鐵碳合金相圖PPT

1、關(guān)于鐵碳合金相圖第一張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月知識點(diǎn)一、鐵碳合金的組元與基本相 一、純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變圖1-29 純鐵的冷卻曲線及晶體結(jié)構(gòu)變化同一種元素在不同條件下具有不同的晶體結(jié)構(gòu)。當(dāng)溫度等外界條件變化時，晶格類型會發(fā)生轉(zhuǎn)變，稱為同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變 第二張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月二、鐵碳全合金的基本相及其性能 1、液相。鐵碳合金在溶化溫度以上形成的均勻液體稱為 液相，用符號L表示。2、鐵素體。碳在-Fe中形成的間隙固溶體稱為鐵素體， 用符號F表示。碳在-Fe中的溶解度很低，因此，鐵 素體的機(jī)械性能與純鐵相近，其強(qiáng)度、硬度較低， 但具有良好的塑性、韌性。第三張，PPT

2、共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月二、鐵碳全合金的基本相及其性能 3、奧氏體。 碳在-Fe中形成的間隙固溶體稱為奧氏體， 用符號A表示。4、滲碳體。 滲碳體是一種具有復(fù)雜晶體結(jié)構(gòu)的間隙化合物， 它的分子式為Fe3C，滲碳體既是組元，又是基本相。 5、珠光體。 用符號P表示，它是鐵素體與滲碳體薄層片相間 的機(jī)械機(jī)械混合物。6、萊氏體 用符號Ld表示，奧氏體和滲碳體所組成的共晶體。第四張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月知識點(diǎn)二 Fe- Fe3C相圖分析 圖1-30 Fe- Fe3C相圖第五張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月簡化的Fe- Fe3C相圖 第六張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2

3、022年6月1、主要特性點(diǎn)表1-4簡化Fe- Fe3C相圖中的特性點(diǎn)特性點(diǎn)符號溫度/c（%）含義A15380熔點(diǎn)：純鐵的熔點(diǎn)C11484.3共晶點(diǎn)：發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變L4.3Ld(A2.11%+Fe3C共晶)D12276.69熔點(diǎn)：滲碳體的熔點(diǎn)E11482.11碳在-Fe中的最大溶解度點(diǎn)G9120同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變點(diǎn)S7270.77共析點(diǎn)：發(fā)生共析轉(zhuǎn)變A0.77%p(F0.0218%+Fe3C共析)P7270.0218碳在-Fe中的最大溶解度點(diǎn)Q室溫0.0008室溫下碳在-Fe中的溶解度第七張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 2、主要特性線 （1）AC線 液體向奧氏體轉(zhuǎn)變的開始線。即：LA。（2）

4、CD線 液體向滲碳體轉(zhuǎn)變的開始線。即：LFe3C。 ACD線統(tǒng)稱為液相線，在此線之上合金全部處于液相狀態(tài)，用符號L表示。（3）AE線 液體向奧氏體轉(zhuǎn)變的終了線。（4）ECF水平線 共晶線。AECF線統(tǒng)稱為固相線，液體合金冷卻至此線全部結(jié)晶為固體，此線以下為固相區(qū)。（5）ES線 又稱Acm線，是碳在奧氏體中的溶解度曲線。即：LFe3C。（6）GS線 又稱A3線，（7）GP線 奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變的終了線。（8）PSK水平線 共析線（727），又稱A1線。（9）PQ線 碳在鐵素體中的溶解度曲線。第八張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月3、相區(qū)（1）單相區(qū) 簡化的Fe- Fe3C相圖中有F、A、

5、L和Fe3C 四個單相區(qū)。（2）兩相區(qū) 簡化的Fe- Fe3C相圖中有五個兩相區(qū)，即 L+A兩相區(qū)、L+Fe3C兩相區(qū)、A+Fe3C兩相區(qū)、A+F兩相 區(qū)和F+ Fe3C兩相區(qū)。每個兩相區(qū)都與相應(yīng)的兩個單相區(qū)相鄰；兩條三相共存線，即共晶線ECF，L、A和Fe3C三相共存，共析線PSK，A、F和Fe3C三相共存。 第九張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月知識點(diǎn)三 典型合金的結(jié)晶過程及組織 根據(jù)鐵碳合金的含碳量及組織的不同，可將鐵碳合金分為：1）工業(yè)純鐵 c0.0218%。2）鋼 0.0218%c2.11%，又可分為： 亞共析鋼 0.0218%c0.77%； 共析鋼 c=0.77%； 過共析

6、鋼 0.77%c2.11%。3）白口鑄鐵 2.11%c6.69%，又可分為以下三種： 亞共晶白口鑄鐵 2.11%c4.3% 共晶白口鑄鐵 c=4.3% 過共晶白口鑄鐵 4.3%c6.69%第十張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月一、共析鋼的結(jié)晶過程分析 圖1-32 典型鐵碳合金結(jié)晶過程分析第十一張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月圖1-33 共析鋼結(jié)晶過程示意圖第十二張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月二、亞共析鋼的結(jié)晶過程分析 圖1-34 亞共析鋼結(jié)晶過程示意圖圖1-35為亞共析鋼的顯微組織第十三張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月三、過共析鋼的結(jié)晶過程分析 圖1-3

7、6 過共析鋼結(jié)晶過程示意圖圖1-37 過亞共析鋼的顯微組織第十四張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月四、共晶白口鑄鐵的結(jié)晶過程分析 圖1-38 共晶白口鑄鐵結(jié)晶過程示意圖圖1-39共晶白口鑄鐵的顯微組織第十五張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月五、亞共晶白口鑄鐵的結(jié)晶過程分析 圖1-41亞共晶白口鑄鐵的顯微組織圖1-40 亞共晶白口鑄鐵結(jié)晶過程示意圖第十六張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月六、過共晶白口鑄鐵的結(jié)晶過程分析圖1-43 過共晶白口鑄鐵結(jié)晶過程示意圖第十七張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月知識點(diǎn)四 Fe- Fe3C相圖的應(yīng)用 一、碳含量對鐵碳合金平衡組織及

8、性能的影響 圖1-44室溫下鐵碳合金含碳量與平衡組織組成物及相組成物間的定量關(guān)系第十八張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月圖1-45含碳量對鋼力學(xué)性能的影響第十九張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月二、Fe- Fe3C相圖在工業(yè)中的應(yīng)用1、在選材方面的應(yīng)用 Fe- Fe3C相圖反映了鐵碳合金組織和性能隨成分的變化規(guī)律。這樣，就可以根據(jù)零件的工作條件和性能要求來合理的選擇材料。例如，橋梁、船舶、車輛及各種建筑材料，需要塑性、韌性好的材料，可選用低碳鋼（c =0.1%0.25%）；對工作中承受沖擊載荷和要求較高強(qiáng)度的各種機(jī)械零件，希望強(qiáng)度和韌性都比較好，可選用中碳鋼（c =0.25%0

9、.65%）；制造各種切削工具、模具及量具時，需要高的硬度、而耐磨性，可選用高碳鋼（c =0.77%1.44%）。對于形狀復(fù)雜的箱體、機(jī)器底座等，可選用熔點(diǎn)低、流動性好的鑄鐵材料。第二十張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2、在鑄造生產(chǎn)上的應(yīng)用由Fe- Fe3C相圖可見，共晶成分的鐵碳合金熔點(diǎn)低，結(jié)晶溫度范圍最小，具有良好的鑄造性能。因此，在鑄造生產(chǎn)中，經(jīng)常選用接近共晶成分的鑄鐵。 圖1-46 鐵碳相圖與鑄鍛工藝間的關(guān)系第二十一張，PPT共二十三頁，創(chuàng)作于2022年6月3、在鍛壓生產(chǎn)上的應(yīng)用 鋼在室溫時組織為兩相混合物，塑性較差，變形困難。而奧氏體的強(qiáng)度較低，塑性較好，便于塑性變形。因此在進(jìn)行鍛壓和熱軋加工時，要把坯料加熱到奧氏體狀態(tài)。加熱溫度不宜過高，以免鋼材氧化燒損嚴(yán)重，但變形的終止溫度也不宜過低，過低的溫度除了增加能量的消耗和設(shè)備的負(fù)擔(dān)外，還會因塑性的降低而導(dǎo)