金屬材料與制造工藝鐵碳合金課件

金屬材料與制造工藝1ppt課件金屬材料與制造工藝1ppt課件

緒論工程材料大多數(shù)使用的是鐵碳合金。熟悉并合理地選用鐵碳合金,必須了解鐵碳合金的成份、組織、性能之間的關(guān)系。F-Fe3C狀態(tài)圖(相圖)是研究這一問題重要工具。2ppt課件緒論2ppt課件學(xué)習(xí)目標(biāo)

了解鐵碳合金的基本組織

了解Fe-Fe3C相圖上特性點、線、區(qū)意義

掌握鐵碳合金成份、組織和性能之間關(guān)系學(xué)習(xí)重點

Fe-Fe3C狀態(tài)圖學(xué)習(xí)難點鐵碳合金的室溫組織第一節(jié)鐵碳合金的基本組織第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖3ppt課件學(xué)習(xí)目標(biāo)了解鐵碳合金的基本組織第一節(jié)鐵碳合金的基本組織

第一節(jié)鐵碳合金的基本組織鐵與碳相互作用,在固態(tài)下有五種基本組織碳溶在α-Fe中形成的固溶體。在727℃時溶碳量最大,為0.0218﹪wC

強(qiáng)度、硬度低,塑性、韌性好。(與純鐵相似)鐵素體（F）奧氏體（A）滲碳體（Fe3C）珠光體（P）萊氏體（Ld）鐵素體顯微組織4ppt課件第一節(jié)鐵碳合金的基本組織碳溶在α-Fe中形成的固碳溶在γ-Fe中形成固溶體。是高溫組織,存在于727℃以上。在1148℃時溶碳量最大,為2.11﹪wc塑性很好,是絕大多數(shù)鋼進(jìn)行壓力加工理想組織。奧氏體顯微組織鐵素體（F）奧氏體（A）滲碳體（Fe3C）珠光體（P）萊氏體（Ld）

第一節(jié)鐵碳合金的基本組織鐵與碳相互作用,在固態(tài)下有五種基本組織5ppt課件碳溶在γ-Fe中形成固溶體。奧氏體顯微組織鐵素體（F）由Fe與C形成金屬化合物,6.69﹪wc(固定)復(fù)雜斜方晶體結(jié)構(gòu)。硬度高、脆性大,塑性、韌性極低,無法單獨使用,主要作為鐵碳合金中的強(qiáng)化相。是亞穩(wěn)定的相,在一定條件下分解為F和石墨。鐵素體（F）奧氏體（A）滲碳體（Fe3C）珠光體（P）萊氏體（Ld）

第一節(jié)鐵碳合金的基本組織鐵與碳相互作用,在固態(tài)下有五種基本組織滲碳體晶體結(jié)構(gòu)6ppt課件由Fe與C形成金屬化合物,6.69﹪wc(固定)鐵素體（F）由鐵素體與Fe3C形成的層片狀的機(jī)械混合物。

含碳量:0.77﹪wc(固定)具有良好綜合力學(xué)性能。(介于F與Fe3C之間)珠光體顯微組織鐵素體（F）奧氏體（A）滲碳體（Fe3C）珠光體（P）萊氏體（Ld）

第一節(jié)鐵碳合金的基本組織鐵與碳相互作用,在固態(tài)下有五種基本組織7ppt課件由鐵素體與Fe3C形成的層片狀的機(jī)械混合物。珠光體顯微組織是機(jī)械混合物,它又分為：

高溫萊氏體(Ld):727℃～1148℃,Ld=A＋Fe3C

低溫萊氏體(Ld):727℃以下,Ld=P＋Fe3C硬度高、塑性差。(與Fe3C相似)低溫萊氏體顯微組織

第一節(jié)鐵碳合金的基本組織鐵與碳相互作用,在固態(tài)下有五種基本組織鐵素體（F）奧氏體（A）滲碳體（Fe3C）珠光體（P）萊氏體（Ld）8ppt課件是機(jī)械混合物,它又分為：低溫萊氏體顯微組織第一節(jié)第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖一、Fe-Fe3C相圖分析

二、鐵碳合金分類三、碳對鐵碳合金組織和性能的影響四、Fe-Fe3C狀態(tài)圖的應(yīng)用在△T≌0的條件下制成的。研究碳含量在0～6.69﹪之間的鐵碳合金。是簡易的Fe-Fe3C狀態(tài)圖。（又稱相圖）它是選擇材料和制定熱加工工藝重要依據(jù)。9ppt課件第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖一、Fe-Fe3C相圖分析在△T≌0一、Fe-Fe3C相圖分析

1、建立Fe-Fe3C相圖:采用熱分析方法。第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖10ppt課件一、Fe-Fe3C相圖分析第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖10ppt課第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖一、Fe-Fe3C相圖分析

2、Fe-Fe3C相圖簡介

11ppt課件第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖一、Fe-Fe3C相圖分析11ppt課①主要特性點第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖一、Fe-Fe3C相圖分析

2、Fe-Fe3C相圖簡介

12ppt課件①主要特性點第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖一、Fe-Fe3C相圖分析②主要特性線第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖一、Fe-Fe3C相圖分析

2、Fe-Fe3C相圖簡介

13ppt課件②主要特性線第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖一、Fe-Fe3C相圖分析4個單相區(qū):L、A、F、Fe3C5個雙相區(qū):L+A、L+Fe3C、A+F、A+Fe3C、F+Fe3C③相區(qū)分析第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖一、Fe-Fe3C相圖分析

2、Fe-Fe3C相圖簡介

14ppt課件4個單相區(qū):L、A、F、Fe3C③相區(qū)分析第二節(jié)鐵共晶線(ECF線)

凡2.11﹪～6.69﹪wc的鐵碳合金冷卻到此線時(1148℃),都將發(fā)生共晶反應(yīng),結(jié)晶出Ld。共晶點(C點)

溫度1148℃、成分4.3﹪wc第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖一、Fe-Fe3C相圖分析3、共晶轉(zhuǎn)變、共析轉(zhuǎn)變①共晶轉(zhuǎn)變:合金在一定條件(溫度、成分),由液體中同時結(jié)晶出兩種不同晶體,形成一種特殊的共晶體組織轉(zhuǎn)變。即:15ppt課件共晶線(ECF線)第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖一、Fe-Fe3C相第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖一、Fe-Fe3C相圖分析3、共晶轉(zhuǎn)變、共析轉(zhuǎn)變②共析轉(zhuǎn)變:合金在一定條件(溫度、成分)下,由一種固相轉(zhuǎn)變成另外兩個固相的機(jī)械混合物的過程。即：共析線(PSK線)

凡0.02﹪～6.69﹪wc的鐵碳合金,冷卻到此線時(727℃),都將發(fā)生共析反應(yīng),從奧氏體中結(jié)晶出珠光體。共析點:（S點）溫度727℃、成分0.77﹪wc16ppt課件第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖一、Fe-Fe3C相圖分析共析線(PSP39簡答題五1、0.4﹪wc、1.2﹪wc鐵碳合金從液態(tài)冷至室溫結(jié)晶過程。典型鐵碳合金結(jié)晶過程分析17ppt課件P39簡答題五典型鐵碳合金結(jié)晶過程分析17ppt課件亞共析鋼組織轉(zhuǎn)變過程示意圖典型鐵碳合金結(jié)晶過程分析P39簡答題五①0.4﹪wc鐵碳合金結(jié)晶過程。18ppt課件亞共析鋼組織轉(zhuǎn)變過程示意圖典型鐵碳合金結(jié)晶過程分析P39簡答室溫組織鐵素體與珠光體(F＋P)室溫顯微組織（見圖）材料性能介于鐵素體和珠光體之間。40鋼的顯微組織典型鐵碳合金結(jié)晶過程分析P39簡答題五①0.4﹪wc鐵碳合金結(jié)晶過程。19ppt課件室溫組織40鋼的顯微組織典型鐵碳合金結(jié)晶過程分析P39簡答題過共析鋼組織轉(zhuǎn)變過程示意圖典型鐵碳合金結(jié)晶過程分析P39簡答題五②1.2﹪wc鐵碳合金結(jié)晶過程。20ppt課件過共析鋼組織轉(zhuǎn)變過程示意圖典型鐵碳合金結(jié)晶過程分析P39簡答T12鋼的顯微組織室溫組織滲碳體與珠光體(Fe3C＋P)室溫顯微組織（見圖）材料性能介于珠光體和滲碳體之間。典型鐵碳合金結(jié)晶過程分析P39簡答題五②1.2﹪wc鐵碳合金結(jié)晶過程。21ppt課件T12鋼的顯微組織室溫組織典型鐵碳合金結(jié)晶過程分析P39簡答二、鐵碳合金分類鐵碳合金按碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和室溫組織的不同分類第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖22ppt課件二、鐵碳合金分類第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖22ppt課件白口鑄鐵2.11﹪﹤wc﹤6.69﹪鐵碳合金工業(yè)純鐵wc﹤0.0218﹪鋼0.02﹪﹤wc﹤2.11﹪亞共析鋼0.02﹪﹤wc﹤0.77﹪共析鋼wc=

0.77﹪過共析鋼0.77﹪﹤wc﹤2.11﹪亞共晶白口鑄鐵2.11﹪﹤wc﹤4.3﹪過共晶白口鑄鐵4.3﹪﹤wc﹤6.69﹪共晶白口鑄鐵wc=

4.3﹪第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖二、鐵碳合金分類

23ppt課件白口鑄鐵鐵工業(yè)純鐵鋼亞共析鋼共析鋼過共析鋼亞共晶白口鑄鐵過共第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖三、碳對鐵碳合金組織和性能的影響1、碳含量對平衡組織的影響24ppt課件第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖三、碳對鐵碳合金組織和性能的影響24三、碳對鐵碳合金組織和性能的影響2、碳含量對力學(xué)性能的影響隨著wc﹪增加:硬度(HB):增加。塑性(δ、ψ):降低。韌性(AK):下降。強(qiáng)度（σｂ）:

在0.9﹪wc處最大,

隨后迅速下降。第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖25ppt課件三、碳對鐵碳合金組織和性能的影響第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖25四、Fe-Fe3C狀態(tài)圖的應(yīng)用在選材方面的應(yīng)用作為配制合金、合理選材、制定工藝的依據(jù)。在熱加工方面的應(yīng)用

鑄造:選擇共晶成份附近含量的合金。

鍛造:選擇加熱、鍛打的溫度范圍。〔思考題五:⑵〕

焊接:wc﹪↗,焊接性變差。

熱處理:制定加熱工藝等。相圖的局限性實際生產(chǎn)是在△T≠0的條件下進(jìn)行的,相應(yīng)線、組織都會發(fā)生變化,故F-Fe3C相圖是作參考來用。第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖26ppt課件四、Fe-Fe3C狀態(tài)圖的應(yīng)用第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖26ppP39簡答題五:(2)把0.45﹪wc的鋼和白口鑄鐵都加熱到高溫(1000～1200℃),能否進(jìn)行鍛造?為什么?27ppt課件P39簡答題五:(2)27ppt課件0.45﹪wc鋼:可以鍛造。因為將其加熱到1000～1200℃時組織為單相奧氏體,熱塑性良好,因此用較小外力可使坯料發(fā)生較大變形。P39簡答題五:(2)把0.45﹪wc的鋼和白口鑄鐵都加熱到高溫(1000～1200℃),能否進(jìn)行鍛造?為什么?28ppt課件0.45﹪wc鋼:可以鍛造。P39簡答題五:(2)28pp白口鑄鐵:不能鍛造。

由于在高溫時組織中奧氏體相少,而滲碳體相多,故要用較大外力才能使坯料產(chǎn)生較小變形,還易產(chǎn)生過燒現(xiàn)象。P39簡答題五:(2)把0.45﹪wc的鋼和白口鑄鐵都加熱到高溫(1000～1200℃),能否進(jìn)行鍛造?為什么?29ppt課件白口鑄鐵:不能鍛造。P39簡答題五:(2)29ppt課件本章總結(jié)練習(xí)P39作業(yè)4

P39

二、三、四、五2課后思考P39六230ppt課件本章總結(jié)30ppt課件金屬材料與制造工藝31ppt課件金屬材料與制造工藝1ppt課件

緒論工程材料大多數(shù)使用的是鐵碳合金。熟悉并合理地選用鐵碳合金,必須了解鐵碳合金的成份、組織、性能之間的關(guān)系。F-Fe3C狀態(tài)圖(相圖)是研究這一問題重要工具。32ppt課件緒論2ppt課件學(xué)習(xí)目標(biāo)

了解鐵碳合金的基本組織

了解Fe-Fe3C相圖上特性點、線、區(qū)意義

掌握鐵碳合金成份、組織和性能之間關(guān)系學(xué)習(xí)重點

Fe-Fe3C狀態(tài)圖學(xué)習(xí)難點鐵碳合金的室溫組織第一節(jié)鐵碳合金的基本組織第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖33ppt課件學(xué)習(xí)目標(biāo)了解鐵碳合金的基本組織第一節(jié)鐵碳合金的基本組織

第一節(jié)鐵碳合金的基本組織鐵與碳相互作用,在固態(tài)下有五種基本組織碳溶在α-Fe中形成的固溶體。在727℃時溶碳量最大,為0.0218﹪wC

強(qiáng)度、硬度低,塑性、韌性好。(與純鐵相似)鐵素體（F）奧氏體（A）滲碳體（Fe3C）珠光體（P）萊氏體（Ld）鐵素體顯微組織34ppt課件第一節(jié)鐵碳合金的基本組織碳溶在α-Fe中形成的固碳溶在γ-Fe中形成固溶體。是高溫組織,存在于727℃以上。在1148℃時溶碳量最大,為2.11﹪wc塑性很好,是絕大多數(shù)鋼進(jìn)行壓力加工理想組織。奧氏體顯微組織鐵素體（F）奧氏體（A）滲碳體（Fe3C）珠光體（P）萊氏體（Ld）

第一節(jié)鐵碳合金的基本組織鐵與碳相互作用,在固態(tài)下有五種基本組織35ppt課件碳溶在γ-Fe中形成固溶體。奧氏體顯微組織鐵素體（F）由Fe與C形成金屬化合物,6.69﹪wc(固定)復(fù)雜斜方晶體結(jié)構(gòu)。硬度高、脆性大,塑性、韌性極低,無法單獨使用,主要作為鐵碳合金中的強(qiáng)化相。是亞穩(wěn)定的相,在一定條件下分解為F和石墨。鐵素體（F）奧氏體（A）滲碳體（Fe3C）珠光體（P）萊氏體（Ld）

第一節(jié)鐵碳合金的基本組織鐵與碳相互作用,在固態(tài)下有五種基本組織滲碳體晶體結(jié)構(gòu)36ppt課件由Fe與C形成金屬化合物,6.69﹪wc(固定)鐵素體（F）由鐵素體與Fe3C形成的層片狀的機(jī)械混合物。

含碳量:0.77﹪wc(固定)具有良好綜合力學(xué)性能。(介于F與Fe3C之間)珠光體顯微組織鐵素體（F）奧氏體（A）滲碳體（Fe3C）珠光體（P）萊氏體（Ld）

第一節(jié)鐵碳合金的基本組織鐵與碳相互作用,在固態(tài)下有五種基本組織37ppt課件由鐵素體與Fe3C形成的層片狀的機(jī)械混合物。珠光體顯微組織是機(jī)械混合物,它又分為：

高溫萊氏體(Ld):727℃～1148℃,Ld=A＋Fe3C

低溫萊氏體(Ld):727℃以下,Ld=P＋Fe3C硬度高、塑性差。(與Fe3C相似)低溫萊氏體顯微組織

第一節(jié)鐵碳合金的基本組織鐵與碳相互作用,在固態(tài)下有五種基本組織鐵素體（F）奧氏體（A）滲碳體（Fe3C）珠光體（P）萊氏體（Ld）38ppt課件是機(jī)械混合物,它又分為：低溫萊氏體顯微組織第一節(jié)第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖一、Fe-Fe3C相圖分析

二、鐵碳合金分類三、碳對鐵碳合金組織和性能的影響四、Fe-Fe3C狀態(tài)圖的應(yīng)用在△T≌0的條件下制成的。研究碳含量在0～6.69﹪之間的鐵碳合金。是簡易的Fe-Fe3C狀態(tài)圖。（又稱相圖）它是選擇材料和制定熱加工工藝重要依據(jù)。39ppt課件第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖一、Fe-Fe3C相圖分析在△T≌0一、Fe-Fe3C相圖分析

1、建立Fe-Fe3C相圖:采用熱分析方法。第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖40ppt課件一、Fe-Fe3C相圖分析第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖10ppt課第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖一、Fe-Fe3C相圖分析

2、Fe-Fe3C相圖簡介

41ppt課件第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖一、Fe-Fe3C相圖分析11ppt課①主要特性點第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖一、Fe-Fe3C相圖分析

2、Fe-Fe3C相圖簡介

42ppt課件①主要特性點第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖一、Fe-Fe3C相圖分析②主要特性線第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖一、Fe-Fe3C相圖分析

2、Fe-Fe3C相圖簡介

43ppt課件②主要特性線第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖一、Fe-Fe3C相圖分析4個單相區(qū):L、A、F、Fe3C5個雙相區(qū):L+A、L+Fe3C、A+F、A+Fe3C、F+Fe3C③相區(qū)分析第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖一、Fe-Fe3C相圖分析

2、Fe-Fe3C相圖簡介

44ppt課件4個單相區(qū):L、A、F、Fe3C③相區(qū)分析第二節(jié)鐵共晶線(ECF線)

凡2.11﹪～6.69﹪wc的鐵碳合金冷卻到此線時(1148℃),都將發(fā)生共晶反應(yīng),結(jié)晶出Ld。共晶點(C點)

溫度1148℃、成分4.3﹪wc第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖一、Fe-Fe3C相圖分析3、共晶轉(zhuǎn)變、共析轉(zhuǎn)變①共晶轉(zhuǎn)變:合金在一定條件(溫度、成分),由液體中同時結(jié)晶出兩種不同晶體,形成一種特殊的共晶體組織轉(zhuǎn)變。即:45ppt課件共晶線(ECF線)第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖一、Fe-Fe3C相第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖一、Fe-Fe3C相圖分析3、共晶轉(zhuǎn)變、共析轉(zhuǎn)變②共析轉(zhuǎn)變:合金在一定條件(溫度、成分)下,由一種固相轉(zhuǎn)變成另外兩個固相的機(jī)械混合物的過程。即：共析線(PSK線)

凡0.02﹪～6.69﹪wc的鐵碳合金,冷卻到此線時(727℃),都將發(fā)生共析反應(yīng),從奧氏體中結(jié)晶出珠光體。共析點:（S點）溫度727℃、成分0.77﹪wc46ppt課件第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖一、Fe-Fe3C相圖分析共析線(PSP39簡答題五1、0.4﹪wc、1.2﹪wc鐵碳合金從液態(tài)冷至室溫結(jié)晶過程。典型鐵碳合金結(jié)晶過程分析47ppt課件P39簡答題五典型鐵碳合金結(jié)晶過程分析17ppt課件亞共析鋼組織轉(zhuǎn)變過程示意圖典型鐵碳合金結(jié)晶過程分析P39簡答題五①0.4﹪wc鐵碳合金結(jié)晶過程。48ppt課件亞共析鋼組織轉(zhuǎn)變過程示意圖典型鐵碳合金結(jié)晶過程分析P39簡答室溫組織鐵素體與珠光體(F＋P)室溫顯微組織（見圖）材料性能介于鐵素體和珠光體之間。40鋼的顯微組織典型鐵碳合金結(jié)晶過程分析P39簡答題五①0.4﹪wc鐵碳合金結(jié)晶過程。49ppt課件室溫組織40鋼的顯微組織典型鐵碳合金結(jié)晶過程分析P39簡答題過共析鋼組織轉(zhuǎn)變過程示意圖典型鐵碳合金結(jié)晶過程分析P39簡答題五②1.2﹪wc鐵碳合金結(jié)晶過程。50ppt課件過共析鋼組織轉(zhuǎn)變過程示意圖典型鐵碳合金結(jié)晶過程分析P39簡答T12鋼的顯微組織室溫組織滲碳體與珠光體(Fe3C＋P)室溫顯微組織（見圖）材料性能介于珠光體和滲碳體之間。典型鐵碳合金結(jié)晶過程分析P39簡答題五②1.2﹪wc鐵碳合金結(jié)晶過程。51ppt課件T12鋼的顯微組織室溫組織典型鐵碳合金結(jié)晶過程分析P39簡答二、鐵碳合金分類鐵碳合金按碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和室溫組織的不同分類第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖52ppt課件二、鐵碳合金分類第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖22ppt課件白口鑄鐵2.11﹪﹤wc﹤6.69﹪鐵碳合金工業(yè)純鐵wc﹤0.0218﹪鋼0.02﹪﹤wc﹤2.11﹪亞共析鋼0.02﹪﹤wc﹤0.77﹪共析鋼wc=

0.77﹪過共析鋼0.77﹪﹤wc﹤2.11﹪亞共晶白口鑄鐵2.11﹪﹤wc﹤4.3﹪過共晶白口鑄鐵4.3﹪﹤wc﹤6.69﹪共晶白口鑄鐵wc=

4.3﹪第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖二、鐵碳合金分類

53ppt課件白口鑄鐵鐵工業(yè)純鐵鋼亞共析鋼共析鋼過共析鋼亞共晶白口鑄鐵過共第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖三、碳對鐵碳合金組織和性能的影響1、碳含量對平衡組織的影響54ppt課件第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖三、碳對鐵碳合金組織和性能的影響24三、碳對鐵碳合金組織和性能的影響2、碳含量對力學(xué)性