FeFe3C相图分析课件

1、FeFe3C相图分析PPT课件复习复习n相n组织组成物n Fe-Fe3Cn 工业纯铁的结晶过程分析n点n线FeFe3C相图分析PPT课件ABCDEFGHJNKP PSQLFeFe3C相图分析PPT课件工业纯铁工业纯铁室温相：室温相：+Fe3C室温组织：室温组织：+Fe3C组织特点：在缓慢冷却条件下，组织特点：在缓慢冷却条件下，Fe3C以断续以断续沿晶界析出。沿晶界析出。FeFe3C相图分析PPT课件钢的结晶过程分析FeFe3C相图分析PPT课件ABEGHJNP PSQ1231233时间时间温温度度2、共析钢P+Fe3CFeFe3C相图分析PPT课件 共析钢的组织为共析钢的组织为 P，是和，是和

2、e3C的的机械混合物。机械混合物。FeFe3C相图分析PPT课件ABEGHJNP PSQ3 、亚共析钢wC=0.4%123451235时间时间温温度度245 P+PFeFe3C相图分析PPT课件 亚共析钢的室温组织 亚共析钢的室温相 e3CPFeFe3C相图分析PPT课件相分数、组织分数36.690.494%6.6900.406%6.690Fe Cr KwQKQrwQKEGP PSQKrrK室温下有Fe3C两个相室温下有P两种组织0.770.449.4%0.770.0218Pr0.40.021850.6%0.770.0218PrSwPSwPSFeFe3C相图分析PPT课件ABEGHJNP PS

3、Q4、过共析钢wC=1.2%123412344时间时间温温度度LLFe3CIIPP+Fe3CIIFeFe3C相图分析PPT课件 过共析钢的室温组织过共析钢的室温组织 e3C 亚共析钢的室温相亚共析钢的室温相 e3CPFe3CIIFeFe3C相图分析PPT课件相分数、组织分数36.69 1.282%6.6901.2018%6.690Fe Cr KwQKQrwQKEGP PSQKrrK室温下有Fe3C两个相室温下有P+Fe3CII两种组织36.69 1.293%6.690.77r1.20.777%6.690.77IIPFe CrKwSKSwSKFeFe3C相图分析PPT课件钢的金相组织钢的金相组织

4、n 共析钢的金相组织共析钢的金相组织 珠光体珠光体 (P)n 亚共析钢的金相组织亚共析钢的金相组织 铁素体铁素体+ +珠光体珠光体(+P)n 过共析钢的金相组织过共析钢的金相组织 珠光体珠光体+渗碳体渗碳体(P+Fe3CII)钢在室温下有两个相：钢在室温下有两个相：Fe3CFeFe3C相图分析PPT课件工业纯铁及钢的金相组织工业纯铁及钢的金相组织FeFe3C相图分析PPT课件白口铸铁的结晶过程分析FeFe3C相图分析PPT课件5、共晶白口铸铁CDEFK12Fe3Cd Fe3C+Fe3C PLd (P+ Fe3C+Fe3C)温度温度时间时间1122FeFe3C相图分析PPT课件共晶白口铁的高温组

5、织为共晶白口铁的高温组织为Ld +e3C(共晶共晶)+Fe3C共晶白口铁的室温组织为共晶白口铁的室温组织为Ld +e3C(共晶共晶)+Fe3CFeFe3C相图分析PPT课件CDEFK6、亚共晶白口铸铁wC=3.0%123时间时间温温度度12233 Fe3CIILd+P+Fe3CIILLL+ + Ld PFeFe3C相图分析PPT课件 亚共晶白口铁的高温组织亚共晶白口铁的高温组织 Ld+Fe3C亚共晶白口铁的室温组织亚共晶白口铁的室温组织 Ld+P+Fe3CLdPFeFe3C相图分析PPT课件相及组织组成物质量分数ABCDEFGHJNKP PSQ1234K室温下共有两个相：Fe3C346.693

6、.055%6.690145%Fe CKwQKww FeFe3C相图分析PPT课件ABCDEFGHJNKP PSQ1234K室温下有三种组织Ld+P+Fe3CIILd来自Ld, P和Fe3CII来自23.02.1141%4.32.11159%L dLdLdEwwECwwE32.11 0.770.5913%6.690.770.590.1346%IIFe CPSEwwSKwFeFe3C相图分析PPT课件CDEFK7、过共晶白口铸铁wC=5.0%123dFe3C温度温度时间时间12233Fe3CdLd( Fe3CII)Ld ( P)FeFe3C相图分析PPT课件 过共晶白口铁的高温组织过共晶白口铁的高

7、温组织 dFe3C过共晶白口铁的室温组织过共晶白口铁的室温组织 Ld Fe3CLdFe3CIFeFe3C相图分析PPT课件相及组织物分数相及组织物分数ABCDEFGHJNKP PSQ1234K室温下共有两个相：Fe3C346.695.025%6.690175%Fe CKwQKww 室温下有两种组织：Ld+Fe3CI3325.04.329%6.694.3171%IIFe CL dFe CCwCFww FeFe3C相图分析PPT课件白口铸铁的相及组织白口铸铁的相及组织 共晶白口铁的金相组织共晶白口铁的金相组织Ld =P + Fe3C + Fe3C(共晶）共晶）亚共晶白口铁的金相组织亚共晶白口铁的金

8、相组织 P + Fe3C + Ld 过共晶白口铁的金相组织过共晶白口铁的金相组织 Fe3CI + Ld 白口铸铁的室温相为 +Fe3CFeFe3C相图分析PPT课件白口铁的金相组织白口铁的金相组织FeFe3C相图分析PPT课件四、含碳量对组织及性能的影响四、含碳量对组织及性能的影响（一）对平衡组织的影响（一）对平衡组织的影响将Fe-Fe3C相图中的相区按组织组成物填写组织组成物相图：FeFe3C相图分析PPT课件组织组成物相图组织组成物相图F+Fe3CIIIA+FFL+ +AALL+ AL + Fe3CA+Fe3CA+Fe3C+LdFe3C+LdLdP+Fe3C+LdFe3C+LdLdF +

9、PP+Fe3CPFe3CFeFe3C相图分析PPT课件 wC,组织发生相应改变3IIPFe C3IIIFFe CFPP3IIPFe CL d L d 3IL dFe C 工业纯铁工业纯铁钢钢白口铸铁白口铸铁FeFe3C相图分析PPT课件成份 wC %组织特征 0.02 0.77 2.11 4.3 6.69 高温固体组织为单相A 有莱氏体组织工业纯铁钢白口铸铁亚共析 过共析亚共晶过共晶组织组成物相对量 %相组成物相对量 %FPLdFe3CFFe3CIIFe3CI wC,Fe3C的数量FeFe3C相图分析PPT课件 wC,Fe3C的形态会发生变化Fe3CIII(薄片状) 共析Fe3C (层片状)

10、Fe3CII(网状) 共晶Fe3C(连续基体) Fe3CI (粗大片状)FeFe3C相图分析PPT课件(二) 对性能的影响 强度和硬度 塑性、韧性vFe3C是钢中的强化相，当渗碳体与F基体组成P时，随其含量FeFe3C相图分析PPT课件v 当渗碳体以网状（Fe3CII）、特别是作为基体（共晶Fe3C）或以板条粗针状（Fe3CI）分布于Ld上时 塑韧性下降 强度也会下降。FeFe3C相图分析PPT课件HBbAk0.20.40.60.81.01.21.4HBb、 AkwC %FeFe3C相图分析PPT课件设计选材设计选材五、五、 铁碳合金相图的应用铁碳合金相图的应用铁碳合金的性能是随含碳量而变化的

11、，根据零件的性能要求，可以确定铁碳合金的成分范围。塑性、韧性低碳钢 wC%(0.10,0.25)塑性、韧性、强度中碳钢 wC%(0.25,0.60)硬度、耐磨性高碳钢 wC%(0.60,1.30)FeFe3C相图分析PPT课件制定热加工工艺制定热加工工艺铸造工艺：确定浇注温度锻造工艺：确定锻造温度焊接工艺：分析HAZ的组织和性能热处理工艺：是制订热处理工艺的基础。FeFe3C相图分析PPT课件六、合金性能与相图的关系六、合金性能与相图的关系成分成分性能性能1）力学性能与物理性能）力学性能与物理性能成分成分温度温度 强度强度电导率电导率FeFe3C相图分析PPT课件2)工艺性能工艺性能铸造铸造压

12、力加工压力加工焊接性焊接性切削加工性能切削加工性能热处理热处理FeFe3C相图分析PPT课件AB温度AB流动性B缩孔体积AAB温度AB流动性AB缩孔体积分散集中分散集中FeFe3C相图分析PPT课件第四节第四节 钢中杂质元素对钢性能的影响钢中杂质元素对钢性能的影响 硅、锰 硫、磷 氢、氮、氧FeFe3C相图分析PPT课件一、硅和锰的影响溶入铁素体中，产生固溶强溶入铁素体中，产生固溶强化作用，提高钢的强、硬度化作用，提高钢的强、硬度少量少量有利有利形成形成SiO2及及MnS，形成夹杂，形成夹杂物，降低钢的性能物，降低钢的性能较多较多有害有害硅和锰是钢中的脱氧剂 FeFe3C相图分析PPT课件二、

13、硫和磷的影响是炼钢的原料中带来的，是钢中的有害元素硫S不溶于Fe, 而形成FeS熔点1190，且FeS与-Fe会形成低熔点（989）共晶体，分布在奥氏体晶界上。热加工时，共晶体熔化，沿奥氏体晶界开裂热脆FeFe3C相图分析PPT课件适当增加钢的含Mn量，可使S优先与Mn结合生成高熔点（1620）的MnS，可避免热脆。但MnS会降低钢的塑韧性，常成为裂纹源。磷磷可固溶于铁素体中，提高钢的强度，但剧烈降低钢的塑韧性，特别是使钢低温下变脆冷脆。且磷在钢中偏析严重。硫、磷均会降低钢的焊接性。钢中要严格控制硫、磷含量。FeFe3C相图分析PPT课件普通钢优质钢高级优质钢wS 0.0350.050% wP 0.0350.045%wS 0.0300.035% wP 0.0300.035%wS 0.020% wP 0.030%FeFe3C相图分析PPT课件适当增加硫、磷含量适当增加硫、磷含量 (wS=0.180.35%,wP=0.080.15%) 可提高钢的切削加工性能，适于一些可提高钢的切削加工性能，适于一些强度要求不高的标准件的批量生产；强度要求不高的标准件的批量生产；磷可增加钢在大气中的耐腐蚀性能，磷可增加钢在大气中的耐腐蚀性能，同时在钢中加入同时在钢中加入RE、Ti抑制冷脆抑制冷脆 如国产如国产Cu-P-RE, Cu-