钢中常见的显微组织及铁碳合金相图ppt课件

1、.n铁碳合金铁碳合金碳钢和铸铁，是工业运用最广的合金。碳钢和铸铁，是工业运用最广的合金。n含碳量为含碳量为0.0218% 2.11%的称钢的称钢n含碳量为含碳量为 2.11% 6.69%的称铸铁。的称铸铁。n铁和碳可构成一系列稳定化合物：铁和碳可构成一系列稳定化合物： Fe3C、 Fe2C、 FeC，都可作为纯组元对待。都可作为纯组元对待。n含碳量大于含碳量大于Fe3C成分成分6.69%时，合金太脆，已无适时，合金太脆，已无适用价值。用价值。.一、铁碳合金的根本组织一、铁碳合金的根本组织是体心立方间隙固溶体。铁素体的溶碳才干很低是体心立方间隙固溶体。铁素体的溶碳才干很低,在在727时时最大为最

2、大为0.0218%，室温下仅为，室温下仅为0.0008%。铁素体的组织为多边形晶粒，性能与纯铁类似。铁素体的组织为多边形晶粒，性能与纯铁类似。铁素体铁素体l 组元：组元：Fe、 Fe3Cl 相相l 铁素体：铁素体：l碳在碳在-Fe中的固溶体称铁素中的固溶体称铁素体体, 用用F 或或 表示。表示。. 铁素体组织金相图铁素体组织金相图. 奥氏体奥氏体:碳在碳在 -Fe中的固溶体称奥氏体。用中的固溶体称奥氏体。用A或或 表示。表示。是面心立方晶格的间隙固溶体。溶碳才干比铁素体大，是面心立方晶格的间隙固溶体。溶碳才干比铁素体大，1148时最大为时最大为2.11%。727 时为时为0.77%l组织为不规

3、那么多面体晶组织为不规那么多面体晶粒，晶界较直。强度低、粒，晶界较直。强度低、塑性好，钢材热加工都在塑性好，钢材热加工都在 区进展区进展.l碳钢室温组织中无奥氏体。碳钢室温组织中无奥氏体。奥氏体奥氏体. 奥氏体组织金相图奥氏体组织金相图. 渗碳体：即渗碳体：即Fe3C, 含碳含碳6.69%, 用用Fe3C或或Cm表示。表示。Fe3C硬度高、强度低硬度高、强度低(b35MPa), 脆性大脆性大, 塑性几乎为零塑性几乎为零lFe3C是一个亚稳相，在一定是一个亚稳相，在一定条件下可发生分解：条件下可发生分解：Fe3C3Fe+C(石墨石墨), 该反响该反响对铸铁有重要意义。对铸铁有重要意义。l由于碳在

4、由于碳在-Fe中的溶解度很中的溶解度很小，因此常温下碳在铁碳合金小，因此常温下碳在铁碳合金中主要以中主要以Fe3C或石墨的方式或石墨的方式存在。存在。 铸铁中的石墨铸铁中的石墨钢中的渗碳体钢中的渗碳体.渗碳体组织金相图渗碳体组织金相图.珠光体：铁素体与珠光体：铁素体与Fe3C的机械混合物，用的机械混合物，用P表示。表示。l珠光体的组织特点是两相珠光体的组织特点是两相呈片层相间分布呈片层相间分布,性能介性能介于两相之间。于两相之间。珠光体珠光体.珠光体珠光体 ( P ) ( P ).莱氏体：莱氏体： 与与Fe3C的机械混合物的机械混合物高温莱氏体：高温莱氏体：727 以上，奥氏体与渗碳体，以以上

5、，奥氏体与渗碳体，以Le表示表示低温莱氏体：低温莱氏体：727 以下，珠光体与渗碳体，以以下，珠光体与渗碳体，以Le表示表示为蜂窝状为蜂窝状, 以以Fe3C为基，性能硬而脆。为基，性能硬而脆。莱氏体莱氏体.莱氏体莱氏体 ( Ld ) ( Ld ).相图的建立相图的建立称号称号A金属金属B金属金属熔点熔点高高低低合金合金1100%0%合金合金290%10%合金合金380%20%.合金合金920%80%合金合金1010%90%合金合金110%100%.热热 分分 析析 法法.时间时间温度90 705030AB温度A温度温度.abab : 液相线液相线ab : 固相线固相线LL + SSL : 液相

6、区液相区S : 固相区固相区L+S:液固共存区液固共存区AB温度.铁碳合金相图是研讨铁碳合金相图是研讨铁碳合金最根本的工铁碳合金最根本的工具，是研讨碳钢和铸具，是研讨碳钢和铸铁的成分、温度、组铁的成分、温度、组织及性能之间关系的织及性能之间关系的实际根底实际根底,是制定热是制定热加工、热处置、冶炼加工、热处置、冶炼和铸造等工艺根据和铸造等工艺根据.二、铁碳合金形状图二、铁碳合金形状图.含碳量大于含碳量大于Fe3C成分成分6.69%时，合金太脆，时，合金太脆，已无适用价值。已无适用价值。实践所讨论的铁碳合金相图是实践所讨论的铁碳合金相图是Fe- Fe3C相图。相图。FeFe3CFe2C FeCC

7、C%(at%) . Fe - Fe3C 相图相图FeTFe3C.五个重要的成份点五个重要的成份点: P、S、E、C、K。四条重要的线四条重要的线: EF、ES、GS、FK。三个重要转变三个重要转变: 包晶转变、共晶转变、共析转变。包晶转变、共晶转变、共析转变。二个重要温度二个重要温度: 1148 、727 。. Fe - Fe3C 相图相图ACDEFGSPQ1148727LAL+AL+ Fe3C4.3%C2.11%C0.0218%C6.69%CFe Fe3C T( A+Fe3C )LdLd+Fe3CA+Ld+Fe3CFA+FA+ Fe3C( F+ Fe3C )PP+F0.77%CP+Fe3CL

8、dLd+Fe3CP+Ld+Fe3CK( P+Fe3C ). 特征点特征点 LJNGAA +Fe3CP +Fe3CL+Fe3CL+AF +A . 特征线特征线 液相线液相线ACD， 固相线固相线AECF 程度线：程度线：ECF：共晶线：共晶线LC E+Fe3C共晶产物是共晶产物是A与与Fe3C的机械混合的机械混合物，称作莱氏体物，称作莱氏体, 用用Le表示。为表示。为蜂窝状蜂窝状, 以以Fe3C为基，性能硬而为基，性能硬而脆。脆。莱氏体莱氏体.二铁碳合金的组织转变二铁碳合金的组织转变工业纯铁工业纯铁 ( ingot iron ) ( ingot iron )共析钢共析钢 ( eutectoid

9、steel ) ( eutectoid steel )亚共析钢亚共析钢 ( hypoeutectoid steel ) ( hypoeutectoid steel )过共析钢过共析钢 ( hypereutectoid steel ) ( hypereutectoid steel )共晶白口铁共晶白口铁 ( eutectoid white iron ) ( eutectoid white iron )亚共晶白口铁亚共晶白口铁( hypoeutectoid white iron )( hypoeutectoid white iron )过共晶白口铁过共晶白口铁( hypereutectoid wh

10、ite iron )( hypereutectoid white iron ).1.工业纯铁工业纯铁 ( Wc 0.0218% ). 工业纯铁组织金相图工业纯铁组织金相图.2. 共析钢共析钢 ( Wc = 0.77% ). 共析钢组织金相图共析钢组织金相图.3.亚共析钢亚共析钢 ( Wc = 0.45% ). 亚共析钢组织金相图亚共析钢组织金相图.4.过共析钢过共析钢 ( Wc = 1.2% ). 过共析钢组织金相图过共析钢组织金相图.5.共晶白口铁共晶白口铁 ( Wc = 4.3% ). 共晶白口铁组织金相图共晶白口铁组织金相图.6.亚共晶白口铁亚共晶白口铁 ( Wc = 3.0% ). 亚共晶白口铁组织金相图亚共晶白口铁组织金相图.7.过共晶白口铁过共晶白口铁 ( Wc = 5.0% ). 过共晶白口铁组织金相图过共晶白口铁组织金相图.Fe - Fe3C 相图的运用相图的运用选择资料方面的运用选择资料方面的运用制定热加工工艺方面的运用制定热加工工艺方面的运用.一一. .选择资料方面的运用选择资料方面的运用1. 分析零件的任务条件分析零件的任务