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第2章 鐵碳合金與鐵碳合金相圖

2.1       鐵碳合金的基本組織
1.1.    鐵素體
碳與α-Fe中形成的間隙固溶體稱為鐵素體,用F表示。強度和硬度低,塑性和韌性好。
1.2.    奧氏體
碳與γ-Fe中形成的間隙固溶體稱為鐵素體,用A表示。高溫組織,在大于727時存在。塑性好,強度和硬度高于F,在鍛造、軋制時常要加熱到A,提高塑性,易于加工。
1.3.    滲碳體
鐵與碳形成的金屬化合物,硬度高,脆性大。用Fe3C
1.4.   
珠光體
FFe3C混合物。強度,硬度,塑性,韌性介于兩者之間。
1.5.    萊氏體
AFe3C混合物硬度高,塑性差。

2.2       鐵碳合金狀態(tài)圖


2.2.1    狀態(tài)圖主要點線
主要點

特性點

溫度

含義

A

1538

純鐵熔點

C

1148

共晶點

D

1227

滲碳體熔點

E

1148

Cγ-Fe中最大溶解度

G

912

純鐵的同互異晶轉(zhuǎn)變點

P

727

Cα-Fe中最大溶解度

S

727

共析點

Q

室溫

室溫時Cα-Fe中最大溶解度

主要線:
ABCD
      液相線,液相冷卻至此開始析出,加熱至此全部轉(zhuǎn)化。
AHJECF
      固相線,液態(tài)合金至此線全部結(jié)晶為固相,加熱至此開始轉(zhuǎn)化
GS
      A3線,A開始析出F的轉(zhuǎn)變線,加熱時F全部溶入A
ES

      Acm線,CA中溶解度曲線
ECF
      共晶線,含C2.11-6.69%至此發(fā)生共晶反應(yīng),結(jié)晶出AFe3C混合物,萊氏體。
PSK
      共析線,含C量在0.0218-6.69%至此反生共析反應(yīng),產(chǎn)生出珠光體
2.2.2    鐵碳合金分類
2.2.2.1        C0.0218~2.11%
      共析鋼    C0.77%
      亞共析鋼0.0218-0.77%
      過共析鋼0.77-2.11%
2.2.2.2       
白口鑄鐵 2.11-6.69%
      共晶白口鑄鐵       4.3%
      亞共晶白口鑄鐵    2.11-4.3%
      過共晶白口鑄鐵    4.3-6.69%
2.2.3    鐵碳合金相圖的作用
在鑄造方面
       選擇合適的澆鑄溫度,流動性好
在煅造方面
       選擇合適的溫度區(qū),奧氏體區(qū)
在熱處理方面
       退火,正火,淬火等
2.2.4 碳對鐵碳合金平衡組織和性能的影響
一、含碳量對平衡組織的影響
    室溫下,鐵碳合金均由a+ Fe3C兩相組成
    隨含碳量不同,可分為七個典型組織區(qū)
二、含碳量對機械性能的影響
     珠光體P:為F + Fe3C的混合物,呈層片狀,由于Fe3C的強化作用,珠光體性能較好;
     亞共析鋼:由F + P組成,隨碳量增加,珠光體量增加,強度性能提高;
     過共析鋼:P+ Fe3C(II)組成,當(dāng)含碳量<1% Fe3C(II)斷續(xù)分布在晶界處,強度提高;當(dāng)含碳量>1% Fe3C(II)呈網(wǎng)狀分布在晶界處,強度性能下降。
     萊氏體:硬而脆

 

 

 

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