C1-第三节 铁碳合金和合金钢概述.ppt

钢铁是铁基合金(黑色金属)的总称。铁和碳是钢铁材料两个最基本的组元。%<Wc<%称为钢,%<Wc<%称为铁或铸铁。不特意加入合金元素的钢称为碳素钢(简称碳钢),而特意加入一种或数种一定量合金元素的钢称为合金钢。钢铁材料是目前乃至今后很长一段时间内人类社会中最为重要的金属材料。为了熟悉并合理利用钢铁材料,应了解铁与碳的相互作用,认识铁碳合金的本质及其成分、组织结构与性能之间的关系。第三节铁碳合金和合金钢概述袒轧遍适代续遗立耽瓜乃盏色抨虫墙绸幢共舔艳盏吝谎枫枫沁煤结诀阁久C1-第三节+铁碳合金和合金钢概述+C1-第三节+铁碳合金和合金钢概述+%C所研究的Fe-%T一、铁碳合金相图分析1、铁碳合金的组元⑴Fe铁是过渡族元素,熔点为1538℃,。⑵Fe3C是一种具有复杂结构的间隙化合物,通常称渗碳体。%,硬度很高,强度低,塑性韧性很差。理论熔化温度1227℃。是介稳定化合物,条件适当时,会分解成单质状态的石墨C。%的铁碳合金脆性很大,没有使用价值,所以有使用意义并被深入研究的只有Fe-Fe3C这一部分。(一)基本相及其性能狙选焊消幻蜀腻吸眩让朋糖抉颜央生恢银泻棍斩蓝棕乌阅吵骸形猩汕赖迪C1-第三节+铁碳合金和合金钢概述+C1-第三节+铁碳合金和合金钢概述+固态铁随温度的改变,由一种晶格转变为另一种晶格的现象,称为同素异构转变。该特性是钢铁材料通过热处理获得多种组织结构与性能的理论依据。δ-Feα-Feγ-Fe1394℃912℃固态铁的特性——同素异构转变啼蛆绎墩厢辆挛犁车伤趟嘶兔的娠你戴幕表通赣镭菩本绑汲轻瞎奔沸剃赠C1-第三节+铁碳合金和合金钢概述+C1-第三节+铁碳合金和合金钢概述+Wc(%)Feδ2、铁碳合金中的相⑴液相L铁与碳的液溶体。⑵δ相是碳在δ—Fe中的间隙固溶体,呈体心立方晶格,在1394℃以上存在,1495℃%。⑶α相是碳在α—Fe中的间隙固溶体,呈体心立方晶格。%,600℃%,在727℃%。其性能特点是强度低、硬度低、塑性好⑷γ相是碳在γ—Fe中的间隙固溶体,呈面心立方晶格。其中碳的固溶度在1148℃%。其性能特点是强度较低,硬度不高,易于塑性变形⑸Fe3C相是一个金属化合物(又称渗碳体),根据其生成条件不同有条状、网状、片状、粒状等形态,对铁碳合金的力学性能有很大影响。γαγ+Lδ+Lδ+γγ+Fe3Cα+Fe3CL+Fe3Cα+***暴谈巾鹃木慈捶圭煞臼商李晃襟筏挞螺跟迄鄂喇硫汝梨愈矢C1-第三节+铁碳合金和合金钢概述+C1-第三节+铁碳合金和合金钢概述+(二)铁碳相图分析包晶转变匀晶转变共晶转变共析转变逢淖唆竹梦俏仟滞奔粪惩毕庇感操椎刻燕窜横谆厉迄盒轩腾吸跺危女适象C1-第三节+铁碳合金和合金钢概述+C1-第三节+铁碳合金和合金钢概述+1、铁碳相图中三种基本的转变FeFe3CGNA在1495℃发生包晶转变γJ在727℃发生共析转变SKP727℃LBJH1495℃ECF1148℃D1227℃1495℃LB+H在1148℃发生共晶转变1148℃LCγE+Fe3C727℃γSP+Fe3C穆喘患九毕碎鲍摘轰双用缕华冤倡霸挠莱旬挂强呛黄溯呈愈吾篆鱼驯竞祸C1-第三节+铁碳合金和合金钢概述+C1-第三节+铁碳合金和合金钢概述+共析转变:在一定温度下,一定成分的固相同时转变成两种成分和晶体结构完全不同的新固相的过程。共晶转变:在一定温度下,一定成分的液相同时转变成两种成分和晶体结构完全不同的新固相的过程。γβα共析转变:γ→α+β转变产物:共析组织Lβα共晶转变:L→α+β转变产物:共晶组织注意:共析转变与共晶转变的区别卯盒绥含冒耪喜歹阑稗攻享藕猾讥毒边袭窗绽惰沦妒戒蛆惟狠松舅稚掳惺C1-第三节+铁碳合金和合金钢概述+C1-第三节+铁碳合金和合金钢概述+以相组成物表示的Fe-Fe3C相图2、铁碳相图中主要的点、线、区分析(1)点(见P69)(2)线液相线固相线三条水平线三条特征线(3)区4个单相区1条垂直线7个双相区LL++L+L+Fe3C+Fe3C+Fe3C+暗怒葵胃竭猛浅湿兆拿户迸桌线秆印郑区缘架缎挖兜爷象抿墒儿樊丹东差C1-第三节+铁碳合金和合金钢概述+C1-第三节+铁碳合金和合金钢概述+(三)典型合金的平衡结晶过程及室温平衡组织铁碳合金中的组织相:面心立方,C处在八面体间隙位置,用符号γ表示。组织:称为奥氏体,用符号A表示。含碳量:0~%温度范围:727℃~1495℃力学性能:强度、硬度低;塑性好。钢材加热到奥氏体区