铁碳合金的相图的详细讲解-(精品)PPT课件

-,1,2-5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。,-,2,一、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。,-,3,铁素体组织金相图,-,4,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,-,5,奥氏体组织金相图,-,6,渗碳体：即Fe3C,含碳6.69%,用Fe3C或Cm表示。Fe3C硬度高、强度低(b35MPa),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：Fe3C3Fe+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。,-,7,渗碳体组织金相图,-,8,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,-,9,珠光体(P),-,10,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Le表示为蜂窝状,以Fe3C为基，性能硬而脆。,莱氏体,-,11,莱氏体(Ld),-,12,相图的建立,-,13,相图的建立,-,14,热分析法,-,15,温度,-,16,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,-,17,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,-,18,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。,-,19,Fe-Fe3C相图,-,20,-,21,五个重要的成份点: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,-,22,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),-,23,特征点,-,24,特征线液相线ACD，固相线AECF水平线：ECF：共晶线LCE+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,-,25,-,26,（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),-,27,1.工业纯铁(Wc0.0218%),-,28,工业纯铁组织金相图,-,29,2.共析钢(Wc=0.77%),-,30,共析钢组织金相图,-,31,3.亚共析钢(Wc=0.45%),-,32,亚共析钢组织金相图,-,33,4.过共析钢(Wc=1.2%),-,34,过共析钢组织金相图,-,35,5.共晶白口铁(Wc=4.3%),-,36,共晶白口铁组织金相图,-,37,6.亚共晶白口铁(Wc=3.0%),-,38,亚共晶白口铁组织金相图,-,39,7.过共晶白口铁(Wc=5.0%),-,40,过共晶白口铁组织金相图,-,41,Fe-Fe3C相图的应用,-,42,一.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。,-,43,二.制定热加