文档介绍：.钢(Steels)和铸铁(Castirons)是应用最广的金属材料,虽然它们的种类很多,成分不一,但是它们的基本组成都是铁(Fe)和碳(C)两种元素。因此,学****铁碳相图、掌握应用铁碳相图的规律解决实际问题是非常重要的。Fe和C能够形成Fe3C,Fe2C和FeC等多种稳定化合物。所以,Fe-C相图可以划分成Fe-Fe3C,Fe3C-Fe2C,Fe2C-FeC和FeC-C四个部分。由于化合物是硬脆相,后面三部分相图实际上没有应用价值(工业上使用的铁碳合金含碳量不超过5%),因此,通常所说的铁碳相图就是Fe-Fe3C部分。化合物Fe3C称为渗碳体(Cementite),是一种亚稳定的化合物,在一定条件下可以分解为Fe和C,C原子聚集到一起就是石墨。因此,铁碳相图常表示为Fe-Fe3C和Fe-石墨双重相图(-1)。Fe-Fe3C相图主要用于钢,而Fe-石墨相图则主要用于铸铁的研究和生产。这里主要分析讨论Fe-Fe3C相图,Fe-石墨相图与此类似,只是右侧的单相是石墨而不是Fe3C。【说明】-1中虚线表示Fe-石墨相图,没有虚线的地方意味着两个相图完全重合。铁具有异晶转变,即固态的铁在不同的温度具有不同的晶体结构。纯铁的同素异晶转变如下:由于Fe的晶体结构不同,C在Fe中的溶解度差别较大。碳在面心立方(FCC)的γ-%,而在体心立方(BCC)的α-Fe和δ-%%。纯铁纯铁的熔点1538℃,固态下具有同素异晶转变:912℃以下为体心立方(BCC)晶体结构,912℃到1394℃之间为面心立方(FCC),1394℃到熔点之间为体心立方。-2。.纯铁纯铁的熔点1538℃,固态下具有同素异晶转变:912℃以下为体心立方(BCC)晶体结构,912℃到1394℃之间为面心立方(FCC),1394℃到熔点之间为体心立方。-2。-2工业纯铁的显微组织铁的固溶体碳溶解于α-Fe和δ-Fe中形成的固溶体称为铁素体(Ferrite),用α、δ或F表示,由于δ-Fe是高温相,因此也称为高温铁素体。铁素体的含碳量非常低(%),所以其性能与纯铁相似:硬度(HB50~80)低,塑性(延伸率δ为30%~50%)高。铁素体的显微组织与工业纯铁相同(-2)碳溶解于γ-Fe中形成的固溶体称为奥氏体(Austenite),用γ或A表示。具有面心立方晶体结构的奥氏体可以溶解较多的碳,1148℃%的碳,到727℃%。奥氏体的硬度(HB170~220)较低,塑性(延伸率δ为40%~50%)高。-3,-4表示碳原子存在于面心立方晶格中正八面体的中心。--4碳在γ-Fe晶格中的位置渗碳体(Fe3C)渗碳体是铁和碳形成的化合物,%(%),具有复杂的晶体结构(-5),熔点为1227℃。渗碳体硬度极高(HB800),塑性几乎等于0,是硬脆相。在一定条件下,渗碳体可以分解而形成石墨状的自由碳:Fe3C→3Fe+C(石墨)。这一过程对于铸铁和石墨钢具有重要意义。-