(3.8)--第三章3.5.2铁碳合金相图工程材料与成形技术.ppt

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1、 3.5.2 3.5.2 铁碳合金相图分析铁碳合金相图分析铁碳合金铁碳合金铁碳合金铁碳合金是以铁和碳为基本组元组成的合金，是钢和铸铁的是以铁和碳为基本组元组成的合金，是钢和铸铁的统称，是工业上应用最广泛的金属材料。统称，是工业上应用最广泛的金属材料。铁碳合金相图铁碳合金相图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）的条件下，是表示在缓慢冷却（或缓慢加热）的条件下，不同成分的铁碳合金的状态或组织随温度变化的图形。是研不同成分的铁碳合金的状态或组织随温度变化的图形。是研究铁碳合金的成分、温度和组织结构之间关系的图形，对于究铁碳合金的成分、温度和组织结构之间关系的图形，对于了解钢铁材料的

2、性能和使用等意义重大。了解钢铁材料的性能和使用等意义重大。在铁碳合金中，铁和碳可以组成一系列化合物，在铁碳合金中，铁和碳可以组成一系列化合物，如如Fe3C、Fe2C、FeC等，而工业用铁碳合金的含碳等，而工业用铁碳合金的含碳量一般不超过量一般不超过5%，因为，因为含碳量高的铁碳合金脆性含碳量高的铁碳合金脆性大，难以加工，没有实用价值大，难以加工，没有实用价值。因此，我们研究。因此，我们研究的铁碳合金的铁碳合金只限于只限于Fe-Fe3C范围范围内，故铁碳合金相内，故铁碳合金相图也可以认为是图也可以认为是Fe-Fe3C相图。相图。工业用铁碳合金的含碳量一般不超过：工业用铁碳合金的含碳量一般不超过：

3、2.114.35.0%6.69ABD提交C单选题1分此题未设置答案，请点击右侧设置按钮Fe-CFe-CFe-CFe-C相图相图相图相图Fe3C Fe2CFeC温度FeC(6.69%C)含碳量含碳量 Fe-FeFe-Fe3 3 3 3C C 相图相图温度温度主主要要特特征征点点A A铁的熔点铁的熔点铁的熔点铁的熔点（1538）DD渗碳体的熔渗碳体的熔渗碳体的熔渗碳体的熔点点点点1227 C C共晶点共晶点共晶点共晶点：液相在1148同时结晶出奥氏体和渗碳体的机械混合物，称为莱氏体Ld。G G点是铁的同素异构转变点是铁的同素异构转变点是铁的同素异构转变点是铁的同素异构转变点点点点，温度为912。铁

4、在该点发生面心立方晶格与体心立方晶格的相互转变。S S点为共析点点为共析点点为共析点点为共析点，奥氏体在727同时析出铁素体和渗碳体。此转变称为共析转变，共析转变的产物称珠光体P（Pearlite），它是铁素体和渗碳体组成的机械混合物。E点是碳在-Fe中的最大溶解度最大溶解度最大溶解度最大溶解度点点点点，c%=2.11，温度为1148。P P点是碳在点是碳在点是碳在点是碳在-Fe-Fe中的最大溶中的最大溶中的最大溶中的最大溶解度点解度点解度点解度点，c%=0.0218，温度为727。QQ点是室温下碳在点是室温下碳在点是室温下碳在点是室温下碳在-FeFe中的溶解度中的溶解度中的溶解度中的溶解度，

5、c%=0.0008。12345n n五个重要的成份点五个重要的成份点五个重要的成份点五个重要的成份点:P:P、S S、E E、C C、K K共析点是：CESPABCD提交单选题1分共晶点是：CESPBCD提交A单选题1分此题未设置答案，请点击右侧设置按钮AESPQGKD4.34.32.112.110.770.770.020.021818C%C%114114881538 1538 LdLd727727P PL LAF F温度912912CFe3C6.696.69FAECFAECF线固相线 ACD ACD线液相线AEAEA A析出终了线ECFECF共晶线 1148ACAC析出A ACDCD析出 F

6、eFe3 3C CAL+Fe3CL+Fe3CF+AA+A+LdLd+Fe3CGS线 溶解度曲线 AFGP线 F析出终了线。PSK线 共析线 727PQ线 碳在-Fe中的溶解度曲线。ES线 C在-Fe中的溶解度曲线。析出二次Fe3C主要特征线主要特征线3.5.2 Fe-Fe3.5.2 Fe-Fe3 3C C相图分析相图分析 主主要要特特征征线线ECF线：是共晶线，相图中，凡是 C%=2.116.69的铁碳合金都要发生共晶转变。ES线：碳在奥氏体中的溶解度曲线。随温度降低，碳在奥氏体中的溶解度从2.11变化至0.77。由于奥氏体中含碳量的减少，将从奥氏体中沿晶界析出渗碳体,称为二次渗碳体(Fe3C

7、II)。也为Acm 线。PSK线：是共析线（727），相图中，凡是 C%=0.02186.69的铁碳合金都要发生共析转变。PSK线又称为A1 线。GS线：冷却时奥氏体开始析出铁素体，或加热时铁素体全部溶入奥氏体的转变温度线。GS线又称为A3 线。n n四条重要的线四条重要的线四条重要的线四条重要的线:ECF:ECF、ESES、GSGS、PSKPSKPSK线是：固相线共晶线共析线液相线ABD提交C单选题1分此题未设置答案，请点击右侧设置按钮ECF线是：固相线共晶线共析线液相线ACD提交B单选题1分此题未设置答案，请点击右侧设置按钮Fe-Fe3C 相图的分析n n两个重要转变两个重要转变两个重要转

8、变两个重要转变:共晶转变反应、共析转变反应共晶转变反应、共析转变反应共晶转变反应、共析转变反应共晶转变反应、共析转变反应n n二个重要温度二个重要温度二个重要温度二个重要温度:1148:1148 、727 727 n n四个四个四个四个单相区单相区：L、F、A、Fe3C 四个四个四个四个两相区两相区：L+A、L+Fe3C、A+F、F+Fe3C 二个二个二个二个三相区三相区：L+A+Fe3C、A+F+Fe3CACDEFGSPQ1148727LAL+AL+Fe3C4.3%C2.11%C0.0218%C6.69%CFe Fe3C T(A+Fe3C)LdLd+Fe3CA+Ld+Fe3CFA+FA+Fe

9、3C(F+Fe3C)PP+F0.77%CP+Fe3CLdLd+Fe3CP+Ld+Fe3CK共晶相图共晶相图共析相图共析相图匀晶相图匀晶相图(P+Fe3C)n n两个重要转变两个重要转变两个重要转变两个重要转变:共晶转变反应、共析转变反应共晶转变反应、共析转变反应共晶转变反应、共析转变反应共晶转变反应、共析转变反应非重要含碳量是：非重要含碳量是：2.11%4.3%0.77%6.69%ABC提交D单选题2分此题未设置答案，请点击右侧设置按钮共晶反应共晶反应 在一定的温度下，由一定成分的液体同时结晶出 一定成分的两个固相的反应。2.两个重要反应两个重要反应共析反应共析反应在一定的温度下，由一定成分的

10、固相同时结晶出 一定成分的另外两个固相另外两个固相的反应。1148 L 4.3%cA2.11%c+Fe3C6.69%c LdLdA2.11%c 727 F0.0218%c+Fe3C6.69%c P P铁碳合金相图中哪两个温度比较关键：铁碳合金相图中哪两个温度比较关键：912+1538727+912912+1148727+1148ABC提交D单选题2分此题未设置答案，请点击右侧设置按钮点符点符号号温度温度/含碳量含碳量/%含含义义A15380纯铁纯铁的熔点的熔点C11484.3共晶点，共晶点，发发生共晶生共晶转变转变D12276.69渗碳体的熔点渗碳体的熔点E11482.11碳在碳在-Fe中的最大溶解度中的最大溶解度G9120纯铁纯铁的同素异构的同素异构转变转变点点-Fe-FeS7270.77共析点，共析点，发发生共析生共析转变转变