内容发布更新时间 : 2024/12/25 12:24:37星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第二章 铁碳合金

第二章 铁碳合金 第一节 铁碳合金的基本组织

*什么叫组织？ 表示晶体的种类、大小、分布状况。可以由一个相或多个相组成

一．纯铁的晶体结构及其结晶

1．(简)同素异晶体：同种元素组成的具有不同晶体结构的晶体，如石墨是金刚石的同

素异晶体；α-Fe与γ-Fe

2．(简)纯铁的同素异晶转变

α-Fe γ-Fe

建立固态下结晶的概念 3．重结晶 固态下的结晶与液态到固态的结晶的异同（以铁为例） ．．．．．．．．．．．

同：都属于结晶过程，都有“形核——长大”的过程、“过冷”等现象。 异：在固态下结晶时应力不能及时释放，产生应力。 因此把这种结晶称作：重结晶

钢铁材料的种类较多，掌握其性能不太容易。但这些材料的性能是由其组织决定的。

二．铁碳合金的五种基本组织及其性质

1．铁素体温（F） 形成：碳溶入α-Fe

特点：塑性、韧性好，强度、硬度低 δ：30~50%

σb ：180~280MPa。 180MPa：50kg力。一人直径1.9mm拉断

二人直径2.6mm拉断 HBS：50~80，很软。小刀刻划

例：08钢，F含量90%，估计其塑性、韧性

2．奥氏体（A） 形成：碳溶入γ-Fe

特点：常温下：塑性和韧性好，具有一定的强度和硬度。 δ：40~50% σb：400MPa HBS ：170~220

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50kg力。一人直径1.25mm拉断 第二章 铁碳合金

高温下（800oC以上）：塑性极好，强度极低。 应用：锻压。“趁热打铁” 3．渗碳体（Fe3C）

形成：铁与碳生成的化合物 特点：硬而脆、塑性极差 作用：？(双重) 4．珠光体（P）

形成：Fe3C与F片状交分布形成的层状结构。（示意图） 特点：强度、硬度较高。塑性和韧性不高。 δ：20~30% σb：770MPa

HBS ：180

50kg力。一人直径0.9mm拉断 5．莱氏体（Ld）

形成：由A与Fe3C组成 特点：类似于渗碳体

根据钢的组织比较性能：10钢（F多87%+P）与45钢（F少42%+P） 10钢（F多87%+P）与20钢（F中等74%+P） 45钢（F+P）与T10A钢（P+Fe3C）

第二节 铁碳相图

如何才能知道钢中某种组织的含量？

一．基本概念 1．相图的作用

了解合金的组织 指导热加工和选材

例：仪表、汽车的外壳 选塑性好的材料 F含量多的钢。哪

种钢？

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第二章 铁碳合金

含碳量为0.45%的钢，造齿轮 锻造 塑性好 变成A

或F 如何变？

2．什么叫相图？表示合金的成分、温度与组织间的关系的图形。即某种组织在什么条件下（成分温度）才能存在？

相图的表示方法：纵坐标、横坐标，类似于盐水的溶解度线。 二．铁碳相图分析

相图由相区构成，由实验得出，绘制在温度、成分图上。 1．相区 (1) 单相区：

合金处于什么相区便是什么相。

① L相区 ② A相区 ③ F相区

例：1200oC, Wc为3.7%~5.0%; 1400oC, Wc为1.8%~

例：1200oC, Wc为0%~1.7%; Wc为1.0%, 温度为800 oC ~1350 oC 例： 800 oC, Wc为0%~0.02%

④ Fe3C相区（一条竖直的线），表示含碳量刚好为6.69%时，温度1227oC以下时，合金为单相渗碳体。

(2) 双相区

夹在两个单相区中间的部分。有两个相共同存在

① L+A ② A+F

说明：双相区表示表示两相同时存在，当合金处于此区时，其组成为两相。浓度位于边界上。

例： Wc为1.0%(T10A), 1400oC, 相A（Wc, 0.7%）,相L（Wc, 1.8%）

o

例： Wc为0.2%(20), 800C, 相F（Wc, 0.2%）,相A（Wc, 0.4%）

其它双相区

③ L+Fe3C ④ A+Fe3C ⑤ F+Fe3C

问题：20钢（Wc, 0.20%）常温下，T12钢（Wc, 1.20%）800 oC下的相各是什么？含量各是多少？

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