铁碳合金相图与共析钢结晶过.ppt

文档介绍：铁碳合金相图与共析钢结晶过程
1、铁碳合金的基本相与性能
2、铁碳合金相图与共析钢结晶过程
3、含碳量对铁碳合金组织性能的影响
4、铁碳合金相图的应用
1
精选ppt
铁碳合金—碳钢和铸铁，是工业应用最广的金属材料。
含碳量为0体。
三、典型铁碳合金的平衡结晶过程
16
精选ppt
⑶ 白口铸铁
(~%C)
铸造性能好, 硬而脆
① 亚共晶白口铸铁
(~%C)
② 共晶白口铸铁(%C)
③ 过共晶白口铸铁
(~%C)
17
精选ppt
(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。
18
精选ppt
1点以上：L
1～2点：LA
2～3点：A
3～3'点： AP
3'点以下：P
19
精选ppt
珠光体在光镜下呈指纹状.
转变结束时，珠光体中相的相对重量百分比为：
珠光体中的渗碳体称共析渗碳体。
S点以下，共析 F 中析出Fe3CⅢ，与共析Fe3C结合不易分辨。室温组织为P。
珠光体
20
精选ppt
室温下，珠光体中两相的相对重量百分比是多少？
Q
4
3
2
1
9
21
精选ppt
共析钢的结晶过程
22
精选ppt
总结：钢的结晶过程
1、共析钢的结晶过程
3、过共析钢的结晶过程
2、亚共析钢的结晶过程
L → L+A → A → P
相组成物：F，Fe3C
L→L+A → A → A+F → P+F
相组成物：F，Fe3C
L→L+A→A→A+Fe3CII→P+Fe3CII
相组成物：F，Fe3C
23
精选ppt
四、 含碳量对铁碳合金组织和性能的影响
⒈ 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：
钢
铁素体

亚共析钢
过共析钢
亚共晶白口铸铁
过共晶白口铸铁
共晶白口铸铁
共析钢
白 口 铸 铁
二次渗碳体
工
业
纯
铁
珠光体
莱氏体
一次渗碳体
Fe3C
钢 铁
分 类
组织组
成物相
对量%
相组成
物相对
量%
含碳量%
0





100
100
0
0
三次渗碳体
F→ F+P → P → P+ Fe3CII → P+ Fe3CII
+ Lｄ’→ Lｄ’
→
Lｄ’+ Fe3CI
24
精选ppt
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。
25
精选ppt
强度是一个对组织形态很敏感的性能。随碳含量的增加, 亚共析钢中P增多而F减少。P的强度比较高, 其大小与细密程度有关。组织越细密, 则强度值越高。F的强度较低。所以亚共析钢的强度随碳含量的增大而增大。
26
精选ppt
但当碳质量分数超过共析成分之后, 由于强度很低的Fe3CII沿晶界出现, 合金强度的增高变慢, %C时, Fe3CII沿晶界形成完整的网, 强度迅速降低, 随着碳质量分数的进一步增加, 强度不断下降, %C后, 合金中出现Le时, 强度已降到很低的值。再增加碳含量时, 由于合金基体都为脆性很高的Fe3C, 强度变化不大且值很低, 趋于Fe3C的强度(约20 MPa～30 MPa)。
27
精选ppt
塑性　铁碳合金中Fe3C是极脆的相, 没有塑性。合金的塑性变形全部由F提供。所以随碳含量的增大, F量不断减少时, 合金的塑性连续下降。到合金成为白口铸铁时, 塑性就降到近于零值了。
28
精选ppt
五、铁碳相图的应用
(1)钢铁选材
1、需要韧性、塑性好的（起重机构架、输电铁塔）%的碳钢
2、需要强度、韧性都较好（重要的地脚螺栓、轴、齿轮等）%~%的钢；各类弹簧、%~%的钢