金属工艺学项目教学 模块三 铁碳合金及碳钢.ppt

文档介绍：模块三 铁碳合金及碳钢
教学目的要求：
、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体。
－Fe3C状态图、分析、特性点、线和区域组织。
。
。
、牌号、性能和用途。
教学重点、难点：
铁碳合金的基本组织、铁碳合金相图、碳钢的分类、牌号、性能和用途。
1
项目一 铁碳合金的基本组织
活动一 纯铁
纯铁的同素异晶转变（举列钻石和石墨）
δ-Fe γ－Fe δ-Fe
13940
9120
2
活动二 铁碳合金的基本组织
：碳溶解在α—Fe中的间隙固溶( F）。塑性 （δ=45-50%）、韧性好，强度、硬度低。
：碳溶解在γ —Fe中的间隙固溶体（A）。 塑 性好。
：铁与碳形成的金属化合物（Fe3C）。硬 度很 高（HBW=800），塑性、韧性几乎为零。
：是奥氏体发生共析转变所形成的铁素体
与渗碳体的共析体（P）。
：是液态铁碳合金发生共晶转变所形成的奥氏体与渗碳体的共晶体（Ld）。硬度高，塑性差。
3
项目二 铁碳合金相图
A
C%
F+ Fe3C
0




1227
1538
1148
E
C
D
F
L
L+A
L+ Fe3CⅠ
912
G
S
P
F+A
727
A+Fe3CⅡ
A+Ld+Fe3CⅡ
Fe3CⅠ＋Ld
Fe3CⅠ+
Ld ’
Ld ’
P+Fe3CⅡ+ Ld’
P+Fe3CⅡ
Ld
F+P
P
Q
Fe
Fe3C
F
A
T/0C
简化的Fe—FeC合金相图
活动一 相图分析
4
铁碳合金相图中主要特性点的含义
特性点的符号
温度t/ ℃
含碳量wc%
含义
A
C
D
E
G
P
S
Q
1538
1148
1227
1148
912
727
727
室温
0



0



纯铁的熔点
共晶点
渗碳体的熔点
碳在奥氏体中的最大溶解度
-Te -Te同素异晶转变点
碳在铁素体中的最大溶解度
共析点
碳在铁素体中的溶解度
5
相图中主要线的含义
—液相线 是不同成分铁碳合金开始结晶的温度线。
—固相线 各种成分的合金均处在固体状态。结晶温度终止线。
—共晶线 %的液态合金冷却到此线时，在1148 ℃由液态合金同时结晶出奥氏体和渗碳体的机械混合物，此反应称为共晶反应。
—共析线（A1线） %的奥氏体冷却到此线时，在727 ℃同时析出铁素体和渗碳体的机械混合物，此反应称为共析反应。
—（A3线） 是冷却时奥氏体转变为铁素体的开始线。
—称Acm线 是碳在奥氏体中的溶解度线，实际上是冷却时由奥氏体中析出二次渗碳体的开始线。
6
活动二 典型铁碳合金结晶过程
铁碳合金
%—%的铁碳合金。
共晶生铁： %;
亚共晶生铁：%—%之间；
过共晶生铁：%—%之间；
%的铁碳合金。
工业纯铁
钢
生铁
%—%的铁碳合金。根据金相 组织的不同，可分为三种。
共析钢： %;
亚共析钢：%—%之间；
过共析钢：%—%之间；
7
析 钢 ：
L
L+A
A
P

L+A
A
F+A
F+P

L
L+A
A
A+Fe3C11
P+Fe3C11
L
F+ Fe3C
0
A




C%
1227
1538
1148
E
C
D
F
L
L+A
L+ Fe3CⅠ
912
G
S
P
F+A
727
A+Fe3C