铁碳合金相图演示文稿

工程材料与材料成型基础,纯铁的结晶过程,-Fe-Fe-Fe固态下，一种元素的晶体结构随温度发生变化的现象同素异构转变,工程材料与材料成型基础,同素异构转变,意义：对有同素异构的材料，可以通过热处理改变其组织、结构性能,比较：是形核与长大的过程同结晶（也称重结晶）是一种固态晶格向另一种固态晶格转变不同于结晶,工程材料与材料成型基础,铁碳合金的基本相,铁素体F：碳在-Fe中的间隙固溶体体心立方，b,HB,k,铁磁性奥氏体A：碳在-Fe中的间隙固溶体面心立方，HB,顺磁性渗碳体Fe3C:Fe与C的间隙化合物复杂晶格，硬而脆，几乎无塑性，230以下铁磁性高温铁素体：碳在-Fe中的间隙固溶体体心立方，顺磁性,第二章铁碳合金,1概述,含碳小于2.11%的铁碳合金为钢,含碳大于2.11%的铁碳合金为铁,特点：机械性能好、储存量大、冶炼方便,2.金属材料组织和性能的控制2.2合金的结晶,单元8,6,（四）、Fe-C合金的成分-组织-性能关系,1.含碳量相相对量C%F%，Fe3C%,含碳量组织F-F+P-PdP+Fe3CII-P+Fe3CII+Le-Le-Le+Fe3CII-Fe3C,2.金属材料组织和性能的控制2.2合金的结晶,单元8,5,2铁碳合金基本组织和性能,一、铁,二、渗碳体（Fe3C）,铁素体,奥氏体,硬度高、塑性低,3铁碳合金状态图的分析,共晶反应,液体4.3%C,莱氏体4.3%C（奥氏体2.11%C+渗碳体6.67%C）,1147C,共析反应,奥氏体0.77%C,珠光体0.77%C（铁素体0.02%C+渗碳体6.67%C）,723C,工程材料与材料成型基础,共析转变和包晶转变,2共析转变,AS,FP+Fe3C,727,珠光体P,珠光体P：F与Fe3C的机械混合物成分：0.77%C性能：适中，介于F和Fe3C之间形态：层片状，粒状,Ld降温到727时，AP，因此：Ld(A+Fe3C)Ld(P+Fe3C)低温莱氏体Ld：P和Fe3C的机械混合物（变态莱氏体）,3包晶转变,LB+H,AJ,1495,工程材料与材料成型基础,铁碳合金相图的特性点,工程材料与材料成型基础,铁碳合金相图的主要特性线,工程材料与材料成型基础,铁碳合金分类,工业纯铁0.9%时，随C%b,工程材料与材料成型基础,相图的应用,为什么在1100时，0.4%C的钢能锻造，而4.0%C的铸铁不能锻造？,分析：在1100时，0.4%C钢为单相A，塑性好，强度低，容易变形；4.0%C铸铁为Ld，是两相的混合物，变形不协调，且Ld以Fe3C为基体，硬而脆，变形易开裂。,铁碳相图反映了加热、冷却过程中的组织和相的变化，说明了合金成分对相、组织、性能的影响。因此，相图可以作为选材的参考，制订热加工工艺的依据。,铁碳合金中哪些成分能发生共晶转变？共析转变？转变应具备的条件？,含碳量0.77%,含碳量=0.77%,含碳量0.77%,4碳钢,含碳小于2.11%的铁碳合金，还有少量的杂质（磷、硫、锰、硅）,一、碳及杂质对钢性能的影响,碳,磷,硫,硅,锰,存在转折点0.77%C,冷脆性,热脆性,影响不大,良性影响,二、碳素钢的分类,1.按钢的含碳量分类,低碳钢含碳量小于0.25%,中碳钢含碳量在0.25%0.60%之间,高碳钢含碳量大于0.60%,2.按钢的质量分类,普通碳素钢钢中硫、磷含量教高,优质碳素钢钢中硫、磷含量教低,3.按用途分类,4.按冶炼时脱氧程度不同分类,碳素结构钢用于制造机械零件和工程结构件,碳素工具钢用于制造各种工具,沸腾钢不脱氧气的钢,镇静钢为完全脱氧钢,半镇静钢为半脱氧钢,三、碳素结构钢,普通碳素结构钢,优质碳素结构钢,其他专用碳素结构钢,Q235-AF,60Mn,易切削结构钢,锅炉用钢,四、碳素工具钢,含碳量在0.65%1.35%之间,T+数字