第十三講-鐵碳合金的組元及基本相(共4頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第十三講 鐵碳合金的組元及基本相第一節(jié) 鐵碳合金的組元及其基本相一、 主要內(nèi)容;純鐵滲碳體二、 要點(diǎn)：鐵碳合金，鐵素體，奧氏體，純鐵的性能，滲碳體的性能，三、 方法說明：主要講鐵碳合金的概念，基本相的特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)授課內(nèi)容：鐵碳合金是由鐵和碳組成的合金。碳鋼和鑄鐵都是鐵碳合金。一、 純鐵的性質(zhì)：純鐵是過渡族元素，常壓下，熔點(diǎn)為1538，常溫密度，7.87g/cm2純鐵具有同素異晶轉(zhuǎn)變1538為Fe，1394(A4)為Fe，912（A3）為Fe。770C，發(fā)生磁性轉(zhuǎn)變（A2）。鐵素體：碳在Fe中的間隙固溶體，為體心立方晶格，常用F或表示。奧氏體：碳在Fe中的間隙固溶體，為面

2、心立方晶格，常用A或表示。碳溶于Fe中的間隙固溶體，叫鐵素體。純鐵的力學(xué)性能：強(qiáng)度硬度較低，塑性韌性較好。二、 滲碳體是鐵和碳形成的間隙化合物Fe3C，含碳量wc6.69，晶體結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。硬度較高，脆性較大，230發(fā)生磁性轉(zhuǎn)變（A0）第二節(jié) FeFe3C合金相圖分析一、 主要內(nèi)容：相圖中的點(diǎn)、線、區(qū)及其意義相圖中的包晶轉(zhuǎn)變相圖中的共晶轉(zhuǎn)變相圖中的共析轉(zhuǎn)變?nèi)龡l重要的特性曲線二、 要點(diǎn);共晶轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，共析轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，共晶反應(yīng)，包晶反應(yīng)，共析反應(yīng)，珠光體，萊氏體，三條特性曲線的意義三、 方法說明：利用學(xué)過的知識對鐵碳合金相圖進(jìn)行分析，將包晶，共晶，共析，分開、組合的講解，記清楚相圖的各關(guān)鍵點(diǎn)和線的溫

3、度和成分。授課內(nèi)容：一、 相圖中的點(diǎn)、線、區(qū)及其意義液相線，固相線。五個單相區(qū)：液相區(qū)（L），固溶體區(qū)（），奧氏體區(qū)（），鐵素體區(qū)（），滲碳體區(qū)（Fe3C）七個兩相區(qū)：L+，L，LFe3C，F(xiàn)e3C，F(xiàn)e3C三條水平線：共晶反應(yīng)線，包晶反應(yīng)線，共析反應(yīng)線。二、 包晶反應(yīng)：L反應(yīng)產(chǎn)物為單相奧氏體三、共晶反應(yīng)：LFe3C反應(yīng)產(chǎn)物為萊氏體四、共析反應(yīng)：Fe3C反應(yīng)產(chǎn)物為珠光體解釋說明：碳在鋼鐵中可以有四種形式存在：碳原子溶于a-Fe形成的固溶體稱為鐵素體（體心立方結(jié)構(gòu)）；或溶于gFe形成的固溶體稱為奧氏體（面心立方結(jié)構(gòu)）；或與鐵原子形成復(fù)雜結(jié)構(gòu)的化合物C（正交點(diǎn)陣）稱為滲碳體；碳也可能以游離態(tài)石墨（

4、六方結(jié)構(gòu)）穩(wěn)定相存在。在通常情況下，鐵碳合金是按FeFe3C系進(jìn)行轉(zhuǎn)變的，其中Fe3C是亞穩(wěn)相，在一定條件下可以分解為鐵和石墨，即Fe3C3FeC（石墨）。因此，鐵碳相圖可有兩種形式：FeFe3C相圖和FeC相圖，為了便于應(yīng)用，通常將兩者畫在一起，稱為鐵碳雙重相圖，如圖所示。 在Fe Fe3C相圖中，存在3個三相恒溫轉(zhuǎn)變，即在1495發(fā)生的包晶轉(zhuǎn)變：LBdHYJ轉(zhuǎn)變產(chǎn)物是奧氏體；在1148發(fā)生的共晶轉(zhuǎn)變：LcgE+Fe3C，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物是奧氏體和滲碳體的機(jī)械混合物，稱為萊氏體；在727發(fā)生共析轉(zhuǎn)變：gsaP+Fe3C，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物是鐵素體與滲碳體的機(jī)械混合物，稱為珠光體。共析轉(zhuǎn)變溫度常標(biāo)為Al溫度。

5、此外，在FeFe3C相圖中還有3條重要的固態(tài)轉(zhuǎn)變線： (1)GS線奧氏體中開始析出鐵素體（降溫時）或鐵素體全部溶人奧氏體（升溫時）的轉(zhuǎn)變線，常稱此溫度為A3溫度。 (2)ES線碳在奧氏體中的溶解度曲線。此溫度常稱Acm溫度。低于此溫度，奧氏體 中將析出滲碳體，稱為二次滲碳體，用Fe3CII表示，以區(qū)別于從液體中經(jīng)CD線結(jié)晶出的一次滲碳體 Fe3CI。 (3)PQ線碳在鐵素體中的溶解度曲線。在727t時，碳在鐵素體中的最大的w(C)為 0.0218，因此，鐵素體從727冷卻時也會析出極少量的滲碳體，以三次滲碳體Fe3CIII稱之，以區(qū)別上述兩種情況產(chǎn)生的滲碳體。 圖中770的水平線表示鐵素體的磁性轉(zhuǎn)變溫度，常稱為A2溫度。230的水平線表示 滲碳體的磁性轉(zhuǎn)變。 典型的鐵碳合金冷卻時的組織轉(zhuǎn)變過程分析 圖7.22共晶白口鑄鐵的室溫組織（白色基體是共晶滲碳體，黑色顆粒是由共晶奧氏體轉(zhuǎn)變而來的珠光體） 圖7.23 亞共晶白口鑄鐵在室溫下的組織 （黑色樹