第二章铁碳合金PPT讲稿.ppt

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1、第二章铁碳合金第1页，共31页，编辑于2022年，星期二液态金属的结晶过程是遵循液态金属的结晶过程是遵循“晶核不断形成和长大晶核不断形成和长大”这个结晶基本规律的。这个结晶基本规律的。开始时，液态中出现一些极小的晶体，称之为开始时，液态中出现一些极小的晶体，称之为晶核晶核。晶核分为自发晶核和非自发晶核晶核分为自发晶核和非自发晶核自发晶核自发晶核：依靠原子的自发地聚集在一起，按照金属晶体有规律的排列而形成的。：依靠原子的自发地聚集在一起，按照金属晶体有规律的排列而形成的。非自发晶核非自发晶核：晶体中高熔点的杂质形成的微小固体质点也，其中的某些质点也起到晶核的：晶体中高熔点的杂质形成的微小固体质点

2、也，其中的某些质点也起到晶核的作用。作用。晶核形成以后金属原子就以晶核为核心按照一定的几何形状不断排列起来形成晶体。当晶核形成以后金属原子就以晶核为核心按照一定的几何形状不断排列起来形成晶体。当晶核与相邻的晶核互相抵触时，这个方向的成长便停止了。当全部晶核彼此相遇、液态晶核与相邻的晶核互相抵触时，这个方向的成长便停止了。当全部晶核彼此相遇、液态耗尽时，结晶过程即告结束。耗尽时，结晶过程即告结束。固态金属一般是由多晶体构成的，每个晶核长成的晶体称为固态金属一般是由多晶体构成的，每个晶核长成的晶体称为晶粒晶粒。晶粒与晶粒之间的接触面。晶粒与晶粒之间的接触面称为称为晶界晶界。晶粒的粗细对其力学性能的

3、影响：一般来说同一成分的金属，晶粒愈细，其强度、硬度愈高，而且塑晶粒的粗细对其力学性能的影响：一般来说同一成分的金属，晶粒愈细，其强度、硬度愈高，而且塑性韧性也愈好。性韧性也愈好。细化晶粒的方法细化晶粒的方法：（1 1）提高冷却速度，以增加晶粒的数目。）提高冷却速度，以增加晶粒的数目。（2 2）在金属浇注前，向金属夜内加入变质剂（孕育剂）进行变质处理，以增加外来晶核。）在金属浇注前，向金属夜内加入变质剂（孕育剂）进行变质处理，以增加外来晶核。第2页，共31页，编辑于2022年，星期二二、纯铁的晶体结构二、纯铁的晶体结构晶格：晶格：为了便于研究晶体中原子的排列规律，将原子抽象话，即将为了便于研究

4、晶体中原子的排列规律，将原子抽象话，即将每个原子看成是一个点，再把相邻的原子用假象的直线连接起来便每个原子看成是一个点，再把相邻的原子用假象的直线连接起来便形成了晶格。形成了晶格。晶胞：晶胞：晶格中最基本的单元。晶格中最基本的单元。晶胞晶胞第3页，共31页，编辑于2022年，星期二纯铁的晶格纯铁的晶格一、体心立方晶格一、体心立方晶格体心立方晶胞是一个长宽高相等体心立方晶胞是一个长宽高相等的立方体，八个顶角上各有一个的立方体，八个顶角上各有一个原子，中心还有一个原子。原子，中心还有一个原子。体心立方晶胞体心立方晶胞二、面心立方晶胞二、面心立方晶胞面心立方晶胞也是个立方体，面心立方晶胞也是个立方体

5、，除了在八个顶角上各有一个除了在八个顶角上各有一个原子外，在立方体六个面的原子外，在立方体六个面的中心处还各有一个原子。中心处还各有一个原子。面心立方晶胞面心立方晶胞第4页，共31页，编辑于2022年，星期二三、纯铁的同素异构转变同素异晶转变：随着温度的变化，固态金属的晶格也随之改变的过程。纯铁的同素异晶转变冷却曲线上有三个水平台冷却曲线上有三个水平台。第一个水平台（第一个水平台（1538 1538 ），表），表示纯铁有液态变成固态的结晶阶示纯铁有液态变成固态的结晶阶段。结晶后的晶格是体心立方体，段。结晶后的晶格是体心立方体，称为称为-Fe-Fe。第二个水平台在第二个水平台在1394 1394

6、 时铁的时铁的晶格由体心立方转变成面心立方，晶格由体心立方转变成面心立方，称为称为-Fe-Fe。第三个水平台，在第三个水平台，在912 912 时，时，再次发生同素异构转变，有又再次发生同素异构转变，有又转变成体心立方晶格，称之为转变成体心立方晶格，称之为 -Fe-Fe。第5页，共31页，编辑于2022年，星期二同素异晶转变对钢的热处理有极为重要的意义。同素异晶转变对钢的热处理有极为重要的意义。重结晶重结晶：同素异晶转变是在固态下原子的重新排列的过程，：同素异晶转变是在固态下原子的重新排列的过程，从广义上说也大属于结晶的过程。因为它也遵循晶核的形从广义上说也大属于结晶的过程。因为它也遵循晶核的

7、形成于晶核的长大的结晶规律，它的转变也在一定的过冷度成于晶核的长大的结晶规律，它的转变也在一定的过冷度下进行的同时也产生结晶热效应。为了区别液态转变为固下进行的同时也产生结晶热效应。为了区别液态转变为固态的初次结晶，常将同素异晶转变称为态的初次结晶，常将同素异晶转变称为二次结晶或重结晶二次结晶或重结晶。组织应力组织应力：同素异晶转变时，由于晶格的转变，原子排列的密度：同素异晶转变时，由于晶格的转变，原子排列的密度也随之改变。如面心立方晶格也随之改变。如面心立方晶格-Fe-Fe中原子的排列比中原子的排列比-Fe-Fe紧密，故紧密，故-FeFe转变为转变为-Fe-Fe金属体积发生膨胀，反之由金属体

8、积发生膨胀，反之由 -Fe-Fe转变成转变成 -Fe-Fe时，金属体积要收缩。这种体积变换使金属内部产生的内应力时，金属体积要收缩。这种体积变换使金属内部产生的内应力称之为组织应力称之为组织应力第6页，共31页，编辑于2022年，星期二第二节第二节 铁碳合金的基本组织铁碳合金的基本组织合金：两种或两种以上的金属元素，或金属与非金属元素融合合金：两种或两种以上的金属元素，或金属与非金属元素融合在一起，构成具有金属特性的物质称之为合金。在一起，构成具有金属特性的物质称之为合金。合金比纯金属有较高的强度和硬度，且成本较低，所以在工业合金比纯金属有较高的强度和硬度，且成本较低，所以在工业上应用比较广泛

9、。上应用比较广泛。元元：组成合金的元素称为组元简称元。比如铁、碳是刚和铸：组成合金的元素称为组元简称元。比如铁、碳是刚和铸铁的组元。合金中稳定的化合物（铁的组元。合金中稳定的化合物（Fe3C）也可以作为组元。）也可以作为组元。相相：在合金组织中，凡化学成分、晶格构造和物理性能相同的均匀：在合金组织中，凡化学成分、晶格构造和物理性能相同的均匀组成部分成为相。例如液钢是一个相成为液相。组成部分成为相。例如液钢是一个相成为液相。铁碳合金的组织结构相当复杂，并随其成分、温度、冷却速度而铁碳合金的组织结构相当复杂，并随其成分、温度、冷却速度而变化。按照铁和碳相互作用的形式的不同，铁碳合金组织可以分变化。

10、按照铁和碳相互作用的形式的不同，铁碳合金组织可以分为为固溶体、金属化合物、机械混合物固溶体、金属化合物、机械混合物。第7页，共31页，编辑于2022年，星期二一、固溶体一、固溶体有些合金在固态时，具有一定的互相溶解的能力。例如部分碳原有些合金在固态时，具有一定的互相溶解的能力。例如部分碳原子能融解到铁的晶格内，此时，铁是溶剂，碳是溶质，而合金的子能融解到铁的晶格内，此时，铁是溶剂，碳是溶质，而合金的晶格仍保持原有的晶格类型。晶格仍保持原有的晶格类型。固溶体固溶体：这种溶质原子融入溶剂晶格而仍保持溶剂晶格类型的金：这种溶质原子融入溶剂晶格而仍保持溶剂晶格类型的金属晶体，称之为固溶体。属晶体，称之

11、为固溶体。分类：置换固溶体和间隙固溶体。分类：置换固溶体和间隙固溶体。分类依据：根据溶质原子在溶剂晶格中所占位置的不同。分类依据：根据溶质原子在溶剂晶格中所占位置的不同。置换固溶体置换固溶体：当溶质原子替代了一部分溶剂原子、占据溶剂晶：当溶质原子替代了一部分溶剂原子、占据溶剂晶格的某些节点位置时，所形成格的某些节点位置时，所形成 的固溶体。的固溶体。间隙固溶体间隙固溶体：当溶质原子不是占据接点位置，而是嵌入结点之：当溶质原子不是占据接点位置，而是嵌入结点之间的间隙时，所形成的固溶体。间的间隙时，所形成的固溶体。第8页，共31页，编辑于2022年，星期二第9页，共31页，编辑于2022年，星期二

12、 间隙固溶体间隙固溶体 置换固溶体置换固溶体第10页，共31页，编辑于2022年，星期二固溶体是均匀的固态物质，所融入溶剂即使在显微镜下也不能区别固溶体是均匀的固态物质，所融入溶剂即使在显微镜下也不能区别开来，因此固溶体属于单相组织。开来，因此固溶体属于单相组织。铁碳合金的固溶体都是碳融入铁的晶格中的铁碳合金的固溶体都是碳融入铁的晶格中的间隙固溶体。间隙固溶体。此时碳的此时碳的溶解度是有限的，即属于有限固溶体。碳在铁中的溶解度主要取决溶解度是有限的，即属于有限固溶体。碳在铁中的溶解度主要取决于晶格的类型，并随温度的升高而增加。于晶格的类型，并随温度的升高而增加。形成固溶体时，溶剂晶格将产生不同

13、程度的畸变，这种畸变使形成固溶体时，溶剂晶格将产生不同程度的畸变，这种畸变使得塑性变形的阻力增加，这种现象称为得塑性变形的阻力增加，这种现象称为固溶强化固溶强化。碳既可融入碳既可融入 -Fe -Fe、-Fe-Fe 也可融入也可融入-Fe-Fe，形成不同的固溶体。，形成不同的固溶体。铁素体铁素体：碳融入：碳融入 -Fe -Fe 形成的固溶体称为铁素体，呈面心立方晶格，形成的固溶体称为铁素体，呈面心立方晶格，通常以符号通常以符号F F表示。表示。-Fe -Fe 的溶碳能力极小，的溶碳能力极小，600600时溶碳量仅为时溶碳量仅为0.006%0.006%，727727时最大溶碳量仅为时最大溶碳量仅为

14、0.0218%0.0218%。铁素体因溶碳极少，固。铁素体因溶碳极少，固溶强化作用甚微，故力学性能与纯铁相近。其性能特性是强度、硬溶强化作用甚微，故力学性能与纯铁相近。其性能特性是强度、硬度低，塑性、韧性好。铁素体在显微镜下位明亮的多边形晶粒，但度低，塑性、韧性好。铁素体在显微镜下位明亮的多边形晶粒，但晶界曲折。晶界曲折。第11页，共31页，编辑于2022年，星期二奥氏体奥氏体：碳融入碳融入-Fe-Fe 中所形成的固溶体称为奥氏体，呈面心立方晶格，以中所形成的固溶体称为奥氏体，呈面心立方晶格，以符号符号A A表示。表示。-Fe-Fe的溶碳能力较的溶碳能力较-Fe-Fe高许多。例如在高许多。例如

15、在11481148时，最大的溶碳时，最大的溶碳量为量为2.11%2.11%；温度降低时溶碳能力也随之下降，到；温度降低时溶碳能力也随之下降，到727727时，溶时，溶碳量为碳量为0.707%0.707%。由于。由于-Fe-Fe仅存在于高温，因此，稳定的奥氏体通仅存在于高温，因此，稳定的奥氏体通常存在于常存在于727727以上，故奥氏体属于高温组织。以上，故奥氏体属于高温组织。奥氏体的力学性能与溶碳量有关。一般来说，其强度、硬度不高，但塑奥氏体的力学性能与溶碳量有关。一般来说，其强度、硬度不高，但塑性优良。在钢进行轧制和锻造时通常将钢加热到奥氏体状态。性优良。在钢进行轧制和锻造时通常将钢加热到奥

16、氏体状态。在显微镜下，奥氏体呈多边形晶粒，但晶界比铁素体平直，并在显微镜下，奥氏体呈多边形晶粒，但晶界比铁素体平直，并带有双晶带。带有双晶带。第12页，共31页，编辑于2022年，星期二二、化合物二、化合物金属化物是各组元按一定整数比结合而成、具有金属性质的均匀金属化物是各组元按一定整数比结合而成、具有金属性质的均匀物质，属于单相组织。物质，属于单相组织。金属化合物与金属中存在的某些非金属化合物有着本质的不同，金属化合物与金属中存在的某些非金属化合物有着本质的不同，如铁中的如铁中的FeS、MnS不具有金属的性质，故属于非金属夹杂物。不具有金属的性质，故属于非金属夹杂物。金属化合物一般具有复杂的

17、晶格，而且与组成金属化合物的各组金属化合物一般具有复杂的晶格，而且与组成金属化合物的各组元晶格皆不相同，其性能特征是硬而脆。元晶格皆不相同，其性能特征是硬而脆。铁碳合金中的渗碳体（铁碳合金中的渗碳体（Fe3C）属于金属化合物它的硬度极高、而）属于金属化合物它的硬度极高、而塑性、韧性极低，伸长率和冲击韧性近乎为零。渗碳体是铁中的塑性、韧性极低，伸长率和冲击韧性近乎为零。渗碳体是铁中的强化相，其组织可以呈片状、球状、网状等不同的形状。渗碳体强化相，其组织可以呈片状、球状、网状等不同的形状。渗碳体的数量、形状和分对钢性能有很大影响。的数量、形状和分对钢性能有很大影响。FeFe3 3C3Fe+CC3F

18、e+C石墨石墨第13页，共31页，编辑于2022年，星期二三、机械混合物三、机械混合物机械混合物机械混合物是由结晶过程所形成的两相混合组织。它可以是纯是由结晶过程所形成的两相混合组织。它可以是纯金属、固溶体或化合物各自的混合，也可以是它们之间的混金属、固溶体或化合物各自的混合，也可以是它们之间的混合。机械混合物各相保持其原有的晶格。因此机械混合物的合。机械混合物各相保持其原有的晶格。因此机械混合物的性能介于各相之间，它不仅取决于各相的性能和比，还与各性能介于各相之间，它不仅取决于各相的性能和比，还与各相的形状、大小、分布有关。相的形状、大小、分布有关。铁碳合金的近些混合物有铁碳合金的近些混合物

19、有珠光体珠光体和和莱氏体莱氏体。1.1.珠光体珠光体铁素体和渗碳体组成的机械混合物称为珠光体，用符号铁素体和渗碳体组成的机械混合物称为珠光体，用符号P P或（或（F+F+FeFe3 3C C）表示。）表示。珠光体的含碳量珠光体的含碳量0.77%0.77%。由于渗碳体在混合物种起到强化作用，因此珠光。由于渗碳体在混合物种起到强化作用，因此珠光体具有良好的力学性能，其抗拉强度高体具有良好的力学性能，其抗拉强度高 硬度较硬度较高（高（180HBS180HBS），且仍具有一定的塑性和韧性。），且仍具有一定的塑性和韧性。第14页，共31页，编辑于2022年，星期二 珠光体珠光体第15页，共31页，编辑于

20、2022年，星期二2.2.莱氏体莱氏体莱氏体分为莱氏体分为高温莱氏体高温莱氏体和和低温莱氏体。低温莱氏体。高温莱氏体高温莱氏体：奥氏体奥氏体和和渗碳体渗碳体组成的组成的机械混合物机械混合物，用符号，用符号LdLd表表示。由于奥氏体属于高温组织，因此高温莱氏体仅存在于示。由于奥氏体属于高温组织，因此高温莱氏体仅存在于727727以以上。上。低温莱氏体低温莱氏体：高温莱氏体冷却到：高温莱氏体冷却到727 727 以下时，将转变为以下时，将转变为珠珠光体光体和和渗碳体渗碳体的机械混合物（的机械混合物（P+FeP+Fe3 3C C）,称为低温莱氏体，用符称为低温莱氏体，用符号号LdLd表示。表示。莱氏

21、体的含碳量为莱氏体的含碳量为4.3%4.3%。由于莱氏体含有的渗碳体较多，故性能与。由于莱氏体含有的渗碳体较多，故性能与渗碳体相近，极为硬脆。渗碳体相近，极为硬脆。第16页，共31页，编辑于2022年，星期二莱氏体莱氏体第17页，共31页，编辑于2022年，星期二第三节第三节 铁碳合金状态图铁碳合金状态图铁碳合金的结晶过程要比纯铁的复杂的多。不同含碳量的铁碳合铁碳合金的结晶过程要比纯铁的复杂的多。不同含碳量的铁碳合金的结晶过程差别很大，其结晶过程是用铁碳合金状态图来表示金的结晶过程差别很大，其结晶过程是用铁碳合金状态图来表示的。的。铁碳合金的状态图是以温度为纵坐标、合金成分（含碳量：铁碳合金的

22、状态图是以温度为纵坐标、合金成分（含碳量：0-0-6.69%6.69%）为横坐标的图形。它是研究不同含碳量的钢和铸铁在不）为横坐标的图形。它是研究不同含碳量的钢和铸铁在不同温度下组织变化规律的重要工具。同温度下组织变化规律的重要工具。第18页，共31页，编辑于2022年，星期二铁碳合金状态图铁碳合金状态图第19页，共31页，编辑于2022年，星期二一、铁碳合金状态图的分析一、铁碳合金状态图的分析铁碳合金状态图中有四个基本相，即液相（铁碳合金状态图中有四个基本相，即液相（L L）、奥氏体相（）、奥氏体相（A A）、）、铁素体相（铁素体相（F F）和渗碳体相（和渗碳体相（FeFe3 3C C），他

23、们具有相应的单相区），他们具有相应的单相区。铁碳合金状态图中各条线都表示铁碳合金组织转变的界限，所以这些线铁碳合金状态图中各条线都表示铁碳合金组织转变的界限，所以这些线就是组织就是组织转变线，又称特性线。转变线，又称特性线。（1 1）ACDACD线线液相线。此线以上的区域是液相区，以符号液相线。此线以上的区域是液相区，以符号L L表表示。液态合金冷却到此线的温度时，便开始结晶。示。液态合金冷却到此线的温度时，便开始结晶。（2 2）AECFAECF线线固相线。表示合金冷却到此线温度时，将全部结固相线。表示合金冷却到此线温度时，将全部结晶成固态。晶成固态。第20页，共31页，编辑于2022年，星期

24、二在液相线和固相线之间构成两个区域（在液相线和固相线之间构成两个区域（ACEACE区和区和CDFCDF区）中，都是区）中，都是包含着液态合金和结晶体的两相区，不过这两个区域包含的结晶包含着液态合金和结晶体的两相区，不过这两个区域包含的结晶体不同。因为液态合金沿体不同。因为液态合金沿ACAC线结晶出来的是奥氏体，而沿线结晶出来的是奥氏体，而沿CDCD线结线结晶出来的是渗碳体。由液态合金直接析出的渗碳体称为晶出来的是渗碳体。由液态合金直接析出的渗碳体称为一次渗碳一次渗碳体体（Fe3C1Fe3C1）。显然）。显然ACEACE区包含区包含液态合金和奥氏体两个相液态合金和奥氏体两个相，而，而CDFCDF

25、区包区包含含液体合金和渗碳体两个相。液体合金和渗碳体两个相。液态合金只有在液态合金只有在C C点（点（11481148、含碳量、含碳量4.3%4.3%），通过共晶反应同），通过共晶反应同事结晶出奥氏体和渗碳体的机械混合物事结晶出奥氏体和渗碳体的机械混合物莱氏体。莱氏体。其反应式其反应式为：为：ECF线又称共晶线，因为含碳量线又称共晶线，因为含碳量2.11%-6.69%2.11%-6.69%（即铸铁）的所（即铸铁）的所有合金经过此线都要发生共晶反应，除了有合金经过此线都要发生共晶反应，除了C C点成分的合金全部点成分的合金全部结晶成莱氏体外，其它成分的合金都将生成一定量的莱氏体这结晶成莱氏体外，

26、其它成分的合金都将生成一定量的莱氏体这是铸铁结晶的共同特征。是铸铁结晶的共同特征。第21页，共31页，编辑于2022年，星期二（3 3）GSGS线线奥氏体在冷却过程中析出铁素体的开始线。奥氏体之所以奥氏体在冷却过程中析出铁素体的开始线。奥氏体之所以转变成铁素体是因为转变成铁素体是因为-Fe-Fe -Fe-Fe同素异晶转变转变的结果。同素异晶转变转变的结果。GSGS线线常以符号常以符号A A3 3表示表示 。（4 4）ES线线碳在奥碳在奥 氏体中的溶解度曲线。氏体中的溶解度曲线。由图看出温度越低，奥氏由图看出温度越低，奥氏体的溶碳能力越小。过饱体的溶碳能力越小。过饱和的碳都以渗碳体的形式和的碳都

27、以渗碳体的形式析出。因此析出。因此ES线也是冷线也是冷却时从奥氏体中析出渗碳却时从奥氏体中析出渗碳体的开始线。体的开始线。ES线常以符号线常以符号Acm表示。表示。第22页，共31页，编辑于2022年，星期二（5 5）PSKPSK线线共析线。共析线。当当s s点成分的奥氏体冷却点成分的奥氏体冷却到到PSKPSK线温度时，线温度时，同时析出铁素体和渗碳体的同时析出铁素体和渗碳体的机械混合物机械混合物珠光体。上珠光体。上述反应为共析反应，表达式述反应为共析反应，表达式为：为：各种成分的铁碳合金冷却各种成分的铁碳合金冷却至至PSKPSK线都要发生共析反线都要发生共析反应。除应。除S S点成分的点成分

28、的合金全部转变成珠光体外，其它成分的合金都将生成一定量的珠光体，合金全部转变成珠光体外，其它成分的合金都将生成一定量的珠光体，这对莱氏体的奥氏体也不例外，故这对莱氏体的奥氏体也不例外，故在在727以下的低温莱氏体为珠光以下的低温莱氏体为珠光体和渗碳体的混合物。体和渗碳体的混合物。第23页，共31页，编辑于2022年，星期二（6）PQPQ线线碳在铁素体中的溶解度曲线。铁素体冷却到碳在铁素体中的溶解度曲线。铁素体冷却到此曲线，将以渗碳体的形式析出过饱和的碳，这种铁素体此曲线，将以渗碳体的形式析出过饱和的碳，这种铁素体析出的渗碳体称为三次渗碳体。由于渗碳体的数量极少，析出的渗碳体称为三次渗碳体。由于

29、渗碳体的数量极少，对钢的性能可以忽略不计对钢的性能可以忽略不计。第24页，共31页，编辑于2022年，星期二根据含碳量的不同，可以将铁碳合金分为钢和铸铁两大类：根据含碳量的不同，可以将铁碳合金分为钢和铸铁两大类：钢钢 它是指含碳量小于它是指含碳量小于2.11%2.11%的铁碳合金。依据室温组织的的铁碳合金。依据室温组织的 不同不同钢可以分为如下三类：钢可以分为如下三类：亚共析钢亚共析钢含碳量含碳量0.77%0.77%0.77%铸铁铸铁 即生铁，它是指含碳量为即生铁，它是指含碳量为2.11%6.69%2.11%6.69%的铁碳合金。的铁碳合金。依照室温组织的不同可以将铸铁分为依照室温组织的不同可

30、以将铸铁分为 亚共晶铸铁亚共晶铸铁含碳量含碳量4.3%4.3%4.3%第25页，共31页，编辑于2022年，星期二二、钢在结晶过程中的组织转变二、钢在结晶过程中的组织转变AECFGSPKQFeC%LAL+Fe3C+Fe3C+Fe3C1148 727 1234121234123C1230.7072.11+1 1、共析钢、共析钢它是指它是指S S点成分的合金点成分的合金所示。所示。合金在合金在1 1点以上全部为液态。点以上全部为液态。当温度缓慢冷却到当温度缓慢冷却到1 1点以后，点以后，开始从液钢中结晶出奥氏体；开始从液钢中结晶出奥氏体；随着温度的降低随着温度的降低,奥氏体愈来奥氏体愈来愈多，剩余

31、的液钢愈来愈少，愈多，剩余的液钢愈来愈少，知道知道2 2点结晶完毕，全部形成点结晶完毕，全部形成奥氏体，在奥氏体，在2 2点以下为单一的点以下为单一的奥氏体，直到冷却到奥氏体，直到冷却到S S点以前点以前不发生不发生组织组织转变。转变。当冷却到当冷却到S S点，达到共析温度，奥氏体发生共析反应，点，达到共析温度，奥氏体发生共析反应，转变成铁素体和渗碳体的混合物，即珠光体。转变成铁素体和渗碳体的混合物，即珠光体。第26页，共31页，编辑于2022年，星期二2.2.亚共析钢亚共析钢它是它是S S点以左的合金，如图点以左的合金，如图合金合金所示。当合金所示。当合金冷冷却到点以后开始从液钢中却到点以后

32、开始从液钢中结晶出奥氏体，直到结晶出奥氏体，直到2 2点全点全部结晶成奥氏体。当合金部结晶成奥氏体。当合金全部冷却到全部冷却到GSGS线上的线上的3 3点点之前，不发生组织转变。之前，不发生组织转变。当温度降到当温度降到3 3点以后将由奥点以后将由奥氏体中析出铁素体。由于氏体中析出铁素体。由于铁素体的含碳量铁素体的含碳量AECFGSPKQFeC%L+LL+Fe3C+Fe3C+Fe3C1538 1148 727 1234121234123C123比较低致使奥氏体的含碳量沿比较低致使奥氏体的含碳量沿GSGS线增加。当温度降到线增加。当温度降到4 4点时，剩余奥氏点时，剩余奥氏体的含碳量增加到体的含

33、碳量增加到S S点对应的成分，即共析成分。到达温度点对应的成分，即共析成分。到达温度4 4点以后，点以后，剩余奥氏体发生共析反应转变成珠光体。剩余奥氏体发生共析反应转变成珠光体。4 4点以后组织不再发生变化，点以后组织不再发生变化，亚共析钢的室温组织有珠光体和铁素体组成。亚共析钢的室温组织有珠光体和铁素体组成。0.7072.11第27页，共31页，编辑于2022年，星期二亚共析钢的结晶过程亚共析钢的结晶过程第28页，共31页，编辑于2022年，星期二过共析钢它是指含碳量超过S点成分的钢，如图中的合金所示。合金冷却到3点之前，其结晶过程与共析钢和亚共析钢相同，当温度降到ES线的3点以后由于奥氏体

34、的溶碳能力不断地下降奥氏体中不断以Fe3C形式沿着奥氏体的晶界析出多余的碳，这种奥氏体析出的渗碳体称为二次AECFGSPKQFeL+LL+Fe3C+Fe3C+Fe3C1148 727 1234121234123C1232.11渗碳体（Fe3C )由于析出的二次渗碳体的含碳量较高，剩余奥氏体的含碳量将沿着它的溶解度曲线（ES线）降低。当降到共析温度4点时，奥氏体达到共析成分，并转换为珠光体。此后温度继续下降组织不再发生变化。因此过共析钢的室温组织由珠光体和二次渗碳体组成。第29页，共31页，编辑于2022年，星期二过共析钢过共析钢L LL+A L+A A A A+FeA+Fe3 3C C P+Fe P+Fe3 3C C 第30页，共31页，编辑于2022年，星期二T12钢金钢金 相相Fe3CIIP在珠光体晶界上在珠光体晶界上白色网状的为二白色网状的为二次渗碳体次渗碳体第31页，共31页，编辑于2022年，星期二