1、關(guān)于鐵碳合金相圖知識匯總第一張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月重點(diǎn)掌握1、鐵碳合金的基本組織和性能特點(diǎn)；2、根據(jù)鐵碳相圖，分析典型成份的結(jié)晶過程；3、成份、組織與性能之間的關(guān)系。 第二張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 鐵碳相圖是研究鋼和鑄鐵的基礎(chǔ)，對于鋼鐵材料的應(yīng)用、熱加工及熱處理工藝的制定都具有重要的指導(dǎo)意義。 鐵和碳可以形成一系列化合物，如Fe3C、Fe2C、FeC等, 有實(shí)用意義并被深入研究的只是Fe-Fe3C部分，F(xiàn)e-Fe3C相圖中的組元只有Fe和Fe3C。第三張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 鐵碳合金基本相一、 鐵素體1相 高溫鐵素體：C固溶到-F

2、e中，形成相。2相 鐵素體（用F表示）： C固溶到 -Fe中，形成相。F強(qiáng)度、硬度低、塑性好 （室溫：C%=0.0008%,727度：C%=0.0218%）二、奧氏體 （用A表示）：C固溶到-Fe中形成相）強(qiáng)度低，易塑性變形三、滲碳體 Fe3C相，由Fe與C組成一種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的間隙化合物,滲碳體的熔點(diǎn)高，性能：硬而脆，塑性、韌性幾乎為零。按不同生成條件形狀有：條狀、網(wǎng)狀、片狀、粒狀等形態(tài), 對鐵碳合金的機(jī)械性能有很大影響。第四張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) Fe-Fe3C相圖分析第五張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月一、相圖中的點(diǎn)、線、面：三條水平線和三個(gè)重要點(diǎn)（1）包

3、晶轉(zhuǎn)變線HJB，J為包晶點(diǎn)。 1495攝氏度，C%=0.09-0.53% L+ A 第六張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）共晶轉(zhuǎn)變線ECF, C點(diǎn)為共晶點(diǎn)。在1148, C點(diǎn)成分的L發(fā)生共晶反應(yīng)：L A（2.11%C）+Fe3C（6.69%C，共晶滲碳體）。 共晶反應(yīng)的產(chǎn)物是奧氏體與滲碳體的共晶混和物, 稱萊氏體, 以符號 Le表示。 第七張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）共析轉(zhuǎn)變線PSK，S點(diǎn)為共析點(diǎn)。在727, S點(diǎn)成分的A發(fā) 生共析反應(yīng)： A F + Fe3C （0.0218%C） （6.69%C共析滲碳體）共析反應(yīng)的產(chǎn)物是鐵素體與滲碳體的共析混合物, 稱珠光

4、體, 以符號P表示。 第八張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 珠光體的強(qiáng)度較高, 塑性、韌性和硬度介于滲碳體和鐵素體之間, 其機(jī)械性能如下： 抗拉強(qiáng)度極限b 770MPa 沖擊韌性ak3105 J/m24105J/m2 延伸率20%35% 硬度：180HB第九張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2液固相線 液相線ABCD 固相線AECF第十張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月二、Fe-C合金平衡結(jié)晶過程 7種典型Fe-C合金的平衡結(jié)晶過程：（看動(dòng)畫：Fe-C合金平衡結(jié)晶過程 3種）1.工業(yè)純鐵 2.共析鋼3.亞共析鋼4.過共析鋼5.共晶白口鐵6.亞共晶白口鑄鐵7.過共晶白口

5、鑄鐵第十一張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1工業(yè)純鐵（C%0.0218%） 鐵熔點(diǎn)或凝固點(diǎn)為1538, 相對密度是7.87g/cm3。 純鐵從液態(tài)結(jié)晶為固態(tài)后, 繼續(xù)冷卻到1394及912時(shí), 先后發(fā)生兩次同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。 第十二張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1工業(yè)純鐵（C%0.0218%）L L+A A A+F F F + Fe3CIII相組成物：F+Fe3C (C%0.0008%)或 F（C%0.0008%）相相對量：F%= Fe3C%=組織組成物：F 和 Fe3CIII第十三張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 工業(yè)純鐵的機(jī)械性能特點(diǎn)是強(qiáng)度低、硬度低、塑性好。主

6、要機(jī)械性能如下： 抗拉強(qiáng)度極限 b 180MPa230MPa 抗拉屈服極限 0.2 100MPa170MPa 延伸率 30%50% 斷面收縮率 70%80% 沖擊韌性 ak 1.6106J/m22106 J/m2 硬度 50HB80HB 第十四張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2共析鋼 C%=0.77% 第十五張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2共析鋼 C%=0.77% 相組成物：F和Fe3C相相對量：F%= Fe3C%=組織組成物 ：P第十六張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月3亞共析鋼 0.0218%C%0.77% 第十七張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月L

7、L+A A A+F A+P+F P+F 3亞共析鋼 0.0218%C%0.77% 第十八張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月相組成物：F，F(xiàn)e3C相相對量：F%= Fe3C%=組織組成物：F、P P%= F%=3亞共析鋼 0.0218%C%0.77% 第十九張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月4過共析鋼 第二十張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月L L+A A A+Fe3CII A+P+Fe3CII P+Fe3CII 4過共析鋼 第二十一張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月相組成物：F%= Fe3C%=組織相對量：Fe3CII%= P%=4過共析鋼 第二十二張，PPT共

8、三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月5共晶白口鐵（C%=4.3%） LL+Le Le (A+Fe3C共晶) Le (A+Fe3C共晶+Fe3CII) Le(P+Fe3CII+Fe3C)第二十三張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月6亞共晶白口鑄鐵，2.11%C%4.3% 相組成物：F%= Fe3C%=組織組成物：P，Le，F(xiàn)e3CII第二十四張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月7過共晶白口鑄鐵 相組成物：F%= Fe3C%=組織組成物：Le%=Lc%= Fe3C%=第二十五張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月小結(jié)：標(biāo)注組織的鐵碳相圖 第二十六張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月

9、第三節(jié)、Fe-C合金的成分-組織-性能關(guān)系 含碳量鐵碳合金在室溫下的組織都由F和Fe3C兩相組成, 兩相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由杠桿定律確定。隨C%F%，F(xiàn)e3C%第二十七張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月含碳量性能 HB：取決于相及相對量強(qiáng)度：C%，而C% 0.9%塑性、韌性：C%塑性、韌性 第三節(jié)、Fe-C合金的成分-組織-性能關(guān)系 第二十八張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié)、Fe- Fe3C相圖的應(yīng)用 Fe- Fe3C相圖在生產(chǎn)中具有巨大的實(shí)際意義, 主要應(yīng)用在鋼鐵材料的選用和加工工藝的制訂兩個(gè)方面。 建筑結(jié)構(gòu)和各種型鋼需用塑性、韌性好的材料, 選用碳含量較低的鋼材。第二十九張

10、，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月相圖的應(yīng)用 機(jī)械零件需要強(qiáng)度、塑性及韌性都較好的材料, 應(yīng)選用碳含量適中的中碳鋼。第三十張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 工具要用硬度高和耐磨性好的材料, 則選碳含量高的鋼鐘。相圖的應(yīng)用第三十一張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月相圖的應(yīng)用 純鐵的強(qiáng)度低, 不宜用做結(jié)構(gòu)材料, 但由于其導(dǎo)磁率高, 矯頑力低, 可作軟磁材料使用, 例如做電磁鐵的鐵芯等。 白口鑄鐵硬度高、脆性大，不能切削加工，也不能鍛造，但其耐磨性好，鑄造性能優(yōu)良，適用于作要求耐磨、不受沖擊、形狀復(fù)雜的鑄件，例如拔絲模、冷軋輥、犁鏵、球磨機(jī)的磨球等。第三十二張，PPT共三十七

11、頁，創(chuàng)作于2022年6月相圖的應(yīng)用鑄造工藝方面的應(yīng)用 根據(jù)Fe- Fe3C相圖確定合金的澆注溫度。澆注溫度一般在液相線以上50100。純鐵和共晶白口鑄鐵的鑄造性能最好, 它們的凝固溫度區(qū)間最小, 因而流動(dòng)性好, 分散縮孔少, 可以獲得致密的鑄件, 所以選在共晶成分附近。在鑄鋼生產(chǎn)中, 碳含量規(guī)定在0.15-0.6%之間, 因?yàn)檫@個(gè)范圍內(nèi)鋼的結(jié)晶溫度區(qū)間較小, 鑄造性能較好。 第三十三張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月相圖的應(yīng)用熱鍛、熱軋工藝方面的 應(yīng)用 鋼處于奧氏體狀態(tài)時(shí)強(qiáng)度較低, 塑性較好, 因此鍛造或軋制選在單相奧氏體區(qū)進(jìn)行。一般始鍛、始軋溫度控制在固相線以下100200范圍內(nèi)。一般始鍛溫度為11501250, 終鍛溫度為750850。第三十四張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 一些熱處理工藝如退火、正火、淬火的加熱溫度都是依據(jù)Fe- Fe3C相圖確定的。因此有重要的意義。相圖的應(yīng)用在熱處理工藝方面的應(yīng)用第三十五張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月在運(yùn)