第3章 铁碳合金相图和碳钢精品PPT课件
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铁碳合金相图 ppt课件
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31
（二）铁碳合金相图分析
2、Fe-Fe3C相图中的主要特征线
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32
（二）铁碳合金相图分析
2、Fe-Fe3C相图中的主要特征线
PSK线是共析线（727℃） PSK线又称为A1线。 在相图中，WC=0.0218％～6.69％ 的铁碳合金都要发生共析转变。
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33
（二）铁碳合金相图分析
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48
（五）铁碳合金相图的应用
（2）在铸造方面的应用 选择浇注温度：常为液相线上50～1000C 广泛应用共晶成分的铸铁 铸钢常用含碳量为0.3-0.6%成分
（3）在锻压方面的应用 选择始锻温度： 在AE线以下150-2500C 选择终锻温度： 亚共析钢在8000C左右 过共析钢略高于PS线
3
（一）铁碳合金的基本组元与基本相
（2）铁素体 性能：
与纯铁相似，强度、 硬度低，而塑性和韧性好。 组织：
呈明亮的多边形晶粒， 晶界曲折。
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4
（一）铁碳合金的基本组元与基本相
（3）奥氏体
碳溶于γ—Fe中形成的间隙固溶体，用符号A表示。
727℃
溶碳量0.77%
1148℃
溶碳量2.11%
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35
（二）铁碳合金相图分析
3、Fe-Fe3C相图中的相区
(1)单相区 相图中有F、A、
L和Fe3C四个单相区。
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36
（二）铁碳合金相图分析
3、Fe-Fe3C相图中的相区
(2)两相区 相图中有A+F、L+A、
F+ Fe3C 、L+ Fe3C和 A+Fe3C五个两相区。
铁碳合金相图和碳钢
Fe-Fe3C•相共图晶的转区变域，中即，从根液据相特中点同和时线结的晶分出析奥，氏Fe体-Fe和3C渗相碳图有 四个单相体区组，成即的：机械混合物（共晶体），称为莱氏体（ ACD以上—Ld—）液。相其区反（应L式）为；AESG——奥氏体区（A）；GPQ—
—铁素体区（F）；DFK——LC渗碳A体E+区F。e3C
铁碳合金相图和碳钢
碳钢的分类 碳钢的分类方法很多，常用的分类方法有如下几种：
பைடு நூலகம்
1. 按钢中碳的质量 分数分类
（1）低碳钢
wC≤0.25 % （2）中碳钢
0.25 %<wC≤0.60 % （3）高碳钢
wC≥0.60 %
2. 按钢的冶金性质分类 根据钢中有害杂质硫、磷
含量多少可分为： （1）普通质量钢 wS≤0.050%，wP≤0.045 %
•••S温 素 珠σ=Α硬 表点b2k下体光=AE铬于C合=度40为点7点点.3%2（和体镍钢金5：0为共为0～为为～7渗（钢，在～1F析2在2共纯847碳Pew和恒9500-点℃）10%晶铁～JFC体1铁温0>e。）。4M点2的233片的下8C.81.具将P其A℃。熔0相F1层a分（HSe%有发反时具点图-B相1界的FS生应S1e碳有。中间点点34铁C共式在8CD的的成相，℃F碳点点析为P主-机分图w）F合成+为转e要CF械（的中将金分<渗e变2特混w区的发3属（.碳1，CC性1合域=最生于w体%即0点C物大。生的.=的7奥4及7（溶铁铁.熔%氏3其共%解。碳）点体）含析度合的。同的义体，金奥时液。）也属氏生态，是体成称在铁为恒
亚共析钢 过共析钢 共晶白口铸铁
亚共晶白口铸 铁
过共晶白口铸 铁
铁碳合金相图和碳钢
典型铁碳合金的结晶过程分析 1.2共.亚析共钢析钢 •图•图4.48.中8中合合金金I为Ⅱ共为析亚钢共，析共钢结，晶其过结程晶如过图程4如.9所图示4.1。1所示。
—铁素体区（F）；DFK——LC渗碳A体E+区F。e3C
铁碳合金相图和碳钢
碳钢的分类 碳钢的分类方法很多，常用的分类方法有如下几种：
பைடு நூலகம்
1. 按钢中碳的质量 分数分类
（1）低碳钢
wC≤0.25 % （2）中碳钢
0.25 %<wC≤0.60 % （3）高碳钢
wC≥0.60 %
2. 按钢的冶金性质分类 根据钢中有害杂质硫、磷
含量多少可分为： （1）普通质量钢 wS≤0.050%，wP≤0.045 %
•••S温 素 珠σ=Α硬 表点b2k下体光=AE铬于C合=度40为点7点点.3%2（和体镍钢金5：0为共为0～为为～7渗（钢，在～1F析2在2共纯847碳Pew和恒9500-点℃）10%晶铁～JFC体1铁温0>e。）。4M点2的233片的下8C.81.具将P其A℃。熔0相F1层a分（HSe%有发反时具点图-B相1界的FS生应S1e碳有。中间点点34铁C共式在8CD的的成相，℃F碳点点析为P主-机分图w）F合成+为转e要CF械（的中将金分<渗e变2特混w区的发3属（.碳1，CC性1合域=最生于w体%即0点C物大。生的.=的7奥4及7（溶铁铁.熔%氏3其共%解。碳）点体）含析度合的。同的义体，金奥时液。）也属氏生态，是体成称在铁为恒
亚共析钢 过共析钢 共晶白口铸铁
亚共晶白口铸 铁
过共晶白口铸 铁
铁碳合金相图和碳钢
典型铁碳合金的结晶过程分析 1.2共.亚析共钢析钢 •图•图4.48.中8中合合金金I为Ⅱ共为析亚钢共，析共钢结，晶其过结程晶如过图程4如.9所图示4.1。1所示。
铁碳合金的结构及其相图.pptx
D 1
2 F 3K
4 Fe3C
第36页/共44页
➢2点以下, Fe3CⅠ成分重量不再发生变化, Le变化同
共晶合金,其室温组织为Fe3CⅠ+Le’。
第37页/共44页
渗碳体分类： Fe3CⅠ（块状） Fe3C共晶（鱼骨状） Fe3CⅡ（网状） Fe3C共析（层状） Fe3CⅢ（短杆状或粒状）
第38页/共44页
温度下降, Fe3CⅡ量增加。
到4点， 成分
沿ES线变化到
S点，余下的
转变为P。
在共析温度下Fe3CⅡ的相对量？
第25页/共44页
过共析钢的结晶过程
第26页/共44页
➢过共析钢室温组织为P+ Fe3C Ⅱ。
➢Fe3CⅡ量随含碳量而增加, 含碳量为2.11%时,
Fe3CⅡ量最大：
QFe C 3 II
Fe3C
第29页/共44页
➢共 晶 转 变 结 束 时 ， 两 相 的 相 对 重 量 百 分 比 为 :
Q
6.69 4.3 6.69 2.11
100%
52.2%，QFe3C
47.8%
C点以下, 成分沿ES线变化，共晶 将析出Fe3CⅡ。 Fe3CⅡ与共晶Fe3C 结合，不易 分辨。
第30页/共44页
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，Fe3CⅡ为晶界连续 网状，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。
第42页/共44页
⒊ 含碳量对工艺性能的影响
• ① 机加工性能: 中碳钢好
车
铣 钻
S点以下，共析 中析出Fe3CⅢ， 与共析Fe3C结合不易分辨。室 温组织为P。
2 F 3K
4 Fe3C
第36页/共44页
➢2点以下, Fe3CⅠ成分重量不再发生变化, Le变化同
共晶合金,其室温组织为Fe3CⅠ+Le’。
第37页/共44页
渗碳体分类： Fe3CⅠ（块状） Fe3C共晶（鱼骨状） Fe3CⅡ（网状） Fe3C共析（层状） Fe3CⅢ（短杆状或粒状）
第38页/共44页
温度下降, Fe3CⅡ量增加。
到4点， 成分
沿ES线变化到
S点，余下的
转变为P。
在共析温度下Fe3CⅡ的相对量？
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过共析钢的结晶过程
第26页/共44页
➢过共析钢室温组织为P+ Fe3C Ⅱ。
➢Fe3CⅡ量随含碳量而增加, 含碳量为2.11%时,
Fe3CⅡ量最大：
QFe C 3 II
Fe3C
第29页/共44页
➢共 晶 转 变 结 束 时 ， 两 相 的 相 对 重 量 百 分 比 为 :
Q
6.69 4.3 6.69 2.11
100%
52.2%，QFe3C
47.8%
C点以下, 成分沿ES线变化，共晶 将析出Fe3CⅡ。 Fe3CⅡ与共晶Fe3C 结合，不易 分辨。
第30页/共44页
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，Fe3CⅡ为晶界连续 网状，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。
第42页/共44页
⒊ 含碳量对工艺性能的影响
• ① 机加工性能: 中碳钢好
车
铣 钻
S点以下，共析 中析出Fe3CⅢ， 与共析Fe3C结合不易分辨。室 温组织为P。
铁碳合金相图说课 PPT课件
3
二、教法
本课主要以理论讲授与课件展示相结合的 方法帮助学生更快理解本节内容并能够熟 练运用。
6
三、学法
• 观察式学习 • 体验式学习 • 应用式学习
7
四、教学过程
1、导入新课：（3分钟）
回顾及提问上次课所讲的铁碳合金的基
本组织与性能。
8
学习目标 （1）、掌握相图各特性点特性线含义 （2）、绘制简化铁碳合金相图 （3）、运用相图进行组织分析
9
2、 讲授新课：（40分钟）
一.铁碳合金相图各个特性点及特性线 1、各特性点的名称及含义
A、C、D、E、G、S、P点 2、各特性线的名称及含义
ACD、AECF、GS、ES、ECF、PSK线
10
二.铁碳合金相图的绘制 1、通过课件展示分解的铁碳合金相图，帮助
学生理解和掌握相图的要点知识。 2、通过课件展示分解的铁碳合金相图，要求
学生用纸笔跟随屏幕进度绘制一幅简化的 相图。
11
Fe - Fe3C 相图 T/ ℃
1538 A
L
A
L+A
E
912 G
A+
A+F
S Fe3CⅡ
P
( F+ Fe3C )
P
P+F
P+Fe3CⅡ
1148
C
( A+Fe3C )
Ld
A+Ld+Fe3CⅡ
P+L′d+Fe3CⅡ L′d
( P+Fe3C )
0
0.77
5、课后自主学习任务：完成简 化相图绘制作业，巩固加深记 忆、理解
15
谢谢！
16
Ld
二、教法
本课主要以理论讲授与课件展示相结合的 方法帮助学生更快理解本节内容并能够熟 练运用。
6
三、学法
• 观察式学习 • 体验式学习 • 应用式学习
7
四、教学过程
1、导入新课：（3分钟）
回顾及提问上次课所讲的铁碳合金的基
本组织与性能。
8
学习目标 （1）、掌握相图各特性点特性线含义 （2）、绘制简化铁碳合金相图 （3）、运用相图进行组织分析
9
2、 讲授新课：（40分钟）
一.铁碳合金相图各个特性点及特性线 1、各特性点的名称及含义
A、C、D、E、G、S、P点 2、各特性线的名称及含义
ACD、AECF、GS、ES、ECF、PSK线
10
二.铁碳合金相图的绘制 1、通过课件展示分解的铁碳合金相图，帮助
学生理解和掌握相图的要点知识。 2、通过课件展示分解的铁碳合金相图，要求
学生用纸笔跟随屏幕进度绘制一幅简化的 相图。
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Fe - Fe3C 相图 T/ ℃
1538 A
L
A
L+A
E
912 G
A+
A+F
S Fe3CⅡ
P
( F+ Fe3C )
P
P+F
P+Fe3CⅡ
1148
C
( A+Fe3C )
Ld
A+Ld+Fe3CⅡ
P+L′d+Fe3CⅡ L′d
( P+Fe3C )
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5、课后自主学习任务：完成简 化相图绘制作业，巩固加深记 忆、理解
15
谢谢！
16
Ld
第三章 铁碳合金相图
上一级
二、Fe-Fe3C合金的结晶过程及组织转变
1 2
1 2
1 2
3
3
3
上一级
1.合金Ⅰ（共析钢）
1点→2点 与匀晶相图完全相同。
2点为奥氏体
2点→3点 组织不变
3点
F
S ( F Fe 3 C )
SK PK 6.69 0.77 6.69 0.0218 100% 88.8%
金属的可焊性是以焊接接头的可靠性和出现焊缝裂纹的
倾向性为其技术判断指标。 钢中含碳量越高，其可焊性越差，故焊接用钢主要是低 碳钢和低碳合金钢。
上一级
（三） 切削加工性 金属的切削加工性能是指其经切削加工成工件的难易 程度。 钢的硬度在160～230HB时，切削加工性最好。
上一级
四、Fe-Fe3C相图的应用
第三章 铁碳合金相图 第一节 典型合金的结晶及其组织
一、铁—渗碳体相图中铁碳合金的分类 根据铁碳合金的含碳量及组织的不同，可将铁碳合金相 图分为三大类：工业纯铁、碳钢、白口铸铁。 1．工业纯铁 成分P点以左（Wc<0.0218%），即含碳量小于0.0218％ 的铁碳合金，其室温组织为铁素体和三次渗碳体。
上一级
2、碳钢 成分为P点与E点间（Wc=0.0218～2.11%）的Fe-C合 金。其特点是高温固态组织为塑性很好的γ，因而可进 行热加工。 根据含碳量不同又可分为三类： （1） 共 析 钢——含碳量=0.77% （2） 亚共析钢——含碳量<0.77%
（3） 过共析钢——含碳量>0.77%
上一级
上一级
3．合金Ⅲ（过共析钢）
1点→3点间的结晶过程与共析钢相同。
3点 开始析出二次渗碳体。 3点→4点 不断析出二次渗碳体。 4点 发生共析转变而形成珠光体。
铁碳相图对共析钢,亚共析钢和过共析钢的详细分析 ppt课件
温度下降,
Fe3CⅡ量增加。 到4点， A 成
分沿ES线变化
到S点，余下的
A 转变为P。
铁碳相图对共析钢,亚共析钢和过共 析钢的详细分析
℃
+
1点以上：L 1～2点：LA 2～3点：A
+
3～4：AFe3CⅡ 4～4'：AP
+
Ⅱ
4'点以下： 室温组织：P+Fe3CⅡ 400× Ⅱ P+Fe3CⅡ
铁碳相图对共析钢,亚共析钢和过共 析钢的详细分析
2～2'：
LdLd’
( AP )
℃
在2点, 共晶A 发生共 析反应，转变为珠+光 体，这种由P与 Fe3C 组成的共晶体Ⅲ 称低温 莱氏体, 用Ld’表示.
+
+
Ⅱ
Ⅱ
铁碳相图对共析钢,亚共析钢和过共 析钢的详细分析
2'点以下： Ld’ ℃
（ P+ Fe3CII + 共晶 Fe3C ）
铁碳相图对共析钢,亚共析钢和过共 析钢的详细分析
总结：钢的结晶过程
1、共析钢的结晶过程 L → L+A → A → P 相组成物：F，Fe3C 2、亚共析钢的结晶过程 L→L+A → A → A+F → P+F 相组成物：F，Fe3C 3、过共析钢的结晶过程 L→L+A→A→A+Fe3CII→P+Fe3CII 相组成物：F，Fe3铁C碳相图对共析钢,亚共析钢和过共
共析钢的结晶过程
铁碳相图对共析钢,亚共析钢和过共 析钢的详细分析
(二) 亚共析钢的结晶过程 以0.40%C的钢为例
Ⅲ
A
H
铁碳合金相图与共析钢结晶过程 ppt课件
铁碳合金相图与共析钢结晶过程
(3)在压力加工方面的应用 相图中有很广阔的奥氏体 区，面心立方晶格的高温 奥氏体有优良的塑性和较 好的强度，塑性变形抗力 很低，是热锻、热轧极好 的组织，轧、锻温度一般 选在图中影线部分。
铁碳合金相图与共析钢结晶过程
（4)在焊接方面的应用
含碳量越低的钢焊接性越 好，含碳量增加时，随着 焊件壁厚的增加，需要预 热和焊后回火处理。
铁碳合金相图与共析钢结晶过程
⑶ 白口铸铁 (2.11~6.69%C) 铸造性能好, 硬而脆
① 亚共晶白口铸铁 (2.11~4.3%C)
② 共晶白口铸铁 (4.3%C)
③ 过共晶白口铸铁 (4.3~6.69%C)
铁碳合金相图与共析钢结晶过程
(一) 共析钢的结晶过程 合金液体在 1-2
点间转变为A。 到S点发生共析 转变： AS⇄FP+Fe3C, A 全部转变为 珠光体。
二次渗碳体
莱氏体
一次渗碳体
对量% 0 三次渗碳体
相组成 100
物相对
量% 0
Fe3C
F→ F+P → P → P+ Fe3CII → P+ Fe3CII+ Lｄ’→ Lｄ’ 铁碳合→金相L图ｄ与共’析钢+结F晶e过3程CI
⒉ 含碳量对力学性能的影响 硬度主要决定于组织中组 成相或组织组成物的硬度 和质量分数, 随碳含量的 增加, 由于硬度高的Fe3C 增多, 硬度低的F减少,合 金的硬度呈直线关系增大, 由 全 部 为 F 的 硬 度 约 80 HB增大到全部为Fe3C时 的约800 HB。
由于碳在-Fe中的溶解度
钢中的渗碳体
很小，因而常温下碳在铁
碳合金中主要以Fe3C或石
(3)在压力加工方面的应用 相图中有很广阔的奥氏体 区，面心立方晶格的高温 奥氏体有优良的塑性和较 好的强度，塑性变形抗力 很低，是热锻、热轧极好 的组织，轧、锻温度一般 选在图中影线部分。
铁碳合金相图与共析钢结晶过程
（4)在焊接方面的应用
含碳量越低的钢焊接性越 好，含碳量增加时，随着 焊件壁厚的增加，需要预 热和焊后回火处理。
铁碳合金相图与共析钢结晶过程
⑶ 白口铸铁 (2.11~6.69%C) 铸造性能好, 硬而脆
① 亚共晶白口铸铁 (2.11~4.3%C)
② 共晶白口铸铁 (4.3%C)
③ 过共晶白口铸铁 (4.3~6.69%C)
铁碳合金相图与共析钢结晶过程
(一) 共析钢的结晶过程 合金液体在 1-2
点间转变为A。 到S点发生共析 转变： AS⇄FP+Fe3C, A 全部转变为 珠光体。
二次渗碳体
莱氏体
一次渗碳体
对量% 0 三次渗碳体
相组成 100
物相对
量% 0
Fe3C
F→ F+P → P → P+ Fe3CII → P+ Fe3CII+ Lｄ’→ Lｄ’ 铁碳合→金相L图ｄ与共’析钢+结F晶e过3程CI
⒉ 含碳量对力学性能的影响 硬度主要决定于组织中组 成相或组织组成物的硬度 和质量分数, 随碳含量的 增加, 由于硬度高的Fe3C 增多, 硬度低的F减少,合 金的硬度呈直线关系增大, 由 全 部 为 F 的 硬 度 约 80 HB增大到全部为Fe3C时 的约800 HB。
由于碳在-Fe中的溶解度
钢中的渗碳体
很小，因而常温下碳在铁
碳合金中主要以Fe3C或石
03课件(铁碳合金及相图)
AECF
GS(A3) GP
1538～ 1148 固相线。是奥氏体结晶终了线并在 ECF发生共晶转变，即Lc AE+Fe3C
912～727 奥氏体转变为铁素体的开始线
912～727 奥氏体转变为铁素体的终了线
ES(Acm) 1148 ～727 碳在奥氏体(γ -Fe)中的溶解度曲线
PQ 727 ～600 碳在铁素体(α -Fe)中的溶解度曲线
2、奥氏体－碳在γ -Fe中固溶体。用符号 “A”表示。
特点－面心立方晶格，碳在γ -Fe中的最 大溶解度在1148 ℃为2.11%，727 ℃降至 0.77%。A塑性好，
利于锻造。
3、渗碳体—铁和碳的化合物，是具有复杂晶 格的化合物。用Fe3C表示。 特点：渗碳体的含碳量为6.69%, 硬度很高， 塑性和韧性几乎为零，脆性极大。常温下钢 中的碳大多都以渗碳体形式存在。
S
727
0.77 共析点AS P (FP+Fe3C)
Q
室温 0.008 室温碳在α-Fe (铁素体)中的溶解度
2、 Fe-Fe3C相图的特性线
简化的Fe-Fe3C相图中主要特性线的意义
特性线 温度/ ℃
物理意义
ACD 1538～1227 液相线。从液态合金中分别结晶出奥 氏体（AC线）和一次渗碳体Fe3CⅠ （CD线）
温度/ ℃
含碳量 /%
物理意义
A
1538
0 纯铁熔点
C
1148
4.30 共晶点，Lc
Ld (AE+Fe3C)
D
1227 6.69 渗碳体熔点(计算值) NhomakorabeaE
1148 2.11 碳在γ-Fe(奥氏体)中的最大溶解度
铁碳合金相图和碳钢
P：由生铁带入。全部溶于F中，使钢的强度硬 度升高，而塑性、韧性显著下降。特别是使钢在
低温时脆性急剧增 加，称为冷脆性。
比利时阿尔伯特运河钢桥因磷高产生冷脆 性于1938年冬发生断裂坠入河中
因此钢中要限制磷
的含量：P≤0.045%
利用：P多，脆性大， 可制造炮弹、改善 切削加工性能。
2、有益元素 Mn、Si
的高温相，强度和硬度不高，但塑性和韧性很好 (σ b≈400 MPa、δ ≈40～50%、硬度为160～200HBS)， 易锻压成形。钢材热加工都在 区进行。 组织：为不规则多面体晶粒，晶界较直。
结构
面心立方结构
奥氏体
3）渗碳体（Fe3C）
定义：铁与碳形成的金属化合物，是钢铁中的强化相，高 温下可分解， Fe3C →3Fe+C(石墨) 。
主要用于制作形状复杂，难以用锻压等方法成 形的铸钢件。
4.按冶炼方法分 铸铁锭
生产铸铁件
高炉炼铁
炼钢生铁
转炉 平炉 电炉
生产钢件
5.按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧成分分：
1.镇静钢
钢液在浇注前用锰铁、硅铁和铅进行了充分脱氧 ,Wo =
0.01%左右, 成分较均匀、组织较致密。主要用于机械性 能要求较高的零件。
2.从冷却曲线上找 出临界点，并画到 成分—温度坐标中； 3.相同意义的点连
接起来。
作业
1、什么是铁碳合金相图？ 2、画出简化后的铁碳合金相图，填上组织。 3、说明相图中点A、C、D、E、G、P、线ECF、PSK、
ES、GS、ACD、AECF的含义。 4、什么是共晶转变？共析转变？并写出表达式。 5、说出铁碳合金相图中的四个单相区、五个两相区和
Fe3CⅢ以不连续网状或片状分布于晶界。随温度下降，Fe3CⅢ量 不断增加，合金的室温下组织为F+ Fe3CⅢ。 室温下Fe3CⅢ的最大量为:
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室温：C%=0.008%,
727 ℃ ：C%=0.0218%
图3-4 铁素体晶体结构示意图 返回
4.奥氏体 ( A 、 相)
碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体。 强度低，塑性好，易锻压成型。
727 ℃
C%=0.77%,
1148 5.渗碳体
C%=2.11%
图3-5 奥氏体晶体结构示意图 返回
6.珠光体 ( P ) 铁素体和渗碳体组成的机械混合物。 7.莱氏体 ( Ld ) 奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。
LB + H 1495℃ AJ
2.共晶转变反应式:
1148℃
LC
( AE + Fe3C ) Ld
3.共析转变反应式:
AS 727℃ ( FP + Fe3C ) P
§3 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 )
A1538
T°
L
A
G
L+A
E
1148℃
2.11%C
C 4.3%C
1227D
L+ Fe3C F
F
A+F P
Q
Fe
S
0.77%C F+ Fe3C
A+Fe3C
727℃ K
图3-10 工业纯铁结晶过程示意图
6.69%C
返回
2. 共析钢 ( Wc = 0.77% )
A1538
T°
L
A
G
L+A
E
1148℃
2.11%C
F
A+F P
Q
S
0.77%C F+ Fe3C
A+Fe3C
Fe
图3-17 共晶白口铁结晶过程示意图
727℃ K
6.69%C
返回
图3-18 共晶白口铁组织金相图
返回
6.亚共晶白口铁 ( Wc = 3.0% )
A1538 T°
A
G
L
L+A
E
1148℃
2.11%C
C 4.3%C
1227D
L+ Fe3C F
1227D
L+ Fe3C F
F
A+F P
Q
Fe
S
0.77%C F+ Fe3C
A+Fe3C
727℃ K
图3-13 亚共析钢结晶过程示意图
6.69%C
返回
图3-14 亚共析钢组织金相图
返回
4.过共析钢 ( Wc = 1.2% )
A1538
T°
L
A
G
L+A
E
1148℃
2.11%C
C 4.3%C
1227D
返回
§2 Fe - Fe3C 相图分析
五个重要的成份点: P、S、E、C、K。 四条重要的线: ECF、ES(Acm)、GS(A3)、PSK(A1)。 两个重要转变: 共晶转变反应式、共析转变反应式。 二个重要温度: 1148 ℃ 、727 ℃ 。
返回
A1538 T°
A
G
§2 Fe - Fe3C 相图分析
F
A+F P
Q
S
0.77%C F+ Fe3C
A+Fe3C
Fe
图3-19 亚共晶白口铁结晶过程示意图
727℃ K
6.69%C
返回
图3-20 亚共晶白口铁组织金相图
返回
7.过共晶白口铁 ( Wc = 5.0% )
A1538 T°
A
G
L
L+A
E
1148℃
2.11%C
C 4.3%C
1227D
L+ Fe3C F
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 )
返回
1.工业纯铁 ( Wc < 0.0218% )
F
A+F P
Q
S
0.77%C F+ Fe3C
A+Fe3C
Fe
图3-21 过共晶白口铁结晶过程示意图
727℃ K
6.69%C
返回
图3-22 过共晶白口铁组织金相图
返回
组织组成物: F ; P
0.77-0.45
δ - Fe γ 1394 °C - Fe 912 °C α - Fe
体心立方
面心立方
体心立方
返回
图3-1 纯铁的冷却曲线
1600
温 度
1500 1400
1300
1200
1100
1000
900
800
700 600 500
1534℃
1394℃ δ - Fe γ - Fe
912℃
α - Fe
时间
返回
二.Fe- C相图
机械零件。
返回
2. 渗碳体 ( Fe3C )
铁与碳形成的金属化合物。 熔点高，硬而脆，塑性、 韧性几乎为零。
图3-3 渗碳体组织示意图及晶体结构图
返回
1．液相L
(二)相结构及组织
2．高温铁素体 （ δ相 ）： 碳固溶到δ -Fe中的间隙固溶体。
3.铁素体 ( F、α相γ ) ：
碳溶于α–Fe中的间隙固溶体。 强度、硬度低、塑性好 。
L
L+A
E
1148℃
2.11%C
C 4.3%C
1227D
L+ Fe3C F
F
பைடு நூலகம்
A+F P
Q
S
0.77%C F+ Fe3C
A+Fe3C
Fe
图3-6 Fe - Fe3C 相图
727℃ K
6.69%C Fe3C 返回
图3-7 Fe - Fe3C 相图
图3-8 Fe - Fe3C 相图
返回
1.包晶转变反应式:
C 4.3%C
1227D
L+ Fe3C F
F
A+F P
Q
S
0.77%C F+ Fe3C
A+Fe3C
Fe
图3-11 共析钢结晶过程示意图
727℃ K
6.69%C
返回
图3-12 共析钢组织金相图
返回
3.亚共析钢 ( Wc = 0.45% )
A1538
T°
L
A
G
L+A
E
1148℃
2.11%C
C 4.3%C
L+ Fe3C F
F
A+F P
Q
S
0.77%C F+ Fe3C
A+Fe3C
Fe
图3-15 过共析钢结晶过程示意图
727℃ K
6.69%C
返回
图3-16 过共析钢组织金相图
返回
5.共晶白口铁 ( Wc = 4.3% )
A1538
T°
L
A
G
L+A
E
1148℃
2.11%C
C 4.3%C
1227D
L+ Fe3C F
第三章 铁碳合金
§1 铁碳合金的组元及相结构分析 §2 铁碳相图分析 §3 铁碳合金的平衡结晶分析 §4 铁碳相图的应用 §5 碳钢及其牌号
§1 铁碳合金的组元及相结构分析
一.纯铁的同素异晶转变
二. Fe – C 二元相图
三. Fe- Fe3C合金的组元及相结构
返回
一.纯铁的的同素异晶转变
温 度
Fe Fe3C Fe2C FeC (6.69%C)
图3-2 Fe- C相图
C
返回
三、Fe - Fe3C 合金的组元及相结构
(一)组元 * 铁 ( ferrite ) * 渗碳体 ( Cementite )
返回
1.纯铁
纯铁是过渡族金属元素，具有同素异构现象。 纯铁的性能：塑性、韧性好，但强度较低，很少用来制造