铁碳合金的相图的详细重点讲解ppt课件.ppt

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Fe3C6 69 时 合金太脆 已无实用价值 1 一 铁碳合金的基本组织 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 铁素体 组元 Fe Fe3C 相 铁素体 碳在 Fe中的固溶体称铁素体 用F或 表示 2 铁素体组织金相图 3 奥氏体 碳在 Fe中的固溶体称奥氏体 用A或 表示 是面心立方晶格的间隙固溶体 溶碳能力比铁素体大 1148 时最大为2 11 727 时为0 77 组织为不规则多面体晶粒 晶界较直 强度低 塑性好 钢材热加工都在 区进行 碳钢室温组织中无奥氏体 奥氏体 4 奥氏体组织金相图 5 渗碳体 即Fe3C 含碳6 69 用Fe3C或Cm表示 Fe3C硬度高 强度低 b 35MPa 脆性大 塑性几乎为零 Fe3C是一个亚稳相 在一定条件下可发生分解 Fe3C 3Fe C 石墨 该反应对铸铁有重要意义 由于碳在 Fe中的溶解度很小 因而常温下碳在铁碳合金中主要以Fe3C或石墨的形式存在 6 渗碳体组织金相图 7 珠光体 铁素体与Fe3C的机械混合物 用P表示 珠光体的组织特点是两相呈片层相间分布 性能介于两相之间 珠光体 8 珠光体 P 9 莱氏体 与Fe3C的机械混合物高温莱氏体 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 10 莱氏体 Ld 11 相图的建立 12 相图的建立 13 热分析法 14 温度 15 a b ab 液相线 ab 固相线 L L S S L 液相区 S 固相区 L S 液固共存区 16 铁碳合金相图是研究铁碳合金最基本的工具 是研究碳钢和铸铁的成分 温度 组织及性能之间关系的理论基础 是制定热加工 热处理 冶炼和铸造等工艺依据 二 铁碳合金状态图 17 含碳量大于Fe3C成分 6 69 时 合金太脆 已无实用价值 实际所讨论的铁碳合金相图是Fe Fe3C相图 18 Fe Fe3C相图 19 20 五个重要的成份点 P S E C K 四条重要的线 EF ES GS FK 三个重要转变 包晶转变 共晶转变 共析转变 二个重要温度 1148 727 一 铁碳合金状态图中主要点和线的意义 21 Fe Fe3C相图 A C D E F G S P Q 1148 727 L A L A L Fe3C 6 69 C A Fe3C Ld Ld Fe3C A Ld Fe3C F A F A Fe3C F Fe3C P P F P Fe3C Ld Ld Fe3C P Ld Fe3C K P Fe3C 22 特征点 23 特征线 液相线 ACD 固相线 AECF 水平线 ECF 共晶线LC E Fe3C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 24 25 二 铁碳合金的组织转变 工业纯铁 ingotiron 共析钢 eutectoidsteel 亚共析钢 hypoeutectoidsteel 过共析钢 hypereutectoidsteel 共晶白口铁 eutectoidwhiteiron 亚共晶白口铁 hypoeutectoidwhiteiron 过共晶白口铁 hypereutectoidwhiteiron 26 1 工业纯铁 Wc 0 0218 27 工业纯铁组织金相图 28 2 共析钢 Wc 0 77 29 共析钢组织金相图 30 3 亚共析钢 Wc 0 45 31 亚共析钢组织金相图 32 4 过共析钢 Wc 1 2 33 过共析钢组织金相图 34 5 共晶白口铁 Wc 4 3 35 共晶白口铁组织金相图 36 6 亚共晶白口铁 Wc 3 0 37 亚共晶白口铁组织金相图 38 7 过共晶白口铁 Wc 5 0 39 过共晶白口铁组织金相图 40 Fe Fe3C相图的应用 41 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 42 二 制定热加工工艺方面的应用 43 本章小结 三种典型的金属晶体结构晶体缺陷 点 线