铁碳合金相图-结晶分类应用4.ppt

1、4 典型铁碳合金的结晶过程分析,工业纯铁 ( ingot iron ) 共析钢 ( eutectoid steel ) 亚共析钢 ( hypoeutectoid steel ) 过共析钢 ( hypereutectoid steel ) 共晶白口铁 ( eutectoid white iron ) 亚共晶白口铁( hypoeutectoid white iron ) 过共晶白口铁( hypereutectoid white iron ),三、典型合金的平衡结晶过程,铁碳相图上的合金，按成分可分为三类： 工业纯铁(0.0218% C) 组织为单相铁素体。 钢(0.02182.11%C) 亚共析钢

2、(0.02180.77%C) 共析钢(0.77%C) 过共析钢(0.772.11%C), 白口铸铁(2.116.69%C) 铸造性能好，硬而脆 亚共晶白口铸铁 (2.114.3%C) 共晶白口铸铁(4.3%C) 过共晶白口铸铁 (4.36.69%C),共析钢的结晶过程,亚共析钢的结晶过程,亚共晶白口铁的结晶过程,铁碳合金组织和性能 含碳量对室温平衡组织的影响 含碳量与缓冷后相及组织组成物之间的定量关系为：, 含碳量对力学性能的影响 亚共析钢随含碳量增加，P 量增加，钢的强度、硬度升高，塑性、韧性下降。,0.77%C时，组织为100% P, 钢的性能即P的性能。 0.9%C，Fe3C为晶界连续网

3、状，强度下降, 但硬度仍上升。 2.11%C，组织中有以Fe3C为基的Le,合金太脆., 含碳量对工艺性能的影响 切削性能: 中碳钢合适 可锻性能: 低碳钢好 焊接性能: 低碳钢好 铸造性能: 共晶合金好 热处理性能:,小结：标注组织的铁碳相图,小结：铁碳合金的基本相和组织 铁素体 奥氏体 渗碳体 珠光体 莱氏体,1、铁素体（F）,定义：,碳溶于-Fe中形成的间隙固溶体。,结构：,成分：,性能：,体心立方,wc 0.0218%,强度硬度低、塑性韧性好。,组织：,晶界平缓、均匀明亮的多边形晶粒。,2、奥氏体（A）,定义:,碳溶于 -Fe中形成的间隙固溶体。,结构：,成分：,性能：,面心立方,wc

4、 2.11%,强度硬度较高、塑性韧性很好。所以生产中多把钢加热到高温A进行压力加工。,组织：,晶界较平直的多边形晶粒,3、渗碳体（Fe3C）定义：碳与铁相互化合形成的金属 化合物。结构：复杂晶格 组织：以片、粒、网或带状等形态存 在于铁碳合金中。 成分： wc = 6.69% 性能： 硬度很高、塑性韧性很差。,4、珠光体（P）定义：由F和Fe3C组成的机械混合物。 结构：机械混合物 成分： wc = 0.77% 组织： F与Fe3C层片状相间分布性能： 强度硬度较高、具有一定的塑 性和韧性。,5、莱氏体（Ld） 定义：由A（或P）和Fe3C 组成的机 械混合物，分别称为高温莱 氏体和低温莱氏体（ Ld ）。 结构：机械混合物 组织：以鱼骨状Fe3C为基体。 成分： wc = 4.30% 性能： 硬、脆。,材料的宏观力学性能取决于材料的微观组织结构；（三种晶体结构，三种实际缺陷，合金的二种相结构和两相混合