铁碳合金平衡组织观察与分析

实验四 铁碳合金平衡组织观察与分析一、实验目得1、熟悉掌握铁碳合金(碳钢及白口铸铁)在平衡状态下得显微组织。2、分析成分(含碳量)对铁碳合金显微组织得影响,从而加深理解成分、组织与性能之间得相互关系。二、实验原理铁碳合金得显微组织就是讨论与分析钢铁材料性能得基础 ,所谓平衡状态得显微组织就是指合金在极为缓慢得冷却条件下(如退火状态,即接近平衡状态)所得到得组织。可根据以组织组成物标注得 Fe-Fe3C 合金相图来分析铁碳合金在平衡状态下得显微组织,如图 4–１所示。图 4–1 以组织组成物标注得 Fe-Fe3C 合金相图铁碳合金得平衡组织主要就是指碳钢与白口铸铁组织,其中碳钢就是工业上应用最广得金属材料,它们得性能与其显微组织密切相关。此外,对碳钢与白口铸铁显微组织得观察与分析,有助于加深对 Fe-Fe3C 相图得理解。从 Fe-Fe3C 相图上可以瞧出,所有碳钢与白口铸铁得室温组织均由铁素体(F)与渗碳体(Fe3C)这两个基本相所组成。但就是由于含碳量不同,铁素体与渗碳体得相对数量、析出条件以及分布情况均有所不同,因而呈现各种不同得组织形态。在 Fe-Fe3C 相图中,ABCD 为液相线,AHJECF 为固相线。相图中各特征点得温度、成分及其含义见表 4–１。表 4–１ 铁碳相图中各特征点得说明点得符号温度/℃含碳量/%说 明A15380纯铁熔点B14950、53包晶反应时液态金属得成分点C11484、3共晶点 LC → AE+ Fe3C,共晶产物称莱氏体D12276、69渗碳体得熔点E11482、11碳在 γ–Fe 中得最大溶解度F11486、69共晶反应渗碳体得成分点G9120α–Fe ⇋ γ–Fe 同素异构转变点H14950、09碳在 δ–Fe 中得最大溶解度J14950、17包晶点 LB + δH→AJK7276、69共析反应时渗碳体成分点N13940γ–Fe ⇋ δ–Fe 同素异构转变点P7270、0218碳在 α–Fe 中得最大溶解度S7270、77共析点 AS → FP体+ Fe3C,共析产物,称珠光体Q室温0、0008室温下碳在 F 体中得溶解度Fe- Fe3C 相图中有二条水平线(此处不介绍包晶线及包晶反应):ECF 水平线(1148°C)为共晶线,在该线温度下将发生共晶转变:L4、3 ® A2、11 + Fe3C 。转变产物为奥氏体与渗碳体得机械混合物,称高温莱氏体(Ld)。PSK 水平线(727°C)为共析线,在该线温度下将发生共析转变:A0、77 ® F0、0218 + Fe3C 。转变产物为铁素体与渗碳体得机械混合物,称珠光体(P)。共析线又称为 A1线。Fe- Fe3C 相图中还有固态转变线:GS 为 A 体 ⇋ F 体 固溶体转变线,...