温下的显微组织示 意图。 2--10根据铁碳相图计算：⑴室温下含碳0.45%的钢中珠光体 和铁素体各占多少? ⑵室温下含碳1.0%的钢中珠光体和二次渗碳体各占多少; ⑶ 铁碳合金中,二次渗碳体的最大百分含量。
2.3.2铁碳合金在平衡状态下的相变 2.3.3含碳量对铁碳合金组织性能的影响 2.3.4 Fe-Fe3C相图的应用
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.3.1 Fe-Fe3C亚稳相图
第二章金属材料的凝固与固态相变
1.铁碳合金的相结构与性能
奥氏体
●铁素体 F ●奥氏体 A ●渗碳体 Fe3C
组织? 珠光体 莱氏体
•奥氏体晶粒尺寸对冷却后 钢的性能的影响
加热温度对晶粒尺寸的影响
本质粗晶粒钢
晶粒尺寸 d
本质细晶粒钢 加热温度
第二章金属材料的凝固与固态相变
82
本质粗晶粒度钢和本质细晶粒度钢比较
本质细晶粒度：奥氏体 晶粒长大倾向小，加热 到较高温度时晶粒才显 著长大的钢，如用铝脱 氧的钢、镇静钢等。
本质粗晶粒度：奥氏体 随温度的升高迅速长大 的钢。如用锰硅脱氧的 钢、沸腾钢等。
1.珠光体类型组织
珠光体转变
A
(F + Fe3C)
0.77% 0.0218% 6.69%
面心立方 体心立方 复杂斜方
2.马氏体类型组 织
马氏体中固溶碳引起的晶格畸变 马氏体正方度与
含碳量的关系 碳钢含碳量与马氏体硬度的关系
3.贝氏体类型组织
第二章金属材料的凝固与固态相变
马氏体的晶格畸变
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.4.1钢在实际加热时的转变点
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.4.2奥氏体的形成过程及影响因素
1.奥氏体的形成过程
2.奥氏体形成的影响因素 • 加热温度和加热速度
• 原始组织 • 合金元素
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.4.3奥氏体晶粒的长大及影响因素
•Hell-Petch公式: 1 s 0 kd2
第二章金属材料的凝固与固态相变
思考题
2—11某工厂仓库积压了许多碳钢（退火状 态），由于钢材混杂，不知道钢的化学成分，现找 出其中一根，经过金相分析后，发现其组织为珠光 体+铁素体，其中铁素体占80%，问此钢材的含碳 量大约是多少？
2—13以共析碳钢为例，比较其过冷奥氏体在 连续冷却和等温冷却时组织转变规律的不同。
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.2.3铸锭(件)的凝固
影响铸锭(件)结晶组织的因素 •冷却速度 •加热温度、浇注温度和浇注速度 •外加杂质（或变质处理）
1-表面细晶粒层 2-柱状晶粒层 3-心部等轴晶粒区
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.3铁碳合金平衡态的相变基础
2.3.1 Fe-Fe3C亚稳相图 铁碳合金的相结构与性能 相图分析
第二章金属材料的凝固与固态相变
1.晶体的结晶
温 度
固体 液+固 固体
时间 时间
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.非晶体的凝固
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.1.2金属的结晶
1.金属的结晶过程
2.影响形核和长大的因素
过冷度的影响 难熔杂质的影响
3.晶粒大小及控制 晶粒度的概念
ZV 0.9(N / G)3/4 Zs 1.1(N / G)1/2
第二章金属材料的凝固与固态相变
铁碳合金的平衡显微组织图
第二章金属材料的凝固与固态相变 2.3.3含碳量对铁碳合金组织和性能的影响
随着合金中碳的质量分数的增加，在合金的室温组织中不仅 渗碳体的数量增加，其形态、分布也有变化，因此合金的力学 性能也相应变化。
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.3.4Fe-Fe3C相图的应用
2—14奥氏体的形成过程分哪几个阶段？影响 奥氏体形成过程的因素有哪些？
2—15过冷奥氏体的转变产物有哪几种类型？ 比较这几种转变类型的异同点。
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.5钢在冷却时的转变 2.5.1过冷奥氏体等温转变图 2.5.2过冷奥氏体的连续转变图 2.5.3过冷奥氏体的转变产物及性能
第2二.5章.1金过属冷材奥料氏的凝体固等与温固转态变相图变
共析碳钢的C曲线
第二章金属材料的凝固与固态相变
C曲线的位置和形状的影响因素
1.含碳量的影响 2.合金元素的影响 3.奥氏体化温度和保温时间的影响
种
工
亚
类 业纯铁
共析钢
含 碳量/%
平 衡组织
<0.0218 F
0.02180.77
F+P
钢 共析钢
白口铸铁
过
亚
共析钢 共晶白口 共晶白
铁 口铁
过 共晶白口 铁
0.77 0.772.11
2.11-4.3 4.3 4.36.69
P
P+
Fe3CⅡ+P
Ld`
Ld`+Fe3C
Fe3CⅡ
+Ld`
Ⅰ
1.钢的平衡结晶过程 2.白口铸铁的平衡结晶过程
1.在选材上的应用 2.在铸造工艺制订上的应用 3.在塑性加工工艺制订上的应用 4.在热处理工艺制订上的应用
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.4钢在加热时的转变
2.4.1钢在实际加热时的转变点 2.4.2奥氏体的形成过程及影响因素 2.4.3奥氏体晶粒的长大及影响因素
第二章金属材料的凝固与固态相变
第二章金属材料的凝固与固态相变
1.含碳量的影响
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.合金元素的影响
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.5.2过冷奥氏体连续冷却转变曲线
共析钢连续冷却转变图
时间
45钢的CCT图
第二章金属材料的凝固与固态相变
2.5.3过冷奥氏体的转变产物及性能
过冷A的转变产物:珠光体(P)、马氏体(M)、贝氏体(B)
杠杆定律
QL+Qα=1 QLX+QαX’=K
解方程得:
Q X ' K
X 'K
L
X ' X
X 'X
Q KX KX X'X X'X
Q
KX
QL
X 'K
第二章金属材料的凝固与固态相变
枝晶偏析
枝晶偏析的影响? 消除的途径?
第二章金属材料的凝固与固态相变
共晶相图
共晶转变Lc (αd+βe) 冷却曲线及结晶过程