材料及热加工工艺—第三章铁碳合金相图西安理工大学材料科学与工程学院schoolofmaterialscienceandengineeringofXAUT第三章铁碳合金相图第一节铁碳合金的组元及基本相第二节Fe-Fe3C相图第三节含碳量对碳钢组织与性能的影响材料及热加工工艺—第三章铁碳合金相图西安理工大学材料科学与工程学院schoolofmaterialscienceandengineeringofXAUT第一节铁碳合金的组元及基本相一、纯铁及其同素异构转变(重结晶)1394°C912°Cbccfccbccδ-Feγ-Feα-Fe纯铁的力学性能特点：强度、硬度低，塑性、韧性好，一般不用于结构件。磁性转变：770°C以上无磁性770°C以下有磁性材料及热加工工艺—第三章铁碳合金相图西安理工大学材料科学与工程学院schoolofmaterialscienceandengineeringofXAUT二、铁碳合金中的基本相Fe和CL相：液态下无限互溶、成分均匀固溶体相：C溶于Fe中形成F、A等金属化合物相：Fe与C化合形成Fe3C铁碳合金中的组元：Fe、C铁碳合金中的相：液相L、α、γ和δ固溶体、Fe3C金属化合物在铁碳合金中碳既可溶入α–Fe、γ-Fe，也可以溶入δ-Fe，形成不同的固溶体。材料及热加工工艺—第三章铁碳合金相图西安理工大学材料科学与工程学院schoolofmaterialscienceandengineeringofXAUT1）铁素体体心立方结构碳溶于a-Fe中形成的间隙固溶体,以F或α表示；铁素体的组织为多边形晶粒，其力学性能几乎与纯铁相同。铁素体铁素体的溶碳能力很低，为体心立方晶格；材料及热加工工艺—第三章铁碳合金相图西安理工大学材料科学与工程学院schoolofmaterialscienceandengineeringofXAUT2）奥氏体:碳溶于-Fe中的间隙固溶体；用A或表示。面心立方晶格，溶碳能力比铁素体大；组织为不规则多面体晶粒，晶界较直。强度低、塑性好，钢材热加工都在区进行。奥氏体面心立方结构材料及热加工工艺—第三章铁碳合金相图西安理工大学材料科学与工程学院schoolofmaterialscienceandengineeringofXAUT3、渗碳体（Fe3C）定义：铁与碳形成的金属化合物，是钢铁中的强化相，高温下可分解，Fe3C→3Fe+C(石墨)。特点：含碳量为6.69%，晶格构造十分复杂。性能很硬很脆，而塑性和韧性极低，伸长率和冲击韧性几乎为零，在钢中主要起强化作用，不能单独应用。材料及热加工工艺—第三章铁碳合金相图西安理工大学材料科学与工程学院schoolofmaterialscienceandengineeringofXAUT第二节铁碳合金状态图铁和碳可形成一系列稳定化合物：Fe3C、Fe2C、FeC，它们都可以作为纯组元看待。含碳量大于Fe3C成分（6.69%）时，合金太脆，已无实用价值。实际所讨论的铁碳合金相图是Fe-Fe3C相图。FeFe3CFe2CFeCCC%(at%)→材料及热加工工艺—第三章铁碳合金相图西安理工大学材料科学与工程学院schoolofmaterialscienceandengineeringofXAUT一、Fe-Fe3C相图的建立1.1.配制不同成分的铁碳合金，加热后缓慢配制不同成分的铁碳合金，加热后缓慢地冷却，记录数据，绘制它们的冷却曲线地冷却，记录数据，绘制它们的冷却曲线（时间、温度）；（时间、温度）；2.2.从冷却曲线上从冷却曲线上找出临界点，并找出临界点，并画到成分画到成分——温度温度坐标中；坐标中；3.3.相同意义的点相同意义的点连接起来。连接起来。材料及热加工工艺—第三章铁碳合金相图西安理工大学材料科学与工程学院schoolofmaterialscienceandengineeringofXAUTCu-Ni合金相图的建立过程材料及热加工工艺—第三章铁碳合金相图西安理工大学材料科学与工程学院schoolofmaterialscienceandengineeringofXAUTFe-Fe3C相图Fe-Fe3C相图ACDEFGSPQ1148℃727℃LAL+AL+Fe3CⅠ4.3%C2.11%C0.0218%C6.69%CFeFe3CT°(A+Fe3C)LdLd+Fe3CⅠA+Ld+Fe3CⅡFA+FA+Fe3CⅡ(F+Fe3C)PP+F0.77%CP+Fe3CⅡLd’Ld’+Fe3CⅠP+Ld’+Fe3CⅡK共晶相图共析相图匀晶相图(P+Fe3C)材料及热加工工艺—第三章铁碳合金相图西安理工大学材料科学与工程学院schoolofmaterialscienceandengineeringofXAUT二、铁碳合金状态图的分析1.特性点⇄⇄⇄⇄⇄LJNG+Fe3C+Fe3CL+Fe3CL++材料及热加工工艺—第三章铁碳合金相图西安理工大学材料科学与工程学院schoolofmaterialscienceandengineeringo...
