fe-c(fe-fe3c)相图.ppt

1.工业纯铁0.0218 2.共析钢：含碳量0.77% 3.亚共析钢：含碳量0.0218-0.77% 4.过共析钢：含碳量0.77-2.11% 5.共晶白口：含碳量:4.3% 6.亚共晶白口：含碳量2.11-4.3% 7.过共晶白口：含碳量4.3-6.69% 五.铁碳合金的平衡结晶过程及组织 1．工业纯铁（C%≤0.0218%） L---L+A---A---A+F---F+Fe3CIII 相组成物：F+Fe3C ????? C%0.0008% ?????? F ????????? C%0.0008% 相相对量 F%= Fe3C%= 组织组成物：F和Fe3CIII 工业纯铁  2.亚共析钢 0.0218%C%0.77% L---L+A---A---A+F---A+P+F---P+F 相组成物：F+Fe3C ?组织组成物：P+F 3?共析钢结晶 ? ? L---L+A---A---A+P---P 相组成物：F和Fe3C 组织组成物 ： ?? P? 4。过共析钢结晶过程 L---L+A---A---A+Fe3CII---A+P+Fe3CII---P+Fe3CII 相组成物：F，Fe3C ? F%= ???????????????? Fe3C%=?????????? 组织组成物：P，Fe3CII 组织相对量： Fe3CII%= ??????????????????? P%= ???????? ??????????? 5.共晶白口铸铁结晶过程 相组成物：F，Fe3C ? F%= ? ?Fe3C%= ??????????????????????? 组织组成物：Ld’ 亚共晶白口铸铁结晶过程 相组成物：F，Fe3C 组织组成物：P，Ld’，Fe3CII ?? 过共晶白口铸铁结晶过程 标注组织的铁碳相图 二、Fe-C合金的成分-组织-性能关系 1.含碳量——相对量 C%↑→F%↓，Fe3C%↑ 2．含碳量——组织 F---F+P---P---P+Fe3CII---P+Fe3CII+Ld’---Ld’--Ld’+Fe3CII---Fe3C 3．含碳量——性能 HB：取决于相及相对量 强度：C%↑→σ↑，—— 0.9%↑→σ↓ 塑性、韧性：C%↑→塑性↓、韧性↓ ? 4、选材方面的应用 利用相图大致判断合金的性能。 1 ). 铸造工艺应用 共晶成分附近的合金，结晶温度范围小，有良好的铸造性能。 2).锻造工艺应用 单相奥氏体状态，有良好的塑性，易于锻压成型； 含碳量高，渗碳体量多，焊接性能差。 3).热处理工艺应用 加热和冷却过程，铁碳合金有相变，可进行热处理。碳及合金元素可溶于奥氏体。 第一章 金属学基础 第一节 金属和合金的晶体结构 金属和合金在固态时，通常就是那种原子在三维空间中有规则作周期重复排列的物质，就是说，在金属和合金中，原子的排列都是有规律的。 一、纯金属的晶体结构 （一）金属原子间的结合 金属原子聚集在一起主要是靠金属键结合。 (二)理想晶体 1．晶体与非晶体 a. 晶体：材料的原子（离子、分子）在三维空间呈规则，周期性排列。 非晶体：材料的原子（离子、分子）无规则堆积，和液体相似，亦称为“过冷液体”或“无定形体”。 b. 区别 (a)是否具有周期性、对称性 (b)是否长程有序 (c)是否有确定的熔点 (d)是否各向异性 晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化。 2．晶体结构的描述 晶体结构描述了晶体中原子（离子、分子）的排列方式。 由于组成晶体的物质质点不同，排列的规律也不一样，所以就存在各种各样的晶体结构 3.理想晶体的晶体学抽象 空间规则排列的原子→刚球模型→晶格（刚球抽象为晶格结点，构成空间格架）→晶胞（具有周期性最小组成单元） 晶胞的描述 晶体学参数：a,b,c,α,β,γ 晶格常数：晶胞的棱边长度a,b,c及棱边间的夹角α,β,γ （1）晶格：金属学中把晶体的原子假设成是固定不动的刚性小球，用假想的线条将各原子的中心连接起来，构成一 个空间的格子。 (2)晶胞：能够反映晶格特征的、最小的几何单元。 (3)晶格常数：晶体学上，以棱边长度a、b、c和棱面夹角 α、β、γ来表示晶胞的形状和大小。其中棱边长 度称为晶格常数。单位为埃（1埃=10-8cm)