第3章 铁碳合金相图(new) (1)讲解

机械制造基础3.3铁碳合金相图一、铁碳合金的基本组织二、铁碳合金相图的分析三、铁碳合金的分类四、典型合金的平衡结晶过程及组织一、铁碳合金的基本组织1、铁素体（F）亚共折钢碳在

-Fe中的固溶体，体心立方晶格。溶碳能力很低，在727℃最大0.0218%，塑性好，硬度差，似纯铁。铁碳合金的基本组织有铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体一、铁碳合金的基本组织2、奥氏体（A）铁碳合金的基本组织有铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体，面心立方晶格。溶碳能力比

-Fe

大，在727℃最大0.77%，1148℃时溶碳量增多，为2.11%塑性和韧性很好，强度和硬度不高，易锻压成形。过共晶白口铁3、渗碳体（Fe3C）渗碳体是金属化合物，含碳量为6.69%，熔点为1227℃硬度高、强度低、脆性大、塑性极差。一、铁碳合金的基本组织亚共折钢4、珠光体（P）珠光体是F与Fe3C的机械混合物，含碳量为0.77%，性能介于铁素体和渗碳体之间。具有较好的综合力学性能。综合力学性能好一、铁碳合金的基本组织过共晶白口铁5、莱氏体（Ld）在1148℃时，奥氏体与渗碳体的混合物为莱氏体。在727℃时称为低温莱氏体（Ld‘），是P与Fe3C的机械混合物，硬度很高，塑性、韧性极差，似Fe3C

。硬且脆塑性差一、铁碳合金的基本组织二、铁碳合金相图的分析ACD：液相线AECF：固相线ECF：共晶线PSK：共析线ES：又称Acm线GS：又称A3线LL+AL+Fe3CIAFLdLd’PF+PP+Fe3CIIA+Fe3CII+LdFe3CI+LdFe3CI+Ld’P+Fe3CII+Ld’A+Fe3CIIA+F三、铁碳合金的分类Ld⇄A+Fe3C共晶产物是A与Fe3C的机械混合物，称作莱氏体。P⇄F+Fe3C

共析产物是A与Fe3C的机械混合物，称作珠光体。

1点～2点开始结晶，产生A

；随温度降低，液态不断减少，固态不断增加，至2点全部转变为A；2点～3点A均匀化

；3点～4点之间从A中析出F，A不断减少，F不断增加，到4点时停止转变；1、亚共析钢的结晶过程及组织四、典型合金的结晶过程及组织4点～4’点剩余A开始产生共析转变，生成P，至4’终止。4’点之后转变结束，组织为F＋P。

1点～2点开始结晶产生Fe3CI

，随温度降低，液态不断减少，Fe3CI不断增加，至2点终止；2、过共晶白口铁的结晶过程及组织2点～2’点发生共晶反应，生成Ld，至2’终止转变

；2’点～3点之间从Ld中开始析出Fe3CII，到3点时终止析出；3点～3’点Ld中剩余A开始产生共析转变生成P，至4’终止。3’点～4点转变结束，组织为Fe3CI

＋Ld’。五、铁碳合金的组织与性能

C%对力学性能的影响（1）0.77%C时：组织为100%P,合金的性能即P的性能，具有良好的综合机械性能。

C%对力学性能的影响（2）0.9～2.11%C：

Fe3CⅡ组织为晶界连续网状，合金的强度下降,但硬度继续上升。五、铁碳合金的组织与性能

C%对力学性能的影响（3）＞2.11%C时：组织是以Fe3C为基的Ld’,硬而脆，难切削，机械加工很少应用。五、铁碳合金的组织与性能

C%对力学性能的影响0.77～0.9%C：组织以P为主，随含碳量增加，P量增加，合金的强度、硬度升高，塑性和韧性下降。五、铁碳合金的组织与性能练一练——说错了没有？1）在铁碳合金平衡结晶过程中，只有碳含量为4.3%的铁碳合金才能发生共晶反应。

（）2）珠光体的性能介于铁素体和渗碳体之间。 （）3）奥氏体发生共析转变得到珠光体。

（）4）珠光体P实质上是由铁素体F和渗碳体Fe3C两个相组成。 （）5）在铁碳合金平衡结晶过程中，只有碳含量为4.3%的铁碳合金才能发生共晶反应。 （）×√×√×练一练——这次该选谁？1）下列不属于珠光体类型的有（）。

a.索氏体b.珠光体c.马氏体d.托氏体2）碳溶解于γ－Fe中的固溶体称为

（）。

a.奥氏体b.珠光体c.马氏体 d.托氏体3）奥氏体是（）

a.碳在γ-Fe中的间隙固溶体b.碳在α-Fe中的间隙固溶体c.碳在α-Fe中的置换固溶体4）珠光体是一种（）。

a.单相固溶体b.两相混合物c.Fe与C的化合物caab练一练——这次该选谁？5）亚共析钢冷却到PSK线时，要发生共析转变，奥氏体转变成

（）。

a.奥氏体b.珠光体c.铁素体d.托氏体6）含碳量为1.2％的铁碳合金，室温下的组织为（）。

a.珠光体b.铁素体＋珠光体c.珠光体＋二次渗碳体7）含碳量在0.0218%至2.11%的铁碳合金称为

（）。

a.铸铁 b.合金c.钢d.铜8）与铸铁相比，钢在凝固过程中不发生（）转变。

a.共晶 b.共析c.相d.匀晶bcca练一练——还缺些什么？1）含碳量为0.77%的奥氏体在

的温度下发生共析转变形成

组织

。2）共晶反应的母相是______，共析反应的母相是______。

3）奥氏体为

晶格，其

低，塑性好。4）