华南师范大学材料科学与工程教程第五章 材料的相结构及相图(三).ppt

第五章材料的相结构及相图(三) ——相图及其类型 1、匀晶相图 2、共晶相图 3、包晶相图 4、其它类型的二元系相图三、二元相图的基本类型平衡凝固不平衡结晶(晶内偏析) 平衡结晶共晶转变亚共晶转变过共晶转变不平衡结晶伪共晶不平衡共晶离异共晶六、复杂相图分析 1、分析方法 1)若有中间相,可把相图分为几个部分,根据需要选取某一部分进行分析 2)对于只标注单相区的相图,应根据“相区接触法则”填写各空白相区。 n=C- △P 3)利用典型成分分析合金的结晶过程及组织转变,并利用杠杆定律分析各相相对量随温度的变化情况。 C为组元数; △P为相邻相区的相数目差异; n为相邻相区接触的维数 2、铁-碳合金相图碳的质量分数<% 的合金称为钢, >% 的为铸铁在铁-碳合金中,根据结晶条件的不同,组元碳可具有碳化物 Fe 3C(渗碳体)和石墨两种形式,渗碳体在热力学上是一个亚稳相,而石墨是稳定的相。通常情况下,铁碳合金是按 Fe-Fe 3C系进行转变。 1、铁碳合金的组元 1)纯铁温度低于 912 oC的铁为体心立方晶格称为α-Fe ; 912-1394 oC间的铁为面心立方晶格,称为?-Fe ; 1394 -1538 oC的铁为体心立方晶格,称为δ-Fe 2) 3) 4) 铁-碳系统相图 ABCD 为液相线; AH , JE 为固相线整个相图主要由包晶、共晶和共析三个恒温转变组成: ①在HJB 水平线发生包晶转变 L B +δ H→? J此转变仅发生在含碳 ~% ②在ECF 水平线发生共晶转变 L C →? E +Fe 3C 含碳 ~% ③在PSK 水平线发生共析转变?→α p +Fe 3C 含碳量超过 % 珠光体共析反应? ?典型铁碳合金的平衡凝固根据组织特征,可参照铁碳相图将铁碳合金按含碳量分为七大类? 通常按有无共晶转变区分碳钢和铸铁,即含碳量小于 % 的为碳钢(小于 % 的为工业纯铁);大于 % 的为铸铁,按照 Fe-Fe 3 C系结晶的铸铁称为白口铸铁( ~% )。