文档介绍：孙巧艳
Fe-Fe3C相图
Fe-Fe3C相图
需要掌握的知识点
Fe-Fe3C相图中重要的点、线和相区。
Fe-Fe3C相图中的重要转变及产物。
应用Fe-Fe3C相图分析典型成分铁碳合金的结晶过程。分析室温下得到的相和组织组成物。
会用杠杆定律计算室温下相和组织组成物的质量分数。
碳对铁碳合金平衡组织和性能的影响。
一、Fe-Fe3C相图
相图中的点(14个)
(1)组元的熔点:
A (0, 1538) 铁的熔点
D (, 1227) Fe3C的熔点
(2)同素异构转变点
N(0,1394)d-Fe g-Fe
G(0,912) g-Fe a -Fe
(3)碳在铁中最大溶解度点
P(,727)碳在a -Fe 中的最大溶解度
E(,1148)碳在 g -Fe 中的最大溶解度
H (,1495)碳在 d-Fe中的最大溶解度
Q(,RT)室温下碳在a -Fe 中的溶解度
Fe-Fe3C相图
三相共存点
S(共析点)(gs+ aP +Fe3C)
C(共晶点)( gE+LC +Fe3C)
J(包晶点)( dH+ gJ+LB )
相图中的线
液相线(ABCD):其上体系为液相,(结晶时液相的成分变化线)
固相线(AHJECF):其下为固相,(结晶时固相的成分变化线)
Fe-Fe3C相图
(5)其它点
B(,1495)发生包晶反应时液相的成分
F(,1148) 渗碳体
K (,727) 渗碳体
表示恒温转变的线:
HJB线(包晶转变), ECF线(共晶转变), PSK线(共析转变)
相图中的相区
单相区(4个+1个) L、a、g、d 、(Fe3C)
两相区(7个)L + d, L + Fe3C,L + g , d + g , g + a
g + Fe3C ,a + Fe3
固溶度线: ES:碳在奥氏体中的溶解度随温度的变化线(温度,溶解度);(%--%)
PQ :碳在铁素体中的溶解度随温度的变化线(温度,溶解度) (%—%)
同素异构转变线:NH 和 NJ,GS 和 GP
(1)匀晶转变:由液相直接结晶出单一固相的转变.
4 Fe-Fe3C相图中的转变
强调! 根据相图规则,两个单相区之间必然夹一个两相区,两相区的两个相就由这两个单相区的相组成。
L g : 由液相中直接结晶出g相。(合金的成分线和BC线相交,即含碳量Wc:% ~ %)
L Fe3C : 由液相中直接结晶出Fe3C相。(合金的成分线和CD线相交,即含碳量Wc:%~%)
L d : 由液相中直接结晶出d相。(合金的成分线和AB线相交,即含碳量Wc:0~%)
过合金的成分点作垂直于横坐标的直线,称为成分线
(2)同素异构转变
d () g()
NH (开始线)
NJ(结束线)
g () a ()
GS(开始线)
GP(结束线)
铁与碳形成固溶体之间的同素异构转变
(3)析出转变:从一个固相中析出另一个固相的转变。
g
Fe3CII (二次渗碳体)
析出
a
Fe3CIII (三次渗碳体)
析出
二次渗碳体多以网状形式析出,损害材料的强度、塑性韧性
(4)恒温转变
1)包晶转变→ HJB 线
dH
LB
gJ
+
1495ºC
含义:由一定成分的液相和一定成分的固相生成另一个一定成分新固相地反应---包晶转变(反应)。
发生包晶反应的合金成分: C%:%--% 即合金的成分线与HJB线相交;
产物:单相奥氏体( gJ )
包晶点(J点):(,1495)
L
d
g
2)共晶转变
含义:由一定成分的液相在恒温下同时转变成两个一定成分的固相的转变。
发生共晶反应的成分范围:Wc : %—% (合金成分线与ECF线相交)
产物:gE和Fe3C两相混合物,称为莱氏体。用Ld表示。(Fe3C为基体; gE 呈粒状或杆状分布在基体上)
共晶点C (,1148)
gE
Lc
Fe3C
+
1148ºC
gE
Fe3C
莱氏体
3)共析转变
含义:在恒温下由一个固定成分的固相同时生成两个固定成分的新固相的转变。
产物: a相和Fe3C的两相混合物,以层片形式混合,称为珠光体,用P表示。
合金范围: Wc: %—%(合金成分线与PSK线相交)
S点:共析点,(,727) (具有S点成分的