铁碳相图1讲解课件

（二）铁碳合金中的基本相和基本组织

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基本组元：Fe、C

2基本相：

（1）铁素体(α或F)：

定义:C在体心立方α－Fe中的间隙固溶体但C在α－Fe中的溶解度极小:0.0008%(20℃)~0.0218%(727℃)

性能:强硬度低(50HBS~80HBS)，塑韧性好(ψ:70％～80％;

Ak=160J)——与工业纯铁同良好塑韧性→钢中基体相（二）铁碳合金中的基本相和基本组织1基本组元：Fe（2）奥氏体(γ或A)

定义：C在面心立方γ－Fe中的间隙固溶体溶碳量较大：

0.77%(727℃)~2.11%(1148℃)

性能:强硬度较低；

塑性较好,变形抗力较低,易于锻压成形;

顺磁性。

——热加工(塑性变形)相

——合金化后成为室温基体相(无磁性)；（2）奥氏体(γ或A)（3）渗碳体(Fe3C)Fe与C形成的金属化合物，含6.69%C，复杂正交晶系。性能

强度低：σb=30MPa;

硬度高：800HB

无塑性：δ=0;ψ=0;

Ak=0

弱的铁磁性(<230℃)——硬、脆→钢中强化相（3）渗碳体(Fe3C)——硬、脆→钢中强化相3组织

Fe-C合金成分范围宽，相构成只三个，但性能差别大，原因：相之间具体组合方式不同，或单相或混合相存在→不同组织（1）铁素体(F)

（2）奥氏体(A)

（3）渗碳体(Fe3C)

（4）珠光体(P)：F＋Fe3C；共析反应产物

（5）莱氏体(Ld)：A＋Fe3C；共晶反应产物

（6）变态莱氏体(Ld′)：P＋Fe3C单相组织两相组织3组织Fe-C合金成分范围宽，相构成只LL+γγα+γγ+Fe3Cα+Fe3CαδL+Fe3CCESPQGKFDABC%FeTJNA1Fe3C铁碳相图4.32.111148℃727℃0.770.02186.691495℃L+δ0.00080.530.171538℃912℃HLL+γγα+γγ+Fe3Cα+Fe3CαδL+Fe3CLL+γγα+γγ+Fe3Cα+Fe3CαδL+Fe3CCESPQGKFDABC%FeTJNHA1Fe3C4.32.111148℃727℃0.770.02186.691495℃L+δ0.0008包晶线HJBLB+δHγJ共析线PSKγSαP+Fe3C共晶线ECFLCγE+Fe3CLL+γγα+γγ+Fe3Cα+Fe3CαδL+Fe3CES:γ相的溶解度曲线PQ:α相的溶解度曲线GS:先共析α相析出线LL+γγα+γγ+Fe3Cα+Fe3CαδL+Fe3CCESPQGKFDABC%FeTJNHA1Fe3C4.32.111148℃727℃0.770.02186.691495℃L+δ0.0008ES:γ相的溶解度曲线LL+γγα+γγ+Fe3Cα+J点―包晶点

1495℃0.17%CC点―共晶点

1148℃4.3%CS点―共析点

727℃0.77%LL+γγα+γγ+Fe3Cα+Fe3CαδL+Fe3CCESPQGKFDABC%FeT

JNHA1Fe3C4.32.111148℃727℃0.770.02186.691495℃L+δ0.0008E点―γ的最大溶碳量2.11%CP点―α的最大溶碳量0.0218%CJ点―包晶点LL+γγα+γγ+Fe3Cα三铁碳合金的平衡结晶过程及组织

1铁碳合金分类LL+γγα+γγ+Fe3Cα+Fe3CαδL+Fe3CCESPQGKFDABC%FeT

JNHA1Fe3C4.32.111148℃727℃0.770.02186.691495℃L+δ0.0008工业纯铁钢铸铁按照铁碳相图，根据碳含量不同分为三大类：三铁碳合金的平衡结晶过程及组织LL+γγα+γγ+Fe根据组织特征，将铁碳合金分为七种类型：（1）工业纯铁Wc＜0.0218％（2）共析钢Wc=0.77％（3）亚共析钢Wc=0.0218％～0.77％（4）过共析钢Wc=0.77％～2.11％（5）共晶白口铁Wc=4.3％（6）亚共晶白口铁Wc=2.11％～4.3％（7）过共晶白口铁Wc=4.30％～6.69％根据组织特征，将铁碳合金分为七种类型：LL+γγα+γγ+Fe3Cα+Fe3CαδL+Fe3CCESPQGKFDABC%FeTJNHA1Fe3C铁碳相图4.32.111148℃727℃0.770.02186.691495℃L+δ0.0008工业纯铁共析钢过共析钢亚共晶白口铁共晶白口铁过共晶白口铁亚共析钢LL+γγα+γγ+Fe3Cα+Fe3CαδL+Fe3CLL+γγα+γγ+Fe3Cα+Fe3CαδL+Fe3CCESPQGKFDABC%FeTJNHA1Fe3C铁碳相图4.32.111148℃727℃0.770.02186.691495℃L+δ0.0008合金①WC=0.01%的工业纯铁δ常温下的组织构成：

F+Fe3CⅢLL+γγα+γγ+Fe3Cα+Fe3CαδL+Fe3CLL+γγα+γγ+Fe3Cα+Fe3CαδL+Fe3CCESPQGKFDABC%FeTJNA1Fe3C铁碳相图4.32.111148℃727℃0.770.02186.691495℃L+δ合金②：共析钢727℃时发生共析转变：

γS(αP＋Fe3C)=P常温下的组织构成：

PLL+γγα+γγ+Fe3Cα+Fe3CαδL+Fe3CLL+γγα+γγ+Fe3Cα+Fe3CαδL+Fe3CCESPQGKFDABC%FeTJNA1Fe3C铁碳相图4.32.111148℃727℃0.770.02186.691495℃L+δ亚共析钢(0.4%C)常温下的组织构成：

F先共析＋PL→δL＋δ→γγ→αγ→α＋Fe3CLL+γγα+γγ+Fe3Cα+Fe3CαδL+Fe3CP＋Fe3CⅡ＋Ld′FF＋Fe3CⅢF先+PPP+Fe3CⅡLd′＋Fe3CⅠLd′组织构成图P＋Fe3CⅡ＋Ld′FF＋Fe3CⅢF先+PPP+Fe3CLL+γγα+γγ+Fe3Cα+Fe3CαδL+Fe3CCESPQGKFDABC%FeTJNHA1Fe3C铁碳相图4.32.111148℃727℃0.770.02186.691495℃L+δ0.0008工业纯铁共析钢过共析钢亚共晶白口铁共晶白口铁过共晶白口铁亚共析钢解释工业纯铁、钢、白口铸铁组织上的主要差别LL+γγα+γγ+Fe3Cα+Fe3CαδL