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第三章铁碳合金§3-1合金及其组织一、合金的基本概念1.合金合金是以一种金属为基础，加入其他金属或非金属，经过熔合而获得的具有金属特性的材料，即合金是由两种或两种以上的元素所组成的金属材料。2.组元组成合金最简单的、最基本的、能够独立存在的物质称为组元，简称元。3.相合金中成分、结构及性能相同的组成部分称为相。4.组织合金的组织指合金中不同相之间相互组合配置的状态。二、合金的组织根据合金中各组元之间结合方式的不同，合金的组织可分为固溶体、金属化合物和混合物三类。无论是间隙固溶体还是置换固溶体，在其形成过程中都会使溶剂晶格发生畸变，从而使合金对变形的抗力增加。这种通过溶入溶质元素形成固溶体而使金属材料强度、硬度提高的现象称为固溶强化。§3-2铁碳合金的基本组织与性能钢铁是现代工业中应用最为广泛的合金，它们均是以铁和碳为基本组元的合金，故又称为铁碳合金。一、铁素体(F)碳溶解在α—Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体，用符号F表示。二、奥氏体(A)碳溶于γ—Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体，用符号A表示。三、渗碳体(Fe3C或Cm)渗碳体是含碳量为6.69%的铁与碳的金属化合物，其化学式为Fe3C。渗碳体的晶胞示意图四、珠光体(P)珠光体是铁素体和渗碳体的混合物，用符号P表示。珠光体的显微组织a)光学显微镜观察组织b)电子显微镜观察组织五、莱氏体(Ld)莱氏体是奥氏体和渗碳体的混合物，用符号Ld表示。§3-3铁碳合金相图铁碳合金相图是表示在缓慢冷却(或缓慢加热)条件下，不同成分的铁碳合金的状态或组织随温度变化的图形。一、铁碳合金相图的组成在铁碳合金中，铁和碳可以形成一系列的化合物，如Fe3C、Fe2C、FeC等。为便于掌握和分析Fe—Fe3C相图，将相图上实用意义不大的部分省略，简化后的Fe—Fe3C相图如下。二、Fe—Fe3C相图中特性点、线的含义及各区域内的组织Fe—Fe3C相图中有七个特性点及六条特性线。1.主要特性点2.主要特性线三、铁碳合金的分类四、铁碳合金结晶过程分析1.共析钢图中合金Ⅰ为含碳量0.77%的共析钢。2.亚共析钢图中合金Ⅱ是含碳量为0.45%的亚共析钢。3.过共析钢图中合金Ⅲ是含碳量为1.2%的过共析钢。4.白口铸铁图中合金Ⅳ是共晶白口铸铁，合金Ⅴ表示某一成分的亚共晶白口铸铁，合金Ⅵ表示某一成分的过共晶白口铸铁。五、铁碳合金的成分、组织与性能的关系分析铁碳合金的室温组织不难发现，随含碳量的增加，其组织顺序为F→F+P→P→P+Fe3CⅡ→P+Fe3CⅡ+L'd→L'd→L'd+Fe3CⅠ含碳量越高，钢的强度、硬度越高，而塑性、韧性越低，在钢经过热处理后表现尤为明显。对非合金钢及低、中碳合金钢来说，其含碳量一般不超过1.3%。六、Fe—Fe3C相图的应用

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