第三节FeFe3C相图 铁碳合金的基本组织和性能
第三节 Fe-Fe3C相图 一、铁碳合金的基本组织和性能
铁碳合金的基本组织和性能 1、铁素体 1)概念:碳溶解在α-Fe中形成的间隙固溶体称 为铁素体。 2)符号:F,体心立方晶格 3)溶解能力:溶解度很小,在727°℃时,碳在α Fe中的最大溶碳量为0.0218%,随温度的降 低逐渐减小。 4)性能:由于铁素体的含碳量低,所以铁素体 的性能与纯铁相似。即有良好的塑性和韧性, 强度和硬较低
一、铁碳合金的基本组织和性能 1、铁素体 1）概念：碳溶解在α-Fe中形成的间隙固溶体称 为铁素体。 2）符号：F， 体心立方晶格 3）溶解能力：溶解度很小，在727℃时，碳在α- Fe中的最大溶碳量为0.0218%，随温度的降 低逐渐减小。 4）性能：由于铁素体的含碳量低，所以铁素体 的性能与纯铁相似。即有良好的塑性和韧性， 强度和硬较低
铁碳合金的基本组织和性能 2、奥氏体: 1)概念:碳溶解在γ-Fe中形成的间隙固溶体称 为奥氏体。 2)符号:A,面心立方晶格 3)溶碳能力:较强。在1148°℃时可溶C为 211%,在7270C时,可溶C为077%。 4)性能:强度、硬度不高,具有良好的塑性, 是绝大多数钢在高温进行锻造和扎制时所要 求的组织
一、铁碳合金的基本组织和性能 2、奥氏体： 1）概念：碳溶解在γ－Fe中形成的间隙固溶体称 为奥氏体。 2）符号：A， 面心立方晶格 3）溶碳能力：较强。在1148℃时可溶C 为 2.11%，在7270C时，可溶C为0.77%。 4）性能：强度、硬度不高，具有良好的塑性， 是绝大多数钢在高温进行锻造和扎制时所要 求的组织
铁碳合金的基本组织和性能 3、渗碳体: ①概念:含碳量为6.69%的铁与碳的金属化合物 ②符号:Fe3C复杂的斜方晶体 ③溶碳能力:C=669% ④性能:熔点1227℃C硬度很高,塑性很差,伸 长率和冲击韧度几乎为零,是一个硬而脆的 组织
一、铁碳合金的基本组织和性能 3、渗碳体： ①概念：含碳量为6.69%的铁与碳的金属化合物。 ②符号：Fe3C 复杂的斜方晶体 ③溶碳能力： C=6.69% ④性能：熔点1227℃ 硬度很高，塑性很差，伸 长率和冲击韧度几乎为零，是一个硬而脆的 组织
铁碳合金的基本组织和性能 4、珠光体: ①概念:是铁素体与渗碳体的混合物 ②符号:P,是铁素体和渗碳体片层相间,交 替排列。 ③溶碳能力:在727℃C时,C=0.77% ④性能特点:取决于铁素体和渗碳体的性能,强 度较高,硬度适中,具有一定的塑性
一、铁碳合金的基本组织和性能 4、珠光体： ①概念：是铁素体与渗碳体的混合物 ②符号： P ，是铁素体和渗碳体片层相间，交 替排列。 ③溶碳能力：在727℃时，C=0.77% ④性能特点：取决于铁素体和渗碳体的性能，强 度较高，硬度适中，具有一定的塑性
铁碳合金的基本组织和性能 5、莱氏体: ①概念:是含碳量为4.3%的液态铁碳合金在 1148C时从液体上中间结晶出的奥氏体和渗 碳体的混合物 ②符号:Ld(高温莱氏体,温度>727℃C)由于 奥氏体在727℃C时转变为珠光体,所以在室温 下的莱氏体由珠光体和渗碳体组成叫低温莱 氏体。Ld表示 ③溶碳能力:C=4.3% ④性能特点:硬度很高,塑性很差
一、铁碳合金的基本组织和性能 5、莱氏体： ①概念：是含碳量为4.3%的液态铁碳合金在 1148℃时从液体上中间结晶出的奥氏体和渗 碳体的混合物。 ②符号：Ld（高温莱氏体，温度＞727℃）由于 奥氏体在727℃时转变为珠光体，所以在室温 下的莱氏体由珠光体和渗碳体组成叫低温莱 氏体。L’d表示 ③溶碳能力：C=4.3% ④性能特点：硬度很高，塑性很差
二、Fe-Fe3C相图的概念 1600A00)+6 (0.53) 温 度 1400 1394℃ 1200 L+Y,o c(4-3L+F, c (2.11) C1000 912℃ e G A+Fe3CⅡ+Le Le+Fe3 CI 800 Fe3 cI S(0.77 K 600 400 Q + P+Fes Cml P+Fe3 CutLe' Fe3 CItLe P 200 Fe3C e1.0203.04050606.69 F 0
二、Fe-Fe3C相图的概念 600 P S Fe 1.0 2.0 3.0 4.0 Q 200 400 5.0 6.0 6.69 Fe3C 1400 1000 800 G 1200 E 1600 A C D F K ℃ 温 度 L L+γ L+Fe3CⅠ γ+ Fe3CⅡ A+Fe3CⅡ+Le Le+Fe3CⅠ Le P+Fe3CⅡ P+Fe3CⅡ+Le' Fe3CⅡ+Le' γ α + P P α α + γ 4 912℃ A3 1148 (2.11) (4.3) Le H 1394℃ （0.77） 0.02 B (0.09) L+δ (0.53)
二、Fe-Fe3C相图的概念 1、FeFe3C相图中点、线的含义。 点的含义: ■A点:纯铁的熔点,1538C D点:渗碳体的熔点,1227°C C点:共晶点,1148CLc(A+Fe3c E点:C在y-Fe中最大溶解度,C=2,11% ■G点:纯铁的同素异构转变点,912℃C a-Fey-Fe ■S点:共析点,AsP=(F+Fe3CI)
二、Fe-Fe3C相图的概念 1、Fe——Fe3C相图中点、线的含义。 点的含义： ◼ A点：纯铁的熔点，1538℃ ◼ D点：渗碳体的熔点，1227℃ ◼ C点：共晶点，1148℃ LC(A+Fe3Ci) ◼ E点：C在γ-Fe中最大溶解度，C=2.11％ ◼ G点：纯铁的同素异构转变点，912℃， α－Fe γ－Fe ◼ S点：共析点， As P＝（F+Fe3CⅠ）
二、Fe-Fe3C相图的概念 2、线的含义: ■ACD线:液相线,在此线的上方所有的铁碳合金都为 液体。 ■AECF线:固相线,在此线的下方所有的铁碳合金都为 固体。 ■在ACD线与AECF线之间是结晶区,即过渡区。 ■GS线:从A中析出F的开始线,又称A3线 ■ES线:C在A中溶解度曲线,亦称为Acm线 ■ECF:共晶线,温度为1148°C PSK线:共析线,727℃C,A1线
二、Fe-Fe3C相图的概念 2、线的含义： ◼ ACD线：液相线，在此线的上方所有的铁碳合金都为 液体。 ◼ AECF线：固相线，在此线的下方所有的铁碳合金都为 固体。 ◼ 在ACD线与AECF线之间是结晶区，即过渡区。 ◼ GS线：从A中析出F的开始线，又称A3线 ◼ ES线：C在A中溶解度曲线，亦称为Acm线。 ◼ ECF：共晶线，温度为1148℃。 ◼ PSK线：共析线，727℃，A1线
二、Fe-Fe3C相图的概念 3、铁碳合金的分类 (1)工业纯铁:含碳量小于0.0218%的铁碳合金。 (2)钢:0.0218%<C<2,11%的铁碳合金 亚共析钢:00718%<c<0,77% 共析钢:C=0.77% 过共析钢:0.77%<C≤2,11% (3)白口铸铁:2,11%≤C≤669% 亚共晶白口铸铁:2.11%≤C<43% 共晶自口铸铁:C=4.3% 白口铸铁:43%<C<669% 长合金的特点
二、Fe-Fe3C相图的概念 3、铁碳合金的分类 （1）工业纯铁：含碳量小于0.0218%的铁碳合金。 （2）钢：0.0218%＜C＜2.11%的铁碳合金 亚共析钢：0.0718%＜C＜0.77% 共析钢：C=0.77% 过共析钢：0.77%＜C＜2.11% （3）白口铸铁：2.11%≤C＜6.69% 亚共晶白口铸铁：2.11%≤C＜4.3% 共晶白口铸铁：C=4.3% 过晶白口铸铁：4.3%＜C＜6.69% 三类合金的特点