金属材料与制造工艺铁碳合金课件

金属材料与制造工艺1ppt课件金属材料与制造工艺1ppt课件

绪论工程材料大多数使用的是铁碳合金。熟悉并合理地选用铁碳合金,必须了解铁碳合金的成份、组织、性能之间的关系。F-Fe3C状态图(相图)是研究这一问题重要工具。2ppt课件绪论2ppt课件学习目标

了解铁碳合金的基本组织

了解Fe-Fe3C相图上特性点、线、区意义

掌握铁碳合金成份、组织和性能之间关系学习重点

Fe-Fe3C状态图学习难点铁碳合金的室温组织第一节铁碳合金的基本组织第二节铁碳合金状态图3ppt课件学习目标了解铁碳合金的基本组织第一节铁碳合金的基本组织

第一节铁碳合金的基本组织铁与碳相互作用,在固态下有五种基本组织碳溶在α-Fe中形成的固溶体。在727℃时溶碳量最大,为0.0218﹪wC

强度、硬度低,塑性、韧性好。(与纯铁相似)铁素体（F）奥氏体（A）渗碳体（Fe3C）珠光体（P）莱氏体（Ld）铁素体显微组织4ppt课件第一节铁碳合金的基本组织碳溶在α-Fe中形成的固碳溶在γ-Fe中形成固溶体。是高温组织,存在于727℃以上。在1148℃时溶碳量最大,为2.11﹪wc塑性很好,是绝大多数钢进行压力加工理想组织。奥氏体显微组织铁素体（F）奥氏体（A）渗碳体（Fe3C）珠光体（P）莱氏体（Ld）

第一节铁碳合金的基本组织铁与碳相互作用,在固态下有五种基本组织5ppt课件碳溶在γ-Fe中形成固溶体。奥氏体显微组织铁素体（F）由Fe与C形成金属化合物,6.69﹪wc(固定)复杂斜方晶体结构。硬度高、脆性大,塑性、韧性极低,无法单独使用,主要作为铁碳合金中的强化相。是亚稳定的相,在一定条件下分解为F和石墨。铁素体（F）奥氏体（A）渗碳体（Fe3C）珠光体（P）莱氏体（Ld）

第一节铁碳合金的基本组织铁与碳相互作用,在固态下有五种基本组织渗碳体晶体结构6ppt课件由Fe与C形成金属化合物,6.69﹪wc(固定)铁素体（F）由铁素体与Fe3C形成的层片状的机械混合物。

含碳量:0.77﹪wc(固定)具有良好综合力学性能。(介于F与Fe3C之间)珠光体显微组织铁素体（F）奥氏体（A）渗碳体（Fe3C）珠光体（P）莱氏体（Ld）

第一节铁碳合金的基本组织铁与碳相互作用,在固态下有五种基本组织7ppt课件由铁素体与Fe3C形成的层片状的机械混合物。珠光体显微组织是机械混合物,它又分为：

高温莱氏体(Ld):727℃～1148℃,Ld=A＋Fe3C

低温莱氏体(Ld):727℃以下,Ld=P＋Fe3C硬度高、塑性差。(与Fe3C相似)低温莱氏体显微组织

第一节铁碳合金的基本组织铁与碳相互作用,在固态下有五种基本组织铁素体（F）奥氏体（A）渗碳体（Fe3C）珠光体（P）莱氏体（Ld）8ppt课件是机械混合物,它又分为：低温莱氏体显微组织第一节第二节铁碳合金状态图一、Fe-Fe3C相图分析

二、铁碳合金分类三、碳对铁碳合金组织和性能的影响四、Fe-Fe3C状态图的应用在△T≌0的条件下制成的。研究碳含量在0～6.69﹪之间的铁碳合金。是简易的Fe-Fe3C状态图。（又称相图）它是选择材料和制定热加工工艺重要依据。9ppt课件第二节铁碳合金状态图一、Fe-Fe3C相图分析在△T≌0一、Fe-Fe3C相图分析

1、建立Fe-Fe3C相图:采用热分析方法。第二节铁碳合金状态图10ppt课件一、Fe-Fe3C相图分析第二节铁碳合金状态图10ppt课第二节铁碳合金状态图一、Fe-Fe3C相图分析

2、Fe-Fe3C相图简介

11ppt课件第二节铁碳合金状态图一、Fe-Fe3C相图分析11ppt课①主要特性点第二节铁碳合金状态图一、Fe-Fe3C相图分析

2、Fe-Fe3C相图简介

12ppt课件①主要特性点第二节铁碳合金状态图一、Fe-Fe3C相图分析②主要特性线第二节铁碳合金状态图一、Fe-Fe3C相图分析

2、Fe-Fe3C相图简介

13ppt课件②主要特性线第二节铁碳合金状态图一、Fe-Fe3C相图分析4个单相区:L、A、F、Fe3C5个双相区:L+A、L+Fe3C、A+F、A+Fe3C、F+Fe3C③相区分析第二节铁碳合金状态图一、Fe-Fe3C相图分析

2、Fe-Fe3C相图简介

14ppt课件4个单相区:L、A、F、Fe3C③相区分析第二节铁共晶线(ECF线)

凡2.11﹪～6.69﹪wc的铁碳合金冷却到此线时(1148℃),都将发生共晶反应,结晶出Ld。共晶点(C点)

温度1148℃、成分4.3﹪wc第二节铁碳合金状态图一、Fe-Fe3C相图分析3、共晶转变、共析转变①共晶转变:合金在一定条件(温度、成分),由液体中同时结晶出两种不同晶体,形成一种特殊的共晶体组织转变。即:15ppt课件共晶线(ECF线)第二节铁碳合金状态图一、Fe-Fe3C相第二节铁碳合金状态图一、Fe-Fe3C相图分析3、共晶转变、共析转变②共析转变:合金在一定条件(温度、成分)下,由一种固相转变成另外两个固相的机械混合物的过程。即：共析线(PSK线)

凡0.02﹪～6.69﹪wc的铁碳合金,冷却到此线时(727℃),都将发生共析反应,从奥氏体中结晶出珠光体。共析点:（S点）温度727℃、成分0.77﹪wc16ppt课件第二节铁碳合金状态图一、Fe-Fe3C相图分析共析线(PSP39简答题五1、0.4﹪wc、1.2﹪wc铁碳合金从液态冷至室温结晶过程。典型铁碳合金结晶过程分析17ppt课件P39简答题五典型铁碳合金结晶过程分析17ppt课件亚共析钢组织转变过程示意图典型铁碳合金结晶过程分析P39简答题五①0.4﹪wc铁碳合金结晶过程。18ppt课件亚共析钢组织转变过程示意图典型铁碳合金结晶过程分析P39简答室温组织铁素体与珠光体(F＋P)室温显微组织（见图）材料性能介于铁素体和珠光体之间。40钢的显微组织典型铁碳合金结晶过程分析P39简答题五①0.4﹪wc铁碳合金结晶过程。19ppt课件室温组织40钢的显微组织典型铁碳合金结晶过程分析P39简答题过共析钢组织转变过程示意图典型铁碳合金结晶过程分析P39简答题五②1.2﹪wc铁碳合金结晶过程。20ppt课件过共析钢组织转变过程示意图典型铁碳合金结晶过程分析P39简答T12钢的显微组织室温组织渗碳体与珠光体(Fe3C＋P)室温显微组织（见图）材料性能介于珠光体和渗碳体之间。典型铁碳合金结晶过程分析P39简答题五②1.2﹪wc铁碳合金结晶过程。21ppt课件T12钢的显微组织室温组织典型铁碳合金结晶过程分析P39简答二、铁碳合金分类铁碳合金按碳的质量分数和室温组织的不同分类第二节铁碳合金状态图22ppt课件二、铁碳合金分类第二节铁碳合金状态图22ppt课件白口铸铁2.11﹪﹤wc﹤6.69﹪铁碳合金工业纯铁wc﹤0.0218﹪钢0.02﹪﹤wc﹤2.11﹪亚共析钢0.02﹪﹤wc﹤0.77﹪共析钢wc=

0.77﹪过共析钢0.77﹪﹤wc﹤2.11﹪亚共晶白口铸铁2.11﹪﹤wc﹤4.3﹪过共晶白口铸铁4.3﹪﹤wc﹤6.69﹪共晶白口铸铁wc=

4.3﹪第二节铁碳合金状态图二、铁碳合金分类

23ppt课件白口铸铁铁工业纯铁钢亚共析钢共析钢过共析钢亚共晶白口铸铁过共第二节铁碳合金状态图三、碳对铁碳合金组织和性能的影响1、碳含量对平衡组织的影响24ppt课件第二节铁碳合金状态图三、碳对铁碳合金组织和性能的影响24三、碳对铁碳合金组织和性能的影响2、碳含量对力学性能的影响随着wc﹪增加:硬度(HB):增加。塑性(δ、ψ):降低。韧性(AK):下降。强度（σｂ）:

在0.9﹪wc处最大,

随后迅速下降。第二节铁碳合金状态图25ppt课件三、碳对铁碳合金组织和性能的影响第二节铁碳合金状态图25四、Fe-Fe3C状态图的应用在选材方面的应用作为配制合金、合理选材、制定工艺的依据。在热加工方面的应用

铸造:选择共晶成份附近含量的合金。

锻造:选择加热、锻打的温度范围。〔思考题五:⑵〕

焊接:wc﹪↗,焊接性变差。

热处理:制定加热工艺等。相图的局限性实际生产是在△T≠0的条件下进行的,相应线、组织都会发生变化,故F-Fe3C相图是作参考来用。第二节铁碳合金状态图26ppt课件四、Fe-Fe3C状态图的应用第二节铁碳合金状态图26ppP39简答题五:(2)把0.45﹪wc的钢和白口铸铁都加热到高温(1000～1200℃),能否进行锻造?为什么?27ppt课件P39简答题五:(2)27ppt课件0.45﹪wc钢:可以锻造。因为将其加热到1000～1200℃时组织为单相奥氏体,热塑性良好,因此用较小外力可使坯料发生较大变形。P39简答题五:(2)把0.45﹪wc的钢和白口铸铁都加热到高温(1000～1200℃),能否进行锻造?为什么?28ppt课件0.45﹪wc钢:可以锻造。P39简答题五:(2)28pp白口铸铁:不能锻造。

由于在高温时组织中奥氏体相少,而渗碳体相多,故要用较大外力才能使坯料产生较小变形,还易产生过烧现象。P39简答题五:(2)把0.45﹪wc的钢和白口铸铁都加热到高温(1000～1200℃),能否进行锻造?为什么?29ppt课件白口铸铁:不能锻造。P39简答题五:(2)29ppt课件本章总结练习P39作业4

P39

二、三、四、五2课后思考P39六230ppt课件本章总结30ppt课件金属材料与制造工艺31ppt课件金属材料与制造工艺1ppt课件

绪论工程材料大多数使用的是铁碳合金。熟悉并合理地选用铁碳合金,必须了解铁碳合金的成份、组织、性能之间的关系。F-Fe3C状态图(相图)是研究这一问题重要工具。32ppt课件绪论2ppt课件学习目标

了解铁碳合金的基本组织

了解Fe-Fe3C相图上特性点、线、区意义

掌握铁碳合金成份、组织和性能之间关系学习重点

Fe-Fe3C状态图学习难点铁碳合金的室温组织第一节铁碳合金的基本组织第二节铁碳合金状态图33ppt课件学习目标了解铁碳合金的基本组织第一节铁碳合金的基本组织

第一节铁碳合金的基本组织铁与碳相互作用,在固态下有五种基本组织碳溶在α-Fe中形成的固溶体。在727℃时溶碳量最大,为0.0218﹪wC

强度、硬度低,塑性、韧性好。(与纯铁相似)铁素体（F）奥氏体（A）渗碳体（Fe3C）珠光体（P）莱氏体（Ld）铁素体显微组织34ppt课件第一节铁碳合金的基本组织碳溶在α-Fe中形成的固碳溶在γ-Fe中形成固溶体。是高温组织,存在于727℃以上。在1148℃时溶碳量最大,为2.11﹪wc塑性很好,是绝大多数钢进行压力加工理想组织。奥氏体显微组织铁素体（F）奥氏体（A）渗碳体（Fe3C）珠光体（P）莱氏体（Ld）

第一节铁碳合金的基本组织铁与碳相互作用,在固态下有五种基本组织35ppt课件碳溶在γ-Fe中形成固溶体。奥氏体显微组织铁素体（F）由Fe与C形成金属化合物,6.69﹪wc(固定)复杂斜方晶体结构。硬度高、脆性大,塑性、韧性极低,无法单独使用,主要作为铁碳合金中的强化相。是亚稳定的相,在一定条件下分解为F和石墨。铁素体（F）奥氏体（A）渗碳体（Fe3C）珠光体（P）莱氏体（Ld）

第一节铁碳合金的基本组织铁与碳相互作用,在固态下有五种基本组织渗碳体晶体结构36ppt课件由Fe与C形成金属化合物,6.69﹪wc(固定)铁素体（F）由铁素体与Fe3C形成的层片状的机械混合物。

含碳量:0.77﹪wc(固定)具有良好综合力学性能。(介于F与Fe3C之间)珠光体显微组织铁素体（F）奥氏体（A）渗碳体（Fe3C）珠光体（P）莱氏体（Ld）

第一节铁碳合金的基本组织铁与碳相互作用,在固态下有五种基本组织37ppt课件由铁素体与Fe3C形成的层片状的机械混合物。珠光体显微组织是机械混合物,它又分为：

高温莱氏体(Ld):727℃～1148℃,Ld=A＋Fe3C

低温莱氏体(Ld):727℃以下,Ld=P＋Fe3C硬度高、塑性差。(与Fe3C相似)低温莱氏体显微组织

第一节铁碳合金的基本组织铁与碳相互作用,在固态下有五种基本组织铁素体（F）奥氏体（A）渗碳体（Fe3C）珠光体（P）莱氏体（Ld）38ppt课件是机械混合物,它又分为：低温莱氏体显微组织第一节第二节铁碳合金状态图一、Fe-Fe3C相图分析

二、铁碳合金分类三、碳对铁碳合金组织和性能的影响四、Fe-Fe3C状态图的应用在△T≌0的条件下制成的。研究碳含量在0～6.69﹪之间的铁碳合金。是简易的Fe-Fe3C状态图。（又称相图）它是选择材料和制定热加工工艺重要依据。39ppt课件第二节铁碳合金状态图一、Fe-Fe3C相图分析在△T≌0一、Fe-Fe3C相图分析

1、建立Fe-Fe3C相图:采用热分析方法。第二节铁碳合金状态图40ppt课件一、Fe-Fe3C相图分析第二节铁碳合金状态图10ppt课第二节铁碳合金状态图一、Fe-Fe3C相图分析

2、Fe-Fe3C相图简介

41ppt课件第二节铁碳合金状态图一、Fe-Fe3C相图分析11ppt课①主要特性点第二节铁碳合金状态图一、Fe-Fe3C相图分析

2、Fe-Fe3C相图简介

42ppt课件①主要特性点第二节铁碳合金状态图一、Fe-Fe3C相图分析②主要特性线第二节铁碳合金状态图一、Fe-Fe3C相图分析

2、Fe-Fe3C相图简介

43ppt课件②主要特性线第二节铁碳合金状态图一、Fe-Fe3C相图分析4个单相区:L、A、F、Fe3C5个双相区:L+A、L+Fe3C、A+F、A+Fe3C、F+Fe3C③相区分析第二节铁碳合金状态图一、Fe-Fe3C相图分析

2、Fe-Fe3C相图简介

44ppt课件4个单相区:L、A、F、Fe3C③相区分析第二节铁共晶线(ECF线)

凡2.11﹪～6.69﹪wc的铁碳合金冷却到此线时(1148℃),都将发生共晶反应,结晶出Ld。共晶点(C点)

温度1148℃、成分4.3﹪wc第二节铁碳合金状态图一、Fe-Fe3C相图分析3、共晶转变、共析转变①共晶转变:合金在一定条件(温度、成分),由液体中同时结晶出两种不同晶体,形成一种特殊的共晶体组织转变。即:45ppt课件共晶线(ECF线)第二节铁碳合金状态图一、Fe-Fe3C相第二节铁碳合金状态图一、Fe-Fe3C相图分析3、共晶转变、共析转变②共析转变:合金在一定条件(温度、成分)下,由一种固相转变成另外两个固相的机械混合物的过程。即：共析线(PSK线)

凡0.02﹪～6.69﹪wc的铁碳合金,冷却到此线时(727℃),都将发生共析反应,从奥氏体中结晶出珠光体。共析点:（S点）温度727℃、成分0.77﹪wc46ppt课件第二节铁碳合金状态图一、Fe-Fe3C相图分析共析线(PSP39简答题五1、0.4﹪wc、1.2﹪wc铁碳合金从液态冷至室温结晶过程。典型铁碳合金结晶过程分析47ppt课件P39简答题五典型铁碳合金结晶过程分析17ppt课件亚共析钢组织转变过程示意图典型铁碳合金结晶过程分析P39简答题五①0.4﹪wc铁碳合金结晶过程。48ppt课件亚共析钢组织转变过程示意图典型铁碳合金结晶过程分析P39简答室温组织铁素体与珠光体(F＋P)室温显微组织（见图）材料性能介于铁素体和珠光体之间。40钢的显微组织典型铁碳合金结晶过程分析P39简答题五①0.4﹪wc铁碳合金结晶过程。49ppt课件室温组织40钢的显微组织典型铁碳合金结晶过程分析P39简答题过共析钢组织转变过程示意图典型铁碳合金结晶过程分析P39简答题五②1.2﹪wc铁碳合金结晶过程。50ppt课件过共析钢组织转变过程示意图典型铁碳合金结晶过程分析P39简答T12钢的显微组织室温组织渗碳体与珠光体(Fe3C＋P)室温显微组织（见图）材料性能介于珠光体和渗碳体之间。典型铁碳合金结晶过程分析P39简答题五②1.2﹪wc铁碳合金结晶过程。51ppt课件T12钢的显微组织室温组织典型铁碳合金结晶过程分析P39简答二、铁碳合金分类铁碳合金按碳的质量分数和室温组织的不同分类第二节铁碳合金状态图52ppt课件二、铁碳合金分类第二节铁碳合金状态图22ppt课件白口铸铁2.11﹪﹤wc﹤6.69﹪铁碳合金工业纯铁wc﹤0.0218﹪钢0.02﹪﹤wc﹤2.11﹪亚共析钢0.02﹪﹤wc﹤0.77﹪共析钢wc=

0.77﹪过共析钢0.77﹪﹤wc﹤2.11﹪亚共晶白口铸铁2.11﹪﹤wc﹤4.3﹪过共晶白口铸铁4.3﹪﹤wc﹤6.69﹪共晶白口铸铁wc=

4.3﹪第二节铁碳合金状态图二、铁碳合金分类

53ppt课件白口铸铁铁工业纯铁钢亚共析钢共析钢过共析钢亚共晶白口铸铁过共第二节铁碳合金状态图三、碳对铁碳合金组织和性能的影响1、碳含量对平衡组织的影响54ppt课件第二节铁碳合金状态图三、碳对铁碳合金组织和性能的影响24三、碳对铁碳合金组织和性能的影响2、碳含量对力学性