鐵碳合金的基本組織

1、-H-鐵碳合金的基本組織、固溶體： 定義：溶質(zhì)原子進(jìn)入溶劑中，依然保持晶格類(lèi)型的金屬晶體。鐵素體：碳溶于a-Fe的間隙固溶體；F ;體心立方晶格，溶碳量很少，顯微組織與純鐵相似， 呈明亮的多邊形晶粒；性能與純鐵相似，即強(qiáng)度、硬度低，塑性、韌性好。奧氏體：碳溶于丫-Fe的間隙固溶體；A;面心立方晶格，晶粒呈多邊形，晶界較鐵素體平直；強(qiáng)度和硬度比鐵素體高，塑性、韌性也好，鋼材多數(shù)加熱到臭氏體狀態(tài)進(jìn)行鍛造。二、金屬化合物（中間相） （強(qiáng)化相）滲碳體：鐵與碳形成的金屬化合物； Fe3C;具有復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)， wc=6.69% ;它是鋼中的 主要強(qiáng)化相， 它的形態(tài)、 大小、數(shù)量和分布對(duì)鋼及鑄鐵的性能有很

2、大影響， 滲碳體硬度很高， 塑性、韌性很差，3、 Ak接近于零，脆性很大。三、機(jī)械混合物：珠光體：由鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物；P ;由鐵素體與滲碳體片層狀交替排列的共轉(zhuǎn)變組織， 碳合量平均為 wC=0.77% ；性能介于鐵素體和滲碳體之間， 強(qiáng)度較高， 硬度適中， 有一定的塑性。萊氏體：由臭氏體和滲碳體組成的機(jī)械混合物；Ld （咼溫萊氏體），Ld （變態(tài)萊氏體）；變態(tài)萊氏體由滲碳體與珠光體相近，硬度很高，塑性很差?？偨Y(jié)： 硬度最高的是滲碳體，強(qiáng)度最好的是珠光體，高溫下奧氏體塑性最好，常溫下鐵素體塑性最好，萊氏體硬度較高。第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖一、鐵碳合金狀態(tài)圖的建立(1) 配制不同成分的鐵

3、碳合金，用熱分析法測(cè)定各合金的冷卻曲線(xiàn)。(2) 從各冷卻曲線(xiàn)上找出臨界點(diǎn)，并將各臨界點(diǎn)分別畫(huà)到成分-溫度坐標(biāo)中。(3) 將意義相同的臨界點(diǎn)連接起來(lái)。二、Fe Fe3C合金狀態(tài)圖的分析：1. 點(diǎn)(特性點(diǎn))：A 1538 C 100 % Fe 的熔點(diǎn) ； D 1227 C 100 % Fe3C 的熔點(diǎn)；G 912 C100 % Fe的同素異晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)(重結(jié)晶溫度點(diǎn));C 1148 C 4.3 % C共晶點(diǎn)LtLd (A + C) 共晶反應(yīng)；F 1148 C 6.69 % C 虛點(diǎn) ; P 727 C 100 % Fe 虛點(diǎn)；K 727 C6.69 %C虛點(diǎn)、E 1148 C 2.11 % C 碳在y

4、 Fe中的最大固溶量；S 727 C 0.77 % C碳在y Fe中的最小固溶量，共析點(diǎn)At P共析反應(yīng)。2. 線(xiàn)(特性線(xiàn))：(1) AC線(xiàn)：液相線(xiàn) 開(kāi)始結(jié)晶出奧氏體：Lt l+ A。DC線(xiàn)：液相線(xiàn) 開(kāi)始結(jié)晶出滲碳體:l t l+c。(2) AE線(xiàn)：固相線(xiàn) 奧氏體結(jié)晶終了線(xiàn)：L+ AtA。 ECF線(xiàn)：固相線(xiàn)(共晶線(xiàn))：共晶反應(yīng) L t Ld。(3) GS線(xiàn)A3線(xiàn)：從奧氏體中開(kāi)始析出鐵素體線(xiàn)。(4) ES線(xiàn)一Acm線(xiàn)：從奧氏體中開(kāi)始析出滲碳體線(xiàn)(碳在奧氏體中的固溶線(xiàn))(5) PSK線(xiàn)A1線(xiàn)：共析線(xiàn)；共析反應(yīng) At p ( F + C)共晶體。(6) PQ 線(xiàn)碳在鐵素體中的溶解度曲線(xiàn)。這種由鐵素體

5、中析出的滲碳體為三次滲碳體。3. 分類(lèi)：含碳量分類(lèi)：工業(yè)純鐵：C 0.0218 % C鋼：0.0218 % C .11 %白口鐵： 2.11 %C6.69 %鋼分類(lèi)：共析鋼： 0.77 % P亞共析鋼：C0.77 %PC共晶白口鐵分類(lèi)：共晶白口鐵：4.3%CLd，亞共晶白 口鐵：C4.3 % C Ld+ C4. Fe Fe3C 狀態(tài)圖的應(yīng)用。正確選材： .C 0.25 %，低碳鋼：塑性好，韌性好。 0.25 % C0.60 %，中碳鋼：綜合機(jī)械性能好。 .0.60 %C 0.9%時(shí)，因出現(xiàn)網(wǎng)狀滲碳體而使鋼的強(qiáng)度下降，硬度仍然不斷增加，塑性和韌性繼續(xù)降低。為保證工業(yè)用鋼具有足夠的強(qiáng)度和一定 的塑

6、性韌性，其含碳量一般1.3%。含碳量2.11%的白口鑄鐵硬而脆，難以加工，所 以機(jī)械工程上很少直接使用。作業(yè)： 1、什么叫鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體和萊氏體？其性能特點(diǎn)怎樣？2、畫(huà)出 FeFe3C 狀態(tài)圖，并分析 45 鋼、 T12 鋼由液態(tài)緩冷至室溫時(shí)所得的平衡組織。3、含碳量對(duì)性能的影響如何？4試?yán)L簡(jiǎn)化了的 Fe-Fe 3C 合金相圖，說(shuō)明圖中主要點(diǎn)、線(xiàn)的意義，填出各相區(qū)的相和 組織組成物。5、隨著鋼中含碳量的增加，鋼的組織與力學(xué)性能如何變化。6、根據(jù) Fe-Fe 3C 合金相圖，解釋下列現(xiàn)象：(1 )鋼鉚釘一般用低碳鋼制造；(2) 在1 100 C時(shí)，wc=0.4%的鋼能進(jìn)行鍛造，而 Wc=4.0%的鑄鐵不能進(jìn)行鍛造；(3) 在室溫下，wc=0.8%的非合金鋼比 wc=0.4%的非合金鋼硬度高、 比wc=1.2%的非 合金鋼強(qiáng)度高；( 4)綁扎物件一般用鐵絲(鍍鋅低碳鋼絲)，而起重機(jī)吊重物時(shí)都用鋼