铁碳合金相图课件讲解

铁碳合金相图机电工程学院机械教研室2020/2/3引入亲爱的同学们看过之前的材料锻压和铸造的视频后大家有什么感想吗？我们使用的许多钢制零件都是通过铸造、锻造、焊接、热处理等方法加工成型的，在前面的学习中我们认识到若能提高材料性能就能节约材料、降低成本，因此为为了强化材料性能必须从其制备过程中进行跟踪，采取各种措施不断强化，下面就让我们学习上述加工方法的基本原理——铁碳合金相图铁碳合金相图铁碳合金基本组织相图的应用小结01020304导学铁碳合金基本组织01导学铁碳合金基本组织铁碳合金—碳钢和铸铁，是工业应用最广的合金。含碳量为0.0218%~2.11%的称钢含碳量为2.11%~6.69%的称铸铁。铁和碳可形成一系列稳定化合物：

Fe3C、Fe2C、FeC，都可作为纯组元看待。含碳量大于Fe3C成分（6.69%）时，合金太脆，已无实用价值。铁碳合金基本组织渗碳体铁素体莱氏体奥氏体珠光体铁碳合金基本组织（1）

铁素体:是体心立方间隙固溶体。铁素体的溶碳能力很低,在727℃时最大为0.0218%，室温下仅为0.0008%。铁素体的组织为多边形晶粒，性能与纯铁相似。铁素体⒈组元：Fe、Fe3C⒉相⑴铁素体：碳在

-Fe中的固溶体称铁素体,用F

或

表示。铁碳合金基本组织⑵奥氏体:碳在

-Fe中的固溶体称奥氏体。用A或

表示。是面心立方晶格的间隙固溶体。溶碳能力比铁素体大，1148℃时最大为2.11%。727℃时为0.77%组织为不规则多面体晶粒，晶界较直。强度低、塑性好，钢材热加工都在

区进行.碳钢室温组织中无奥氏体。奥氏体铁碳合金基本组织⑶渗碳体：即Fe3C,含碳6.69%,用Fe3C或Cm表示。Fe3C硬度高、强度低(

b35MPa),脆性大,塑性几乎为零Fe3C是一个亚稳相，在一定条件下可发生分解：Fe3C→3Fe+C(石墨),该反应对铸铁有重要意义。由于碳在

-Fe中的溶解度很小，因而常温下碳在铁碳合金中主要以Fe3C或石墨的形式存在。

铸铁中的石墨钢中的渗碳体铁碳合金基本组织⑷珠光体：铁素体与Fe3C的机械混合物，用P表示。珠光体的组织特点是两相呈片层相间分布,性能介于两相之间。珠光体铁碳合金基本组织⑸莱氏体：

与Fe3C的机械混合物高温莱氏体：727℃以上，奥氏体与渗碳体，以Le表示低温莱氏体：727℃以下，珠光体与渗碳体，以L’e表示为蜂窝状,以Fe3C为基，性能硬而脆。莱氏体铁碳合金相图02导学铁碳合金相图铁碳合金相图是研究铁碳合金最基本的工具，是研究碳钢和铸铁的成分、温度、组织及性能之间关系的理论基础,是制定热加工、热处理、冶炼和铸造等工艺依据.

铁碳合金相图FeT°Fe3C铁碳合金相图铁碳合金相图五个重要的成份点:P、S、E、C、K。四条重要的线:EF、ES、GS、FK。三个重要转变:包晶转变、共晶转变、共析转变。二个重要温度:1148℃、727℃。(一)铁碳合金状态图中主要点和线的意义铁碳合金相图ACDEFGSPQ1148℃727℃LAL+AL+Fe3CⅠ4.3%C2.11%C0.0218%C6.69%CFeFe3C

T°(A+Fe3C)LdLd+Fe3CⅠA+Ld+Fe3CⅡFA+FA+Fe3CⅡ(F+Fe3C)PP+F0.77%CP+Fe3CⅡLd’Ld’+Fe3CⅠP+Ld’+Fe3CⅡK(P+Fe3C)铁碳合金相图⒈特征点⇄⇄⇄⇄⇄LJNGAA+Fe3CP+Fe3CL+Fe3CL+AF+A

铁碳合金相图⒉特征线⑴液相线—ACD，固相线—AECF

⑵

水平线：ECF：共晶线LC⇄

E+Fe3C共晶产物是A与Fe3C的机械混合物，称作莱氏体,用Le表示。为蜂窝状,以Fe3C为基，性能硬而脆。莱氏体铁碳合金相图1.工业纯铁(Wc<0.0218%)铁碳合金相图

工业纯铁组织金相图铁碳合金相图2.共析钢

(Wc=0.77%)铁碳合金相图

共析钢组织金相图铁碳合金相图3.亚共析钢(Wc=0.45%)铁碳合金相图

铁碳合金相图亚共析钢组织金相图4.过共析钢(Wc=1.2%)铁碳合金相图

铁碳合金相图过共析钢组织金相图5.共晶白口铁(Wc=4.3%)铁碳合金相图

共晶白口铁组织金相图铁碳合金相图6.亚共晶白口铁(Wc=3.0%)铁碳合金相图

铁碳合金相图亚共晶白口铁组织金相图7.过共晶白口铁(Wc=5.0%)铁碳合金相图

过共晶白口铁组织金相图铁碳合金相图铁碳合金相图应用03导学1.分析零件的工作条件,根据铁碳合金成分、组织、性能之间的变化规