工程材料第五章.ppt

第五章铁碳合金相图及应用 1 固溶体 1 合金相结构 化合物 固溶强化 1 匀晶相图两组元在液态时无限互溶 在固态时也无限互溶的二元合金系所形成的相图 称为匀晶相图 Cu Ni合金相图 2 二元相图的基本类型 2 共晶相图两组元在液态时无限互溶 在固态时有限互溶 且发生共晶转变形成共晶组织的相图 称为二元共晶相图 Pb Sn合金相图 纯铁的同素异构转变金属的多晶型性 同素异构现象 多晶型性转变 同素异构转变 纯铁的同素异构转变 Fe Fe Fe纯铁的成分及性能纯铁 工业纯铁 含杂质0 10 0 20 性能 b 180 230MPa 0 2 100 170MPa 30 50 70 80 Ak 128 160JHBS 50 80 纯铁及其同位素转变 纯铁及其同位素转变 1394 912 2 铁碳合金相图分析 图1 39铁碳合金平衡相图 铁素体 F或 定义 碳溶于 Fe中所形成的间隙固溶体晶格结构 bcc最大溶解度 0 02 727 性能 b 180 230MPa 0 2 100 170MPaHBS 50 80 30 50 70 80 ak 160 200J cm2 铁素体 碳溶于 Fe中所形成的间隙固溶体 最大溶解度 0 09 1495 铁碳合金的相和组织组成 铁碳合金的相和组织组成 奥氏体 A或 定义 碳溶于 Fe中所形成的间隙固溶体 高温组织 晶格结构 fcc最大溶解度 2 11 1148 性能 b 400MPaHBS 170 220 40 50 高塑性 无磁 铁碳合金的相和组织组成 渗碳体 Fe3C 定义 Fe与C所形成的金属化合物晶格结构 复杂正交性能 b 30MPaHBS 800 0 0硬而脆 耐磨性好 Fe3C3Fe C 石墨 合金渗碳体 Fe Me 3CFe3 C N 或Fe3 C B 石墨碳晶格结构 简单六方性能 加工性能机械性能 铁碳合金的相和组织组成 高温 珠光体 P 定义 F与Fe3C所形成的机械混合物 平均含碳量 0 77 性能 b 750MPaHBS 180 20 25 ak 30 40J cm2综合性能 铁碳合金的相和组织组成 莱氏体 Ld 或Le 定义 A与Fe3C所形成的机械混合物 平均含碳量 4 3 性能 硬而脆 铁碳合金的相和组织组成 共晶反应共析反应 铁碳合金相图分析 典型铁碳合金的结晶过程 典型铁碳合金的平衡凝固 铁碳合金的结晶过程分析共析钢 wc 0 77 铁碳合金相图分析 室温平衡组织 100 P F和Fe3C 组成相的质量分数为 亚共析钢 0 0218 wc 0 77 铁碳合金相图分析 0 20 C 组成相的质量分数为 0 40 C 室温平衡组织 F P 其相对量为 过共析钢 0 077 wc 2 11 铁碳合金相图分析 硝酸酒精侵蚀 苦味酸侵蚀 室温平衡组织 P Fe3C 其相对量为 工业纯铁 wc 0 02 铁碳合金相图分析 室温平衡组织 F Fe3C 共晶白口铁 wc 4 3 铁碳合金相图分析 室温平衡组织 100 亚共晶白口铁 2 11 wc 4 3 铁碳合金相图分析 室温平衡组织 P Fe3C 过共晶白口铁 4 3 wc 6 69 铁碳合金相图分析 室温平衡组织 Fe3C 铁碳合金平衡组织 铁碳合金相图分析 含碳量对铁碳合金组织和性能