ch2-2合金的结晶

1、第二章第二章 金属材料组织和性能的控制金属材料组织和性能的控制第一节第一节 纯金属的结晶纯金属的结晶第二节第二节 合金的结晶合金的结晶第三节第三节 金属的塑性加工金属的塑性加工第四节第四节 钢的热处理钢的热处理第五节第五节 钢的合金化钢的合金化第六节第六节 表面技术表面技术第一节第一节 纯金属的结晶纯金属的结晶l 条件：条件：必须过冷必须过冷 过冷度过冷度 T=TT=T0 0-T-Tn nl 过程：过程：生核生核和和长大长大 非自发形核和树枝状长大为主非自发形核和树枝状长大为主l 同素异构转变同素异构转变bccfccbccFeFeFe 9121394l 细化晶粒的措施细化晶粒的措施 增加过冷度

2、、变质处理、振动、电磁搅拌增加过冷度、变质处理、振动、电磁搅拌第二章第二章 金属材料组织和性能的控制金属材料组织和性能的控制第一节第一节 纯金属的结晶纯金属的结晶第二节第二节 合金的结晶合金的结晶第三节第三节 金属的塑性加工金属的塑性加工第四节第四节 钢的热处理钢的热处理第五节第五节 钢的合金化钢的合金化第六节第六节 表面技术表面技术第二节第二节 合金的结晶合金的结晶2.2.1 二元合金的结晶二元合金的结晶2.2.2 合金的性能与相图的关系合金的性能与相图的关系2.2.3 铁碳合金的结晶铁碳合金的结晶第二节第二节 合金的结晶合金的结晶 纯金属：纯金属：冷却曲线冷却曲线，状态（相），状态（相）温

3、度、时间温度、时间 合金：合金：相图相图，状态（相），状态（相）温度、成分温度、成分图图2-112-11Cu-NiCu-Ni合金相图合金相图l 相图（状态图、平衡相图（状态图、平衡图）图）：表示合金系中合：表示合金系中合金的状态与金的状态与温度、成分温度、成分间的关系的图解。间的关系的图解。l 图中的每一点表示一图中的每一点表示一定成分的合金在一定定成分的合金在一定温度时的稳定相状态温度时的稳定相状态 杠杆定律杠杆定律CuNiNi%T,C2040608010010831455L L+ 12aba1b1c1T1T21. 1. 在两相区内，对在两相区内，对应每一确定的温度，应每一确定的温度，两相的

4、成分是确定的。两相的成分是确定的。2. 2. 随着温度的降低，随着温度的降低，两相的成分分别沿液两相的成分分别沿液相线和固相线变化。相线和固相线变化。杠杆定律：在两相区内，对杠杆定律：在两相区内，对应每一确定的温度应每一确定的温度T1，两，两相质量的比值是确定的。即相质量的比值是确定的。即QL/Q =b1c1/a1b1杠杆定律推论：在两杠杆定律推论：在两相区内，对应温度相区内，对应温度T1时两相在合金时两相在合金b中的相中的相对质量各为对质量各为QL/QH=b1c1/a1c1Q /QH=a1b1/a1c1=1- QL/QHacabQQacbcLQQL)(;)(合金合金杠杆定律的适用范围：杠杆定

5、律的适用范围：（1 1）只适用于相图中的两相区；）只适用于相图中的两相区；（2 2）只能在平衡状态下使用）只能在平衡状态下使用（3 3）支点为合金的成分点，两个端点为给定温度时两相的支点为合金的成分点，两个端点为给定温度时两相的成分成分例：将例：将20kg20kg纯铜与纯铜与30kg30kg纯镍熔化后慢冷至如图温度纯镍熔化后慢冷至如图温度T T1 1, ,求此时求此时: :1)1)两相的成分两相的成分; ;2)2)两相的重量比两相的重量比; ;3)3)两相的相对重量两相的相对重量; ;4)4)两相的重量。两相的重量。L, 50%Ni; , 80%Ni1:250606080/L%3 .33508

6、05060)(%7 .6650806080)(LkgkgL7 .1650%3 .334 .3350%7 .66重量重量一、匀晶相图一、匀晶相图1、相图分析、相图分析 两条线：两条线： 液相线：液相线：aa1c 固相线：固相线：ac1c 三个区：三个区： 单相区：单相区：L(液溶体液溶体)、 (无限固溶体无限固溶体) 双相区：双相区： L+2.2.1 二元合金的结晶二元合金的结晶图图2-11Cu-Ni合金相图合金相图2、结晶过程分析、结晶过程分析 冷却曲线、结晶过程示意图冷却曲线、结晶过程示意图均晶反应：均晶反应：L1）生核和长大生核和长大 趋于树枝状长大；趋于树枝状长大；2）变温结晶变温结晶

7、结晶在一个温度范围内进行；结晶在一个温度范围内进行；3）温度一定，）温度一定，两相的成分确定；两相的成分确定；4）两相的质量比两相的质量比符合杠杆定律符合杠杆定律5）快冷时易出现快冷时易出现枝晶偏析。枝晶偏析。3、匀晶结晶的特点、匀晶结晶的特点acabQQacbcLQQL%;%合金合金枝晶偏析枝晶偏析定义：定义：一个晶粒内化学成分的分布不均现象。一个晶粒内化学成分的分布不均现象。图图2-142-14Cu-NiCu-Ni合金枝晶偏析示意图合金枝晶偏析示意图 消除方法：消除方法：扩散退火扩散退火（约固相线以下（约固相线以下100）原因：原因：固溶体结晶时成分是变化的固溶体结晶时成分是变化的冷却较快

8、，原子扩散不充分冷却较快，原子扩散不充分二、共晶相图二、共晶相图共晶反应共晶反应：一定成分的：一定成分的液相在恒温下同时结晶液相在恒温下同时结晶出成分一定的两个固相出成分一定的两个固相的转变过程。的转变过程。共晶体（共晶体（ + ）两相（两相（ 、）的混合物）的混合物ecdL恒温图图2-15 Pb-Sn共晶相图共晶相图1. 相图分析相图分析线线adb 液相线液相线acdeb 固相线固相线cf Sn在在Pb溶解度线溶解度线eg Pb在在Sn溶解度线溶解度线cde 三相共存、共晶线三相共存、共晶线区区: 单相区单相区：L、(Sn在在Pb中的固溶体中的固溶体)、 (Pb在在Sn中的固溶体中的固溶体)

9、 两相区：两相区： L+、 L+、 + 三相共存区：三相共存区：cde(三相共存水平线、三相共存水平线、共晶线共晶线)点：点：d(共晶点共晶点)cde上合金均共晶反应上合金均共晶反应d 点合金称为点合金称为共晶合金共晶合金cd段段亚共晶合金亚共晶合金de段段过共晶合金过共晶合金图图2-15 Pb-Sn共晶相图共晶相图cf相的固溶线。相的固溶线。T降低，溶解度下降。降低，溶解度下降。 。 二次结晶；次生相或二次相二次结晶；次生相或二次相 eg相的固溶线。冷却相的固溶线。冷却。2、典型合金的结晶、典型合金的结晶0点，液态合金点，液态合金1点，匀晶结晶点，匀晶结晶2 点，完全结晶成点，完全结晶成固溶

10、体固溶体3点，冷却，点，冷却， 相不变相不变4点，点， Sn 在在 中溶解度沿中溶解度沿 cf 线降低线降低 ， ， 相和相和相的成分分别沿相的成分分别沿cf 、eg变化。变化。合金合金的结晶过程的结晶过程图图2-15 Pb-Sn共晶相图共晶相图二次结晶；次生相或二次相二次结晶；次生相或二次相（ ）室温室温组织：组织：+ ，由，由和和两相两相组成，两相的质量分数为：组成，两相的质量分数为： 图图2-15 Pb-Sn共晶相图共晶相图）或%1%(%100%100%11fgfxfggx组织组成物：组织组成物：合金组织中那些合金组织中那些具有确定本质，一定形成机制具有确定本质，一定形成机制的特殊形态的

11、组成部分。的特殊形态的组成部分。ecdL 恒温恒温合金合金II的结晶过程的结晶过程图图2-15 Pb-Sn共晶相图共晶相图组织：组织：（+）组成相：组成相：、图图2-18共晶合金组织的形态共晶合金组织的形态合金合金III的结晶过程的结晶过程亚共晶合金室温组织为亚共晶合金室温组织为 + +（ + ），其组成相为，其组成相为 + 图图2-15 Pb-Sn共晶相图共晶相图%100%100%33fgfxfggx过共晶合金室温组织为过共晶合金室温组织为 + +（ + ），其组成相为，其组成相为 + 图图2-202-20亚共晶合金组织亚共晶合金组织 图图2-212-21过共晶合金组织过共晶合金组织 标注了

12、组织组成物的相图标注了组织组成物的相图三、包晶相图三、包晶相图ecdL 恒温恒温三相共存三相共存、成分确定、反应在、成分确定、反应在恒温恒温下进行下进行包晶转变：包晶转变：在一定温度下，在一定温度下，由一定成分的由一定成分的固相固相和一定和一定成分的成分的液相液相作用，形成另作用，形成另一个一定成分的一个一定成分的固相固相的转的转变过程变过程相图分析相图分析线线adb 液相线液相线aceb 固相线固相线cf Ag 在在 Pt 中的溶解度曲线中的溶解度曲线eg Pt 在在 Ag 中的溶解度曲线中的溶解度曲线ced 三相共存，包晶转变线三相共存，包晶转变线点点 e 包晶点包晶点区区单相区单相区：L

13、、两相区：两相区： L+、 L+、 + 三相共存区：三相共存区：ced (三相共存水平线、三相共存水平线、包晶线包晶线)合金合金的结晶过程（包晶成分）的结晶过程（包晶成分）组织：组织： + 组成相：组成相： 、合金合金的结晶过程的结晶过程组织：组织： + + + 组成相：组成相： 、四、共析相图四、共析相图共析体：共析体：由一种固相转变成由一种固相转变成完全不同的两种相互关联的完全不同的两种相互关联的固相混合物。固相混合物。与共晶相似与共晶相似, 产物更产物更细密细密L （均晶反应）（均晶反应）,到到d 点，恒温发生点，恒温发生共析反应共析反应:d d ( (c c+e e) )图图2-24

14、2-24 共析相图共析相图五、含有稳定化合物的合金的相图五、含有稳定化合物的合金的相图图图2-25 含有稳定化合物的相图含有稳定化合物的相图 把稳定化合物看作一个独立的组把稳定化合物看作一个独立的组元，分割成几个简单相图元，分割成几个简单相图第二节第二节 合金的结晶合金的结晶2.2.1 二元合金的结晶二元合金的结晶2.2.2 合金的性能与相图的关系合金的性能与相图的关系2.2.3 铁碳合金的结晶铁碳合金的结晶l匀晶相图L变温结晶杠杆定律枝晶偏析PbSnT, CL + L + L + 183cedl共晶相图)(ecdL恒温标注了组织组成物的相图标注了组织组成物的相图l包晶相图PtAgAg%T,

15、CL + L + L + cedfgecdL 恒温恒温l 共析相图ABT, C + + + cedL + L)(ecd恒温共析体共析体与共晶相似与共晶相似, 产物更产物更细密细密L 共析反应共析反应:l 含有稳定化合物的相图 把稳定化合物看作一个独立的组把稳定化合物看作一个独立的组元，分割成几个简单相图元，分割成几个简单相图2、相接触法则：相接触法则：二元相图中，二元相图中，相邻相区的相数相差一个相邻相区的相数相差一个（点接触除外）。（点接触除外）。3、找出三相共存水平线及与其相接触的（以点接触）三找出三相共存水平线及与其相接触的（以点接触）三个单相区个单相区，从三个单相区与水平线的配置位置，

16、可确，从三个单相区与水平线的配置位置，可确定三相平衡转变的性质。定三相平衡转变的性质。1、首先看相图中是否存在稳定化合物，首先看相图中是否存在稳定化合物， 独立组元，分解独立组元，分解分析相图的一些原则：分析相图的一些原则：恒温下由一个固相同时恒温下由一个固相同时析出两个成分结构不同析出两个成分结构不同的新固相。的新固相。 + 共析反应共析反应恒温下由一个液相包着恒温下由一个液相包着一个固相生成另一个新一个固相生成另一个新的固相。的固相。L + 包晶反应包晶反应恒温下由一个液相同时恒温下由一个液相同时结晶出两个成分结构不结晶出两个成分结构不同的新固相。同的新固相。L L + 共晶反应共晶反应说

17、明说明反应式反应式图形特征图形特征反应名称反应名称常见三相等温水平线上的反应常见三相等温水平线上的反应第二节第二节 合金的结晶合金的结晶2.2.1 二元合金的结晶二元合金的结晶2.2.2 合金的性能与相图的关系合金的性能与相图的关系2.2.3 铁碳合金的结晶铁碳合金的结晶2.2.2 合金的性能与相图的关系合金的性能与相图的关系1. 合金的使用性能与相图的关系合金的使用性能与相图的关系图图2-26 2-26 合金的使用性能与相图的关系合金的使用性能与相图的关系2. 合金的工艺性能与相图的关系合金的工艺性能与相图的关系图图2-27 2-27 合金的铸造性能与相图的关系合金的铸造性能与相图的关系共晶

18、合金铸共晶合金铸造性能最好造性能最好作业：（作业：（P74，2、3、5）2. 图2-2为Pb-Sn相图，1）用冷却曲线表示96%Sn的Pb-Sn合金的平衡结晶过程，画出室温平衡组织示意图，标上各组织组成物。2）计算该合金室温组织中组成相的相对重量。3）计算该合金室温组织中组织组成物的相对重量。4）指出该合金系室温组织中含最多的合金成分。5）指出该合金系室温组织中共晶体最多和最少的合金的成分或成分范围。3. 合金相图如图2-4所示：1）标上(1)-(3)区域中存在的相。2）标上(4)、(5)区域中的组织。3）相图中包括哪几种转变？写出它们的反应式。5. 一个二元共晶反应如下：L(75%B)(15

19、%B)+(95%B)（1）含50%B的合金凝固后求：1）初晶与共晶体（+）的重量百分数；2）相与相的重量百分数；（2）若共晶反应后初晶和（+）共晶各占一半，求该合金的成分。第二节第二节 合金的结晶合金的结晶2.2.1 二元合金的结晶二元合金的结晶2.2.2 合金的性能与相图的关系合金的性能与相图的关系2.2.3 铁碳合金的结晶铁碳合金的结晶2.2.3 铁碳合金的结晶铁碳合金的结晶一、铁碳相图一、铁碳相图FeFe3CFe2C FeCC(C)/% l 铁和碳铁和碳Fe3C、 Fe2C、 FeCl(C) Fe3C成分（成分（6.69%），太脆），太脆l Fe- Fe3C相图相图结晶 Fe 熔点熔点1

20、538，密度，密度7.87g/cm3。 强度低、硬度低、塑性好：强度低、硬度低、塑性好： b 180230 MPa 30%50% 0.2 100170 MPa 70%80% k 1.61062106J/m2 硬度（硬度（HB） 5080 Fe3C 具有复杂结构的间隙化合物，渗碳体，用具有复杂结构的间隙化合物，渗碳体，用Cm表示。表示。 硬而脆：硬而脆： b 30 MPa 0 硬度（硬度（HB） 800 k 0 01.铁碳合金的铁碳合金的组元组元组成合金的独立的、最组成合金的独立的、最基本的单元基本的单元2.铁碳合金中的铁碳合金中的相相 液相液相L 铁与碳的液溶体。铁与碳的液溶体。 相相 高温铁

21、素体，碳在高温铁素体，碳在-Fe中的间隙固溶体，中的间隙固溶体，BCC，1495最大，最大，0.09%。 相相 铁素体铁素体，F或或，碳在，碳在-Fe中的间隙固溶体，中的间隙固溶体，BCC。室温。室温0.0008%，727最大，最大，0.0218%。强度低、硬度低、塑性好。强度低、硬度低、塑性好。 相相 奥氏体奥氏体，A或或，碳在，碳在-Fe中的间隙固溶体，中的间隙固溶体，FCC。1148，2.11%。强度较低，硬度不高，易于塑性变形。强度较低，硬度不高，易于塑性变形。 Fe3C相相 渗碳体渗碳体，化合物相，有，化合物相，有条状、网状、片状、粒状条状、网状、片状、粒状等形态，等形态，对铁碳合金

22、的力学性能有很大影响。对铁碳合金的力学性能有很大影响。 成分相同、晶体结构相同并有界面与成分相同、晶体结构相同并有界面与其他部分分开的均匀组成部分其他部分分开的均匀组成部分3. 相图中点、线、区及意义相图中点、线、区及意义(1) 点点 A 1538 0 纯铁的熔点纯铁的熔点 D 1227 6.69 Fe3C的熔点的熔点 N 1394 0 G 912 0 J 1495 0.17 包晶点包晶点 H 1495 0.09 C 在在-Fe中最中最 大溶解度大溶解度 B 1495 0.53 包晶转变时液包晶转变时液 态合金的成分态合金的成分 E 1148 2.11 C 在在-Fe 中的中的 最大溶解度最大

23、溶解度 C 1148 4.3 共晶点共晶点 P 727 0.0218 C 在在-Fe中的中的 最大溶解度最大溶解度 S 727 0.77 共析点共析点FeFe FeFe (2) 线：线： 液相线液相线 ABCD 固相线固相线 AHJECF 包晶转变线包晶转变线 HJB 共晶转变线共晶转变线 ECF 共析转变线共析转变线 PSK(3) 区：区： 五个单相区五个单相区 L、Fe3C(1) HJB包晶转变线包晶转变线(2) ECF 共晶转变线共晶转变线 和和 Fe3C 的混合物，的混合物，莱氏体莱氏体Le , Le 中的渗碳体称为中的渗碳体称为共晶渗碳体共晶渗碳体(3) PSK共析转变线（共析转变线

24、（A1） 和和 Fe3C 的混合物，的混合物，珠光体珠光体 P , P 中的渗碳体称为中的渗碳体称为共析渗碳体共析渗碳体4. 三条水平线三条水平线17. 0149509. 053. 0AL CFeAL311. 211483 . 4 CFeFA30218. 072777. 0 1、GS 线（线（A3 线）线）由由 A () 析出析出F ()的开始线，或的开始线，或加热过程中，加热过程中， F 溶入溶入A 的终了线的终了线3、PQ 线线C 在在 (F) 中的溶解度曲线中的溶解度曲线从从中析出的中析出的Fe3C 称为称为Fe3C P点为点为C 在在 中的最大溶解度点中的最大溶解度点2、 ES 线（线

25、（Acm 线）线）C 在在 (A) 中的溶解度曲线。中的溶解度曲线。从从 中析出的中析出的Fe3C 称为称为Fe3C 又叫又叫Fe3C 的开始析出线，的开始析出线，E 点为点为 (A) 的最大溶碳量的最大溶碳量5. 三条重要的特性曲线三条重要的特性曲线工业纯铁工业纯铁 wC0.0218钢钢 0.0218wC2.11 亚共析钢亚共析钢 0.0218 0.77 共析钢共析钢 wC= 0.77 过共析钢过共析钢 0.77 2.11白口铸铁白口铸铁 2.11 6.69 亚共晶白口铸铁亚共晶白口铸铁 2.11 4.3 共晶白口铸铁共晶白口铸铁 wC= 4.3 过共晶白口铸铁过共晶白口铸铁 4.3 6.6

26、9二、典型铁碳合金的平衡结晶过程二、典型铁碳合金的平衡结晶过程(6)(4)(7)(5)(3)(2)(1)类型类型亚共析钢亚共析钢共析钢共析钢过共析钢过共析钢钢号钢号202045456060T8T8T10T10T12T12碳质量分碳质量分数数/%/%0.200.200.450.450.600.600.800.801.001.001.201.20表表2-3 2-3 几种碳钢的钢号和碳质量分数几种碳钢的钢号和碳质量分数室温室温组织：组织：F+Fe3C组成相：组成相：F+Fe3C（1）工业纯铁）工业纯铁 wC0.0218 金属材料内部金属材料内部的微观形貌的微观形貌返回（2）共析钢）共析钢 wC= 0

27、.77 图图2-332-33共析钢的室温组织共析钢的室温组织 室温组织：室温组织：P组成相：组成相：F+Fe3C%12%881%88%10069. 677. 069. 6%3CFeF返回室温组织：室温组织：F+P组成相：组成相：F+Fe3C（3）亚共析钢）亚共析钢 0.0218 0.77 %6%941%94%10069. 64 . 069. 6%3CFeF%49%511%51%1000218. 077. 00218. 04 . 0%FP返回室温组织：室温组织：P+Fe3C组成相：组成相：F+Fe3C（4）过共析钢）过共析钢 0.77 2.11 %93%71%7%10077. 069. 677.

28、 02 . 1%3PCFeII返回（5）共晶白口铁）共晶白口铁 wC= 4.3 室温组织：室温组织：Le组成相：组成相：F+Fe3C（6）亚共晶白口铁）亚共晶白口铁 2.11 4.3返回室温组织：室温组织：P +Fe3CII+ Le组成相：组成相：F+Fe3C（7）过共晶白口铁）过共晶白口铁4.3 6.69 室温组织：室温组织： Fe3C + Le组成相：组成相：F+Fe3C图图2-362-36共晶白口铸铁室温平衡组织共晶白口铸铁室温平衡组织130130 图图2-382-38过共晶白口铸铁室温平衡组织过共晶白口铸铁室温平衡组织130130图图2-372-37 亚共晶白口铸铁室温平衡组织亚共晶白

29、口铸铁室温平衡组织130130 (4)(3)(2)钢中相：钢中相：Fe3C(Cm)硬而脆，为硬而脆，为硬脆相硬脆相F 硬度低、强度低、塑性好，为硬度低、强度低、塑性好，为软韧相软韧相A 强度较低、硬度不高、易于塑性变形强度较低、硬度不高、易于塑性变形F 从从A中析出的中析出的F一般呈块状一般呈块状 共析反应生成的共析反应生成的F，由于同渗碳体相互制约，呈交替层片状，由于同渗碳体相互制约，呈交替层片状(P)Fe3C Fe3C (0.0218 )从从F中析出，沿晶界呈小片状分布中析出，沿晶界呈小片状分布 Fe3C共析共析 与与F呈交替层片状（呈交替层片状（P） Fe3C 从从A中析出以网络状分布于

30、中析出以网络状分布于A晶界晶界 Fe3C共晶共晶 与与A相关形成，在相关形成，在Ld中为连续的基体，比较粗大，中为连续的基体，比较粗大， Fe3C 从液体中直接形成，呈规则长条状从液体中直接形成，呈规则长条状P 层片状、强度较高，塑韧性、硬度介于层片状、强度较高，塑韧性、硬度介于F和和Fe3C之间之间Le（Le） A(P) 分布在分布在Fe3C基体上，基体上，塑性很差塑性很差钢中室温组织：钢中室温组织：F-F+P-P-P+ Fe3C-P+ Fe3C+ Ld- Ld- Ld+ Fe3C 1. 1. 含碳量对平衡组织的影响含碳量对平衡组织的影响三、铁碳合金的成分三、铁碳合金的成分-组织组织-性能关

31、系性能关系图图2-39标注组织的标注组织的Fe-Fe3C相图相图 （1） 硬度硬度 (C)增加，增加，Fe3C增多，增多，F减少，合金的硬度呈直线关系增大减少，合金的硬度呈直线关系增大2、含碳量对铁碳合金力学性能的影响、含碳量对铁碳合金力学性能的影响（2）强度）强度 强度对组织形态很敏感。强度对组织形态很敏感。 亚共析钢的强度随亚共析钢的强度随(C)的增的增大而增大。大而增大。 约约(C)= 0.9%时，时，Fe3C沿沿晶界形成完整的网，强度迅速晶界形成完整的网，强度迅速降低。降低。 （3）塑性）塑性 F提供；随提供；随(C)的增大，合金的塑性连续下降。的增大，合金的塑性连续下降。亚共析钢，根

32、据成分或组织估算：亚共析钢，根据成分或组织估算：硬度硬度80F%+180P%(HB)或硬度或硬度80F%+800Fe3C%(HB)强度强度230F%+770P%(MPa)延伸率延伸率()50F%+20P%(%)1. 钢铁材料选用钢铁材料选用 建筑结构和各种型钢建筑结构和各种型钢低碳钢低碳钢各种机械零件各种机械零件中碳钢中碳钢 各种工具各种工具高碳钢高碳钢纯铁纯铁铁芯铁芯白口铸铁白口铸铁耐磨、不受冲击铸件耐磨、不受冲击铸件四、四、Fe-Fe3C相图的应用相图的应用钢铁材料的选用钢铁材料的选用和和加工工艺的制订加工工艺的制订两个方面两个方面 2. 铸造工艺铸造工艺 合金的浇注温度合金的浇注温度一般

33、在液相线以上一般在液相线以上50100。 3. 热缎、热轧工艺热缎、热轧工艺 锻造或轧制选在单相奥氏体区内进行。锻造或轧制选在单相奥氏体区内进行。 4.热处理工艺热处理工艺 退火、正火、淬火的加热温度都是依据退火、正火、淬火的加热温度都是依据FeFe3C相图确定的。相图确定的。 在运用在运用FeFe3C相图时应注意以下两点：相图时应注意以下两点： 只反映只反映铁碳二元合金铁碳二元合金中相的平衡状态。中相的平衡状态。 反映的是反映的是平衡条件平衡条件下铁碳合金中相的状态。下铁碳合金中相的状态。1、默画出铁碳合金相图，标注各点的符号及成分，纯铁的三个特征、默画出铁碳合金相图，标注各点的符号及成分，

34、纯铁的三个特征温度及三条水平线的温度，填上各区的组织，明确重要点、线、相温度及三条水平线的温度，填上各区的组织，明确重要点、线、相区的意义。区的意义。2、三条水平线上的反应性质，写出反应式，说明相变的特点。、三条水平线上的反应性质，写出反应式，说明相变的特点。3、画出纯铁的冷却曲线，并说明它的同素异构转变及同素异构体。、画出纯铁的冷却曲线，并说明它的同素异构转变及同素异构体。4、分析含碳、分析含碳0.01%、0.4%、0.77%、1.2%、3.5%的铁碳合金的平衡的铁碳合金的平衡结晶过程。要求结晶过程。要求（1）画出冷却曲线及组织转变示意图。）画出冷却曲线及组织转变示意图。（2）用杠杆定律计算

35、）用杠杆定律计算727共析反应前后各合金的相组成与组织组共析反应前后各合金的相组成与组织组成物的相对百分含量。成物的相对百分含量。（3）分析室温与）分析室温与727共析反应后各合金的相组成物与组织组成物共析反应后各合金的相组成物与组织组成物的异同。的异同。讨论课讨论课（辅助教材，（辅助教材，P62，14、7）5、分析铁碳合金中五种渗碳体的形成条件、来源、形态、分布、分析铁碳合金中五种渗碳体的形成条件、来源、形态、分布、多少等特点及对合金性能的影响。多少等特点及对合金性能的影响。6、画出各种典型铁碳合金的室温平衡组织示意图，标明各组织画出各种典型铁碳合金的室温平衡组织示意图，标明各组织组成物，并

36、说出各组织特征。总结铁碳合金的成分、组织、性组成物，并说出各组织特征。总结铁碳合金的成分、组织、性能三者之间的关系。能三者之间的关系。7、什么是相？什么是组织？什么是组织组成物？相和组织有什什么是相？什么是组织？什么是组织组成物？相和组织有什么关系？下面所列哪些是相，哪些是组织，哪些是组织组成物：么关系？下面所列哪些是相，哪些是组织，哪些是组织组成物：F，P，Le，A，F+P，Fe3CII，Le+Fe3CI，Fe3C8、杠杆定律应用的条件是什么？铁碳合金相图有何应用？杠杆定律应用的条件是什么？铁碳合金相图有何应用？图图2-392-39标注组织的标注组织的Fe-FeFe-Fe3 3C C相图相图

37、 第1题(1) HJB 包晶转变线包晶转变线(2) ECF 共晶转变线共晶转变线共晶反应共晶反应：一定成分液相在恒温下同时结晶出两种成分确定：一定成分液相在恒温下同时结晶出两种成分确定 的固相的反应，的固相的反应， 和和 Fe3C 的混合物的混合物Le(3) PSK共析转变线共析转变线共析反应共析反应：一定成分固相在恒温下同时结晶出两种成分确定：一定成分固相在恒温下同时结晶出两种成分确定 的固相的反应，的固相的反应， 和和 Fe3C 的混合物的混合物 P 三条水平线三条水平线17. 0149509. 053. 0AL CFeAL311. 211483 . 4 CFeFA30218. 07277

38、7. 0 包晶反应包晶反应：一定成分液相和一定成分固相在恒温下结晶出一定：一定成分液相和一定成分固相在恒温下结晶出一定 成分固相的反应成分固相的反应第2题bccfccbccFeFeFe 9121394第3题4、分析含碳、分析含碳0.01%、0.4%、0.77%、1.2%、3.5%的的铁碳合金的平衡结晶过程。要求：铁碳合金的平衡结晶过程。要求：（1）画出冷却曲线及组织转变示意图。）画出冷却曲线及组织转变示意图。（2）用杠杆定律计算）用杠杆定律计算727共析反应前后各合金的相组成与组织共析反应前后各合金的相组成与组织组成物的相对百分含量。组成物的相对百分含量。（3）分析室温与）分析室温与727共析反应后各合金的相组成物与组织组成共析反应后各合金的相组成物与组