工程材料及制造基礎(chǔ)第二講鐵碳合金Fe-CAlloy課件

上講知識(shí)點(diǎn)：一、金屬材料性能二、金屬晶體構(gòu)造

1、晶體、晶體結(jié)構(gòu)2、金屬結(jié)晶過程、過冷、過冷度、冷卻速度3、金屬同素異晶轉(zhuǎn)變4、合金基本組成物及二元合金相圖第二講鐵碳合金Fe-CAlloy一、鐵碳合金基本組織BasicStructureofFe-CAlloy1.鐵素體（Ferrite）：（0.008-0.02）%C碳溶解在α-Fe中形成的固溶體。特點(diǎn)：塑性、韌性好，延伸率δ=（45-50）%；但強(qiáng)度和硬度低。應(yīng)用：工業(yè)用純鐵,組織：100%鐵素體（F)2.奧氏體（Austenite）：（0.77-2.08）%C碳溶解在γ-Fe中形成的固溶體。特點(diǎn)：只在723℃以上存在，塑性好、硬度低。應(yīng)用：鋼的壓力加工就在奧氏體狀態(tài)下進(jìn)行。3.滲碳體Cementite

：（Fe3C）

6.67%C

Fe與C形成的金屬化合物。

特點(diǎn)：硬度高，塑性差；在鋼中起骨架作用。

注意：條件許可時(shí)，滲碳體會(huì)分解成鐵+石墨。二、鐵-碳合金相圖Fe-C

EquilibriumDiagram1.特征點(diǎn)：A、C、D、E、G、P、S和Q點(diǎn)含義；2.特性線：ABCD線——液相線(Liquidus)AHJECF線——固相線(Solidus)

ECF線(EutecticLine)——共晶線（1147℃）

PSK線(EutectoidLine)——共析線（727℃）GS線（A3）——奧氏體中開始析出鐵素體線。ES線（Acm）——碳在γ-鐵中的溶解度線。

PQ線——碳在α-鐵中的溶解度線。3.區(qū)域：兩相區(qū)

液相+固相；固相+固相圖1.鐵-碳合金相圖LiquidAustenite四、舉例分析不同成分鐵-碳合金結(jié)晶過程分析五種成分的鐵-碳合金，從冷卻、結(jié)晶和直到室溫的組織形成過程：Ⅰ：亞共析鋼LAF+PⅡ：共析鋼LAPⅢ：過共析鋼LAFe3C+PⅣ：亞共晶生鐵LA+LeP+Le’Ⅴ：共晶生鐵LLeLe’Ⅵ：過共晶生鐵LFe3C+LeFe3C+Le’ⅠⅡⅢⅣⅤⅤ圖2分析Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ六個(gè)成分冷卻、結(jié)晶過程Ⅵ圖3共析鋼組織轉(zhuǎn)變示意圖Eutectoidtransformation圖4亞共析鋼組織轉(zhuǎn)變示意圖Sub-eutectoid亞共析鋼金相組織圖Sub-eutectoid圖5過共析鋼組織轉(zhuǎn)變示意圖Over-eutectoid圖6共晶成分組織轉(zhuǎn)變示意圖Eutectictransformation圖7亞共晶成分組織轉(zhuǎn)變示意圖Sub-Eutectictransformation圖8過共晶成分組織轉(zhuǎn)變示意圖Sub-Eutectictransformation鋼的性能隨碳含量的變化變化：七、鐵碳合金相圖應(yīng)用

ApplicationofFe-CEquilibriumDiagram

1.在鑄造中應(yīng)用：ApplicationinFoundry（1）確定鋼和鑄鐵澆注溫度；（2）判斷其流動(dòng)性好壞和收縮大小。

2.在鍛造中應(yīng)用：ApplicationinForging

確保鋼在奧氏體區(qū)域內(nèi)變形。

3.在熱處理中應(yīng)用：ApplicationinHeattreatment制定熱處理工藝依據(jù)。Questions:Statethedifferencebetweensteelandcastiron!Statehowthecarboncontentinfluencesthestrengthandductilityofsteel!Describethecoolingprocessoftypicalferrousalloys!萊氏體：Ledeburite鐵-碳合金相圖：Fe-C

EquilibriumDiagram液相線：Liquidus固相線：Solidus共晶線：EutecticLine共析線：EutectoidLine鐵碳合金分類：ClassofFe-CAlloy工業(yè)純鐵：PureIron共析轉(zhuǎn)變：EutectoidTransformation亞共析轉(zhuǎn)變：Sub-EutectoidTransform過共析轉(zhuǎn)變：Over-E