FeC合金平衡结晶过程分析PPT课件

1、1 Fe-C合金的分类铁铁碳碳合合金金共析钢（C%=0.77%）亚共析钢（0.0218%-0.77%）过共析钢（0.77%-2.11%）共晶铸铁（C%=4.3%）亚共晶铸铁（2.11%-4.3%）过共晶铸铁（4.3%-6.69%）白口铸铁（白口铸铁（C C以以FeFe3 3C C形式存在）形式存在）灰铸铁（灰铸铁（C C以以G G形式存在）形式存在）工业纯铁工业纯铁（C%0.0128%C%2.11%C%2.11%）第1页/共27页2 Fe-C合金的分类Fe-C合金分类第2页/共27页2 钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析 （1）共析钢的冷却曲线及平衡结晶过程第3页/共27页2 钢和白口铸铁的平衡结

2、晶过程分析 （1）共析钢的冷却曲线及平衡结晶过程 在1温度点以上，合金处于液态； 当冷却至1温度点时，合金开始发生L匀晶转变，生成 ; 在12的冷却过程中，一直发生L 匀晶转变，不断生成 ，直到2温度点时匀晶转变结束，液相消失全部转变成 ； 在23的冷却过程中，一直保持单相的状态，其成分不发生变化; 在当冷至3温度点时， 发生共析转变，全部生成珠光体（Fe3C和 的机械混合物）; 在3温度点以下的冷却过程中，珠光体中的发生脱溶转变，析出三次渗碳体。第4页/共27页2 钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析 （1）共析钢的冷却曲线及平衡结晶过程PLL321%88%1000218. 069. 677. 0

3、69. 6F%室温相组成物：室温相组成物：F F和和FeFe3 3C C组织组成物组织组成物 ： P (P (层片状层片状) )含量：含量： 100%100%12%1000218. 069. 60218. 077. 0C%Fe3珠光体形貌 500珠光体形貌800第5页/共27页2 钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析 （2）亚共析钢的平衡冷却曲线平衡结晶第6页/共27页2 钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析 （2）亚共析钢的平衡结晶过程 在1温度点以上，合金处于液态； 当冷却至1温度点时，合金开始发生L匀晶转变，生成。 在12的冷却过程中，一直发生L匀晶转变，不断生成，的量， L的量 ； 在匀晶转变过程

4、中，液相和固相的成分分别沿着液相线A-B和固相线A-H变化； 到2温度点时，B点成分的液相和H点成分的相发生包晶反应，生成 ，包晶转变结束后有液相剩余； 在23的冷却过程中，剩余的液相发生L匀晶转变，生成 ， 在匀晶转变过程中，液相和固相的成分分别沿着B-C线和J-E线变化； 到3温度点时，液相消失。第7页/共27页2 钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析 （2）亚共析钢的平衡结晶过程 在34的冷却过程中，一直保持单相的 ，其成分不发生变化； 在45的冷却过程中， 发生异晶转变，生成先共析铁素体先，在转变过程中， 和成分分别沿着G-S线和G-P线变化； 到5温度点时，剩余的成分与S点相同，此时剩余的

5、发生共析转变，生成珠光体P； 当冷却至5温度以下时，珠光体P中的和先开始发生脱溶转变，从和先中脱出三次渗碳体（Fe3CIII）； 在转变过程中，的成分沿着P-Q线变化 。第8页/共27页2 钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析 （2）亚共析钢的平衡结晶过程 组织组成物：组织组成物：F F、P PPLLL543L21 ）（%1%10069. 669. 6F%31FCFeX相的相对含量：相组成物：相组成物：F+ FeF+ Fe3 3C C%1%1000218. 077. 00218. 0-XP%1PF45钢金相F FP第9页/共27页2 钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析 （3）过共析钢的平衡冷却曲线平衡结

6、晶过程第10页/共27页2 钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析 （3）过共析钢的平衡结晶过程 在1温度点以上，合金处于液态； 当冷却至1温度点时，合金开始发生L匀晶转变，生成 。 在12的冷却过程中，一直发生L匀晶转变，的量不断增多，L的量不断减少。 直到2温度点时匀晶转变结束，液相消失全部转变成 ； 在匀晶转变过程中，液相和固相的成分分别沿着液相线B-C和固相线J-E变化。 在23的冷却过程中，一直保持单相的状态，其成分不发生变化。第11页/共27页2 钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析 （3）过共析钢的平衡结晶过程 在3到4的冷却过程中， 发生脱溶转变，析出二次渗碳体（Fe3CII又叫做先共析渗碳

7、体）； 在脱溶过程中，的成分沿着E-S线变化； 当冷至4时，剩余的成分与S点相同，此时发生共析转变，生成珠光体 ； 当冷却至4以下时，珠光体P中的开始发生脱溶转变，从中脱出三次渗碳体(Fe3CIII)，在此过程中，的成分沿着P-Q线变化 。第12页/共27页2 钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析 （3）过共析钢的平衡结晶过程 II34II3321CFePCFeLL%1%10069. 669. 6F%31FCFeX相的相对含量：组织组成物：组织组成物：P+FeP+Fe3 3C CIIII相组成物：相组成物：F+FeF+Fe3 3C C%1%10077. 069. 6-.696P%3PCFeXIIT1

8、2钢金相Fe3CIIP第13页/共27页2 钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析 （4）共晶白口铸铁的平衡冷却曲线平衡结晶过程第14页/共27页2 钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析 （4）共晶白口铸铁的平衡冷却曲线平衡结晶过程在1温度点以上，合金处于液态；当冷却至1温度点时，合金开始发生L+Fe3C共晶转变,生成莱氏体（即：+Fe3C的混合组织），并且在此温度点完成组织转变；在12的冷却过程中，共晶体中的发生脱溶转变，生成二次渗碳体；在脱溶转变过程中， 的成分沿着E-S线变化；当冷却至2温度点时， 的成分与S点相同，此时剩余的 发生共析转变，生成珠光体。第15页/共27页2 钢和白口铸铁的平衡结晶过程

9、分析 （4）共晶白口铸铁的平衡冷却曲线平衡结晶过程组织组成物：变态莱氏体Ld(Fe3C共晶、Fe3CII和P的混合物)L211LdLdLdLC%Fe1%1000.0218-6.690.0218-4.3C%Fe33F相得相对含量：相组成物：F+Fe3C%100变态莱氏体的含量：第16页/共27页2 钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析 （5）亚共晶白口铸铁的平衡冷却曲线平衡结晶过程第17页/共27页2 钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析 （5）亚共晶白口铸铁的平衡冷却曲线平衡结晶过程在1温度点以上，合金处于液态；当冷却至1温度点时，合金开始发生L匀晶转变，生成 。在12的冷却过程中，一直发生L匀晶转变，不

10、断生成初晶奥氏体（初）；到2温度点时，匀晶转变结束，有液相剩余，剩余液相的成分与C点相同，初的成分与E点相同，在此温度下，剩余的液相发生共晶转变，生成莱氏体。在转变过程中， 的量不断增多，液相的量不断减少，且液相和固相的成分分别沿着液相线B-C和固相线J-E变化。第18页/共27页2 钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析 （5）亚共晶白口铸铁的平衡冷却曲线平衡结晶过程在23的冷却过程中，共晶体中的和初晶奥氏体（ 初晶）发生脱溶转变，生成二次渗碳体；在脱溶转变过程中， 的成分沿着E-S线变化。当冷却至2温度点时， 的成分与S点相同，此时剩余的 发生共析转变，生成珠光体。第19页/共27页2 钢和白口铸

11、铁的平衡结晶过程分析 （5）亚共晶白口铸铁的平衡冷却曲线平衡结晶过程IIIICFePLdCFeLdLd3332221LdLLL组织组成物：Ld（Fe3C共晶、Fe3CII和P的混合物）+ Fe3CII+P相组成物：F+Fe3CC%Fe1%1000.0218-6.690.0218-XC%Fe33F相得相对含量：第20页/共27页2 钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析 （5）亚共晶白口铸铁的平衡冷却曲线平衡结晶过程组织组成物：Ld（Fe3C共晶、Fe3CII和P的混合物）+ Fe3CII+P亚共晶白口铸铁金相X500%1)%(%10011. 23 . 411. 2%Ld3LdCFePXII77. 06

12、9. 611. 269. 6%)Ld1 (%P77. 069. 677. 011. 2%)1 (%3LdCFeII第21页/共27页2 钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析 （6）过共晶白口铸铁的平衡冷却曲线平衡结晶过程第22页/共27页2 钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析 （6）过共晶白口铸铁的平衡冷却曲线平衡结晶过程在1温度点以上，合金处于液态；当冷却至1温度点时，合金开始发生LFe3C匀晶转变，生成初晶渗碳体（ Fe3C 初） 。在12的冷却过程中，一直发生LFe3C匀晶转变，不断生成初晶渗碳体（ Fe3C 初）；在匀晶转变过程中，液相成分沿着液相线D-C变化。到2温度点时，匀晶转变结束，并且有液相剩余，剩余液相的成分与C点相同；在此温度下，剩余的液相发生共晶转变，生成莱氏体。第23页/共27页2 钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析 （6）过共晶白口铸铁的平衡冷却曲线平衡结晶过程在23的冷却过程中，莱氏体中的发生脱溶转变，生成二次渗碳体；在脱溶转变过程中，莱氏体中的成分沿着E-S线变化。当冷却至2温度点时，莱氏体中的成分与S点相同，此时剩余的 发生共析转变，生成珠光体。第24页/共27页2 钢和白口铸铁的平衡结晶过程分析 （6）过共晶白口铸铁的平衡冷却曲线平衡结晶过程初初初初CFeLdLdC33II3323231CFeCFeFeLdLCFeLL相组成物：F