材料科学基础——铁碳相图.ppt

金属工艺学铁碳合金组元性质
Fe-Fe3C相图分析★★★★
铁碳合金平衡结晶过程★★★★
Fe-Fe3C相图的应用★★
碳钢★基本知识组元：组成合金的最简单、最基本且能独立存在的物质；在大多数的情况下就是组成元素。按所含组元的数目，合金分为二元合金、三元合金及多元合金相图：

表示合金系中合金的状态与温度、成分之间关系的图解。热分析法
铁碳相图有两类：
Ⅰ液体、固溶体和渗碳体之间亚稳平衡，是紧靠铁端部分，其中C含量的范围是0～6.69％
Ⅱ液体、固溶体和石墨之间的稳定平衡，其中C含量的范围是0～100％。1一、铁碳合金中的组元及相纯铁碳在α-Fe中的间隙固溶体称为α铁素体，简称为铁素体(Ｆ)；最大溶碳量为727℃时的wc=0.0218%，最小为室温时的wc=0.0008%；性能为：σb180~280MPa、σ0.2100~170MPa、δ30%~50%，αk160~200J/㎝2、硬度~80HB。
碳在δ-Fe中形成的间隙固溶体称为δ铁素体，(δ)，最大溶碳量为1495℃时的0.09％。碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体(A)，最高溶碳量为1148℃时的wc=2.11％；奥氏体具有高塑性、低硬度和强度，其力学性能为：σb400MPa、δ40%~50%、170~220HB。
奥氏体主要存在于727℃以上的高温范围内，利用这一特性，工程上常将钢加热到高温奥氏体状态下进行塑性成形。渗碳体珠光体莱氏体二、铁碳合金相图的分析包晶相图三条水平线三条水平线图中的特性线二次渗碳体通常沿奥氏体晶界呈网状分布PQ线为碳在-Fe中的固溶线CD线是从液体中结晶出渗碳体的开始温度线三、典型铁碳合金相图的结晶过程3.白口铸铁（2.11%--6.69%C）1.工业纯铁(Wc<0.0218%)纯铁组织金相图2.共析钢(Wc=0.77%)共析钢组织金相图相组成：α+Fe3C
组织组成：P3.亚共析钢(Wc=0.45%)亚共析钢组织金相图组织组成：α+P4.过共析钢(Wc=1.2%)过共析钢组织金相图组织组成：Fe3C+Pa)硝酸酒精浸蚀b)苦味酸钠的浸蚀
白色网状相为二次渗碳体黑色网状为二次渗碳体
暗黑色为珠光体浅白色为殊光体5.共晶白口铸铁(Wc=4.3%)共晶白口铸铁组织金相图组织组成：Fe3C+P——Ld‘6.亚共晶白口铸铁(Wc=3.0%)亚共晶白口铸铁组织金相图组织组成：Fe3C+P+Ld’——？7.过共晶白口铸铁(Wc=5.0%)过共晶白口铸铁组织金相图组织组成：Fe3C+Ld‘总结：从Fe-Fe3C相图可知，铁碳合金室温下的相组成物都是铁素体和渗碳体，并且随含碳量的增加，渗碳量不断增多。而室温组织组成物却有α、Fe3CⅢ、P、Fe3CⅡ、Fe3CⅠ和Ld’。