铁碳合金的组织与性能.ppt

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1、第3.2节 铁碳合金的基础知识什么是合金？一、合金1、概念由一种金属元素与另外一种或多种金属或非金属元素通过熔炼或其他方法所形成的具有金属特性的物质。2、常见合金及其组成碳素钢黄铜铁碳铜锌二、几个相关概念1、组元概念：组成合金的最基本的、独立存在的物质。（化学元素及稳定的化合物都是组元）分类：二元合金、三元合金和多元合金。2、相概念：指在合金组织中化学成分、晶体结构相同并有界面与其他部分分隔开来的一个均匀区域。（在一个相中可以有多个晶粒，但是，一个晶粒之中只能是同一个相。）3、组织概念：借助肉眼或显微镜所观察到的金属材料内部的相的组成、各相的多少、相的形态分布和晶粒的大小等部分。（组织是决定材

2、料性能的最终关键因素）何为晶粒？4、合金相结构固溶体概念：一种组元的原子溶入另一组元的晶格中所形成的均匀固相。固溶体间隙固溶体置换固溶体当溶质原子半径比溶剂原子半径小很多时，溶质原子分布于溶剂晶格间隙之中而形成的固溶体。当溶质原子半径和溶剂原子半径差不多时，溶质原子置换了溶剂晶格结点上某些原子而形成的固溶体。金属化合物概念：指合金各组元的原子按一定的整数比化合而成的一种新相。混合物概念：当组成合金的各组元在固态下既互不溶解，又不形成化合物，而是按一定的重量比例以混合方式存在着，形成各组元晶体的机械混合物。三、铁碳合金的基本组织1、铁素体（F）2、奥氏体（A）3、渗碳体（Fe3C或Cm）4、珠光

3、体（P）5、莱氏体（Ld）1、铁素体 1.表示符号：F（英文：Ferrite）2.定义：碳溶解在Fe中形成的间隙固溶体铁素体的晶胞示意图 w3.存在温度区间：室温912w4.含碳量：0.0218%w5.显微组织：铁素体的显微组织 w6.特点：强度、硬度不高 具有良好的塑性与韧性。2、奥氏体1.定义：碳溶于Fe中形成的间隙固溶体2.表示符号：A（英文：Austenite）奥氏体的晶胞示意图 w3.存在温度区间：大于727w4.含碳量：0.0218%2.11%w5.显微组织：奥氏体的显微组织 w6.特点：塑性很好 强度、硬度较低 具有一定韧性 3、渗碳体1.定义：渗碳体是含碳量为6.69的铁与碳的

4、金属化合物，其化学式为Fe3C2.表示符号：Fe3C 或 Cm （英文：Cementite）渗碳体的晶胞示意图 w3.存在温度区间：室温1148w4.含碳量：6.69%w5.显微组织：渗碳体的显微组织 w6.特点：硬度很高 塑性、韧性几乎为零 脆性很大，延伸率接近于零 4、珠光体1.定义：奥氏体发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的混合物。其形态为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相物，也称片状珠光体 2.表示符号：P（英文：pearlite）3.存在温度区间：室温7274.含碳量：0.77%光学显微镜观察组织 电子显微镜观察组织 w5.显微组织：w6.特点：性能取决于铁素体和渗碳体的性能

5、硬度适中 具有一定的塑性5、莱氏体（分为高温莱氏体和低温莱氏体）1.定义：含碳量为4.3%的液态铁碳合金在1148时从液体上中间结晶出的奥氏体和渗碳体的混合物。2.表示符号：Ld（英文：Ledeburite）3.存在温度区间：727 11484.含碳量：4.3%（一）、高温莱氏体（二）、低温莱氏体w1.定义：高温莱氏体冷却到727以下时，转变为珠光体和渗碳体的混合物w2.表示符号：Ldw3.存在温度区间：室温727w4.含碳量：4.3%低温莱氏体的显微组织 w5.显微组织：w6.特点：硬度高 塑性很差w总结：F、A、Fe3C是单相组织，称铁碳合金的基本相。P、Ld是由基本相混合组成的多相组织。课堂作业课堂作业一、填空题1、金属材料包括_和_。2、合金可分为_、_、_。3、在一个相中可以有多个_,但是，一个晶粒之中只能是_。4、组织是决定_的最终关键因素。5、合金相结构分为_、_、_等。6、固溶体可分为_和_。7、铁碳合金的基本组织有：_、_、_、_、_。二、简答题1、什么是合金？2、组元的定义？3、什么是间隙固溶体？什么是置换固溶体？4、什么是金属化合物？5、分别写出碳素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体的符号和其性能特点。