典型合金的结晶过程及其组织（V18版）

4-2典型合金结晶过程及其组织（一）4-2Crystallizationandmicrostructureoftypicalalloy（1）

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Metallgraphy

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iMT24-2Crystallizationandmicrostructureoftypicalalloy（1）铁碳合金是应用最广泛的金属材料。钢和铸铁是以铁和碳为基本组元的合金，统称为铁碳合金-Iron-carbonalloy。典型成分铁碳合金的平衡结晶过程及其组织

Metallgraphy工业纯铁Ingotiron：wC≤0.0218%碳钢Carbonsteel：0.0218%<wC≤2.11%

铸铁Castiron：2.11%<wC≤6.69%

按照含碳量及组织特征的不同，分类：铁碳合金的组织—

液态结晶和固态重结晶的综合结果一、1.工业纯铁

（wC≤0.0218%）

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Metallgraphy4-2Crystallizationandmicrostructureoftypicalalloy（1）二、

钢（0.0218%<wC≤2.11%

）2.亚共析钢:0.0218%<wC<0.77%3.共析钢

:wC=0.77%4.过共析钢:0.77%<wC<2.11%0.77

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Metallgraphy三、白口铸铁（2.11%<wC≤6.69%）5.亚共晶白口铁

:2.11%<wC<4.3%6.共晶白口铁

:wC=4.3%

7.过共晶白口铁

:4.3%<wC<6.69%

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Metallgraphy4-2Crystallizationandmicrostructureoftypicalalloy（1）δγA1.

wC=0.01%

的工业纯铁结晶过程：1～2

：匀晶转变—δ固溶体；2～3

：δ固溶体长大；3～4

：δ固溶体发生同素异构转变

δ→A

；δ4～5

：奥氏体的晶核优先在

δ相的晶界上形成并长大—

单相奥氏体；δ1234δL+δ567AαA+F

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Metallgraphy4-2Crystallizationandmicrostructureoftypicalalloy（1）5～6

：奥氏体发生同素异构转变

A→F6～7

:F在A

的晶界上优先形长大—单相铁素体；7以下：渗碳体从铁素体中析出—

Fe3CⅢ

工业纯铁的室温组织：

F+Fe3CⅢ

Fe3CⅢFFAF1234δL+δ567AαA+F

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Metallgraphy1.

wC=0.01%

的工业纯铁

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Metallgraphy4-2Crystallizationandmicrostructureoftypicalalloy（1）1.

wC=0.01%

的工业纯铁Fe3CⅠ

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Metallgraphy4-2Crystallizationandmicrostructureoftypicalalloy（1）1.

wC=0.01%

的工业纯铁

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Metallgraphy4-2Crystallizationandmicrostructureoftypicalalloy（1）工业纯铁相组成物：F、Fe3C工业纯铁的室温组织：

F+Fe3CⅢ

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Metallgraphy4-2Crystallizationandmicrostructureoftypicalalloy（1）2.共析钢

wC=0.77%

LL+AAA+P(F+Fe3CⅡ)P室温组织：P结晶过程：γγγα结晶过程：14320.77AAAFFe3CⅡFFe3CⅡPAA+FA+Fe3CF+Fe3CFL+A3~3’:

共析转变→珠光体P2~3

：奥氏体长大；1~2

：匀晶转变

—

奥氏体；3~4:F沿PQ线析出三次渗碳体，数量少，难分辨，忽略不计。

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Metallgraphy4-2Crystallizationandmicrostructureoftypicalalloy（1）2.共析钢

wC=0.77%

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Metallgraphy4-2Crystallizationandmicrostructureoftypicalalloy（1）共析钢相组成物：F、Fe3C珠光体内：4-2Crystallizationandmicrostructureoftypicalalloy（1）（点击播放动画）共析钢的结晶过程：共析钢平衡组织：PT8钢平衡组织

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Metallgraphy4-2Crystallizationandmicrostructureoftypicalalloy（1）共析钢的室温组织：P

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Metallgraphy4-2Crystallizationandmicrostructureoftypicalalloy（1）共析钢的室温组织：P

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Metallgraphy4-2Crystallizationandmicrostructureoftypicalalloy（1）共析钢的室温组织：PTEM照片

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Metallgraphy包晶转变AAAAFAFPFP1325463.亚共析钢

wC=0.45%2～3

:剩余的液相继续结晶成为A3～4

:A长大

4～5

:A晶界上析出F1～2

:匀晶转变

—

δ固溶体2~2’:包晶转变5～5’:共析转变

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MetallgraphyγγγγαγαPαPLL+L+(A+)↓L+AA

←A+F

←↓A+F+P(F+Fe3CⅡ)↓F+P室温组织：

F+P

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iMT215点以下:先共析铁素体和珠光体中的铁素体都析出三次渗碳体，量少，忽略不记。

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Metallgraphy4-2Crystallizationandmicrostructureoftypicalalloy（1）亚共析钢相组成物：F、Fe3C亚共析钢组织组成物：F、P亚共析钢的结晶结晶过程：亚共析钢平衡组织：F+P20钢平衡组织（点击播放动画）

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Metallgraphy4-2Crystallizationandmicrostructureoftypicalalloy（1）亚共析钢的室温组织：F+P

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MetallgraphyC%

↑，P↑,

F↓

wC=0.20%wC=0.60%wC=0.40%PF

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MetallgraphyC%

↑，P↑,

F↓

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Metallgraphy4-2Crystallizationandmicrostructureoftypicalalloy（1）亚共析钢的室温组织：F+P123454.过共析钢

wC=1.2%

1~2

:匀晶转变—单相奥氏体2~3

:奥氏体长大3~4

:奥氏体中析出二次渗碳体

—沿着奥氏体晶界呈网状分布4~4’:共析转变

→形成珠光体LL+AAA+Fe3CⅡA+Fe3CⅡ+PP+Fe3CⅡ室温组织

P+Fe3CⅡ

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274~5’:析出三次渗碳体，忽略不计

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Metallgraphy4-2Crystallizationandmicrostructureoftypicalalloy（1）过共析钢相组成物：F、Fe3C过共析钢组织组成物：P+Fe3CII过共析钢的结晶结晶过程：过共析钢平衡组织:P+Fe3CIIT12钢平衡组织

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294-2Crystallizationandmicrostructureoftypicalalloy（1）过共析钢的室温组织：P+Fe3