1、汽車材料,第二章 黑色金屬（鋼、鑄鐵及其合金）,金屬和合金的晶體結(jié)構(gòu),一切金屬在固態(tài)下都是晶體。晶體是指其原子具有規(guī)則排列的物體。在自然界中，除了一些少數(shù)物質(zhì)如玻璃、松香、塑料等以外，包括金屬在內(nèi)的絕大多數(shù)的固體都是晶體。 晶體中原子在空間的排列方式稱為晶體結(jié)構(gòu)。為了便于描述晶體結(jié)構(gòu)，我們常以通過(guò)各原子中心的一些假想連線把它們?cè)谌S空間里的幾何排列形式描繪出來(lái)，各連線的交點(diǎn)稱為“結(jié)點(diǎn)”，在結(jié)點(diǎn)上的黑點(diǎn)表示晶體中原子排列形式的空間格子稱為晶格。組成晶格的最基本的幾何單元稱為晶胞，單位是納米(1nm=10-9m)，金屬的晶格常數(shù)一般為1070nm。,金屬常見(jiàn)的晶格類型,體心立方晶格的晶胞是一個(gè)正立

2、方體，在立方體的8個(gè)角上和中心處各有一個(gè)原子。 面心立方晶格的晶胞是一個(gè)正立方體，在立方體的8個(gè)角上和立方體6個(gè)面的中心各有一個(gè)原子。 密排六方晶格的晶胞是一個(gè)六棱 柱體，在六棱柱體的12個(gè)角上及 兩個(gè)端面的中心各有一個(gè)原子， 除此之外，在六棱柱體的中心還 有3個(gè)勻布的原子。,實(shí)際金屬的晶體結(jié)構(gòu),實(shí)際金屬都是多晶體。在顯微鏡下觀察，工業(yè)上實(shí)際使用的金屬都是由小晶體組成的，這些小晶體稱為“晶?！?，每個(gè)晶粒都是由許多位相相同的晶胞堆積成的。晶粒與晶粒之間的交界面稱為晶界。,鐵碳合金的組元,鐵：過(guò)渡元素，熔點(diǎn)1538。 同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：金屬在固態(tài)下隨溫度的變化由一種晶格類型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪痪Ц耦愋偷默F(xiàn)象。

3、純鐵塑性、韌性很好，但強(qiáng)度很低，很少用于制造機(jī)械零件。 在固態(tài)下，碳在鐵碳合金中可以3種形式存在：自由態(tài)石墨；碳溶解于鐵的晶格中形成固溶體；碳與鐵作用形成化合物。,鐵碳合金的基本相,鐵素體（F、）是碳溶解在-Fe體心立方晶格中形成的間隙固溶體，溶解碳的數(shù)量很少（室溫時(shí)為0.0008%），其力學(xué)性能以及物理、化學(xué)性能與純鐵極為相近，是室溫下鐵碳合金的基本相。 奧氏體（A、）是碳溶解在-Fe面心立方晶格中形成的間隙固溶體，溶碳能力比鐵素體大，1148時(shí)為2.11%，727 時(shí)為0.77%。塑性、韌性比鐵素體高，強(qiáng)度、硬度低，是絕大多數(shù)鋼種在高溫進(jìn)行壓力加工時(shí)所要求的組織。,滲碳體（Fe3C）是鐵和

4、碳形成的具有穩(wěn)定成分的化合物，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.69%。硬度很高，塑性、韌性極差，幾乎為零。滲碳體在一定條件下可以分解而形成石墨狀態(tài)的自由碳。 珠光體（P）是由鐵素體和滲碳體組成的復(fù)相混合物，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.77%。性能介于鐵素體和滲碳體之間，強(qiáng)度和硬度較高，具有良好的塑性和韌性。 萊氏體由奧氏體和滲碳體組成，存在于1148727高溫區(qū)間的稱為高溫萊氏體（Ld），在727 以下的萊氏體由珠光體和滲碳體組成，稱為低溫萊氏體（Ld），其硬度很高，塑性、韌性很差。,鐵碳合金相圖（Fe-Fe3C相圖）,L -液相 -奧氏體 F -鐵素體 Fe3C-滲碳體,相圖中特性點(diǎn)、線的含義,相圖中有5個(gè)基本區(qū)，相應(yīng)的有5個(gè)單相區(qū)： ABCD以上液相區(qū)（L） AHNA固溶體區(qū)（ ） NJESGN奧氏體區(qū)（A） GPQ以左鐵素體區(qū)（F） DFK垂線