Fe-C合金相图详解

1、1第四章第四章 铁铁- -碳合金相图碳合金相图 (Chapter 4 The Iron-Iron Carbide Phase Diagram ) 4.1 铁碳合金的组元与基本相1 纯铁（pure iron） 91213941538L和相是bcc相，是fcc相，同素异构转变（polymorphic transformation）纯铁的塑性好(延伸率：30-50%)强度低(抗拉强度：180-270MPa)，一般不用作结构材料 22 渗碳体 （Fe3C、cementite、iron carbide）是铁和碳形成的间隙化合物，具有复杂结构，(interstitial compound)硬度(hardn

2、ess)高、脆性(brittleness)大。熔点(melting point)：1227，磁性转变温度：230(magnetic change temperature)渗碳体是介稳相(metastable phase)，在条件适合时，将分解出单质的石墨碳。 (graphite) 33 铁碳合金相奥氏体（austenite）：碳溶入-Fe中形成的固溶体，记作（或A）铁素体（ferrite）：碳溶入-Fe或-Fe中形成的固溶体，记作：（或F）及44.2 铁碳合金相图分析 1 点(T, w(c)%)E ：碳在-Fe中的最大溶解度C：共晶点(eutectic point)S：共析点(eutectoi

3、d point) A：纯铁熔点G ：-Fe和-Fe同素异构转变点N ：-Fe和-Fe同素异构转变点P ：碳在-Fe中的最大溶解度J ：包晶点(peritectic point)H ：碳在-Fe中的最大溶解度B ：包晶反应时液态合金的浓度D ：渗碳体熔点Q ：室温时碳在-Fe中的溶解度5 2 线 液相线（liquidus line）：ABCD 固相线（solidus line）：AHJECF 1）包晶转变(peritectic reaction)： 2）共晶转变(eutectic reaction)： 3）共析反应(eutectoid reaction)： 三个恒温转变（线）： JHBL 149

4、5CFeLEC31148 CFePS3727 转变产物：莱氏体(Ld, ledeburite) +Fe3C（共晶渗碳体）发生共晶转变的铁碳合金为铁 转变产物：称为珠光体（P, pearlite） +Fe3C（共析渗碳体）PSK线也称A1线 6GS线：也称A3线 奥氏体和铁素体的转变线 PQ线： 碳在铁素体中的固溶度曲线。 铁素体中析出渗碳体，三次渗碳体 MO线：也称A2线 铁素体的磁性转变温度，770。ES线：也称Acm线 碳在中的固溶度曲线， 中析出渗碳体，称为二次渗碳体渗碳体的磁性转变温度230 也称A0线 3 区 74.3 铁碳合金的平衡结晶过程及组织1 C=0.77%LL+P+PP室温下的组织：P 珠光体（pearlite） 共析钢 (eutectoid steel)82 C=0.45%+LL+L+L+P+PJHBL 1495室温下的组织： 亚共析钢 (hypo-eutectoid steel)P+P93 C=1.2%+Fe3CIILL+P+Fe3CIIP+Fe3CII室温下的组织： P + Fe3CII 过共析钢 (hyper-eutectoid steel)PCFePS3727 PP+Fe3CII+ P 4 工业纯铁 C1%时，网状碳化物析出，强度降低2 含碳为2.11%-6.6%的合金 莱氏体硬、脆，可用于球磨机的磨球 石墨化处理，得到铁和石墨的组