5铁碳合金[指南].ppt

铁碳合金
第五章
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本章授课的重点
在介绍匀晶、共晶型两类基本形式相图分析方法的基础上,重点讨论了铁碳合金相图。
本章学****的难点
1. 对相、组织,相组分、组织组分的概念易混肴,不易理解。
2. 反映在对典型合金(如亚共析或过共析钢)结晶过程的分析上。
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铁碳合金—碳钢和铸铁,是工业应用最广的合金。
% ~%的称钢
含碳量为 %~ %的称铸铁。
不同温度的Fe具有不同的晶体结构。
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铁和碳可形成一系列稳定化合物: Fe3C、 Fe2C、 FeC,它们都可以作为纯组元看待。
含碳量大于Fe3C成分(%)时,合金太脆,已无实用价值。
实际所讨论的铁碳合金相图是Fe- Fe3C相图。
Fe
Fe3C
Fe2C
FeC
C
C%(at%) →
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铁碳合金相图是研究铁碳合金最基本的工具,是研究碳钢和铸铁的成分、温度、组织及性能之间关系的理论基础,是制定热加工、热处理、冶炼和铸造等工艺依据.
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一、铁碳合金的组元和相
C在δ-Fe中的固溶体称δ- 铁素体,高温铁素体。
都是体心立方间隙固溶体。铁素体的溶碳能力很低,在727℃时最大, %,%。
铁素体的组织为多面体晶粒,性能与纯铁相似。
铁素体
⒈组元:Fe、 Fe3C
⒉相
⑴铁素体:
C在-Fe中的固溶体称铁素体, 用F 或表示。
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⑵奥氏体:
C在-Fe中的固溶体称奥氏体。用A或表示。
是面心立方晶格的间隙固溶体。溶碳能力比铁素体大,1148℃%。
组织为不规则多面体晶粒,晶界较直。强度低、塑性好,钢材热加工都在加热到A状态进行.
奥氏体
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⑶渗碳体:即Fe3C, %, 用Fe3C或表示。
Fe3C硬度高、强度低,脆性大,塑性几乎为零。
Fe3C是一个亚稳相,在一定条件下可发生分解:Fe3C→3Fe+C(石墨), 该反应对铸铁有重要意义。
由于碳在-Fe中的溶解度很小,因而常温下碳在铁碳合金中主要以Fe3C或石墨的形式存在。
铸铁中的石墨
钢中的渗碳体
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二、铁碳合金相图的分析
⒈特征点
⇄
⇄
⇄
⇄
⇄
L
J
N
G

+Fe3C
+Fe3C
L+Fe3C
L+
+ 
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⒉特征线
⑴液相线—ABCD,
固相线—AHJECFD
⑵三条水平线:
HJB:包晶线LB+δH⇄J
ECF:共晶线LC⇄E+Fe3C
共晶产物是与Fe3C的机械混合物,称作莱氏体, 用Ld表示,冷却到室温时为变态莱氏体L’d为蜂窝状, 以Fe3C为基,性能硬而脆。
莱氏体
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