鐵碳合金非平衡組織觀察與分析

1、鐵碳合金非平衡組織觀察與分析鐵碳合金非平衡組織觀察與分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂?、?shí)驗(yàn)?zāi)康模?1.研究淬火溫度、冷卻速度、回火溫度對研究淬火溫度、冷卻速度、回火溫度對45鋼和鋼和T12 鋼組織的影響。鋼組織的影響。 2. 熟悉鋼熱處理后的基本組織金相特征。熟悉鋼熱處理后的基本組織金相特征。二、實(shí)驗(yàn)概述：二、實(shí)驗(yàn)概述： 1. 鐵碳合金相圖及其作用；鐵碳合金相圖及其作用； 2. 鋼熱處理后的基本組織金相特征鋼熱處理后的基本組織金相特征（見下表）（見下表） 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求：三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求： 1. 認(rèn)真觀察分析碳鋼熱處理后的組織及其形貌特征；認(rèn)真觀察分析碳鋼熱處理后的組織及其形貌特征； 2. 完成電子

2、實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成電子實(shí)驗(yàn)報(bào)告FeFe3C合金平衡相圖合金平衡相圖亞共析鋼亞共析鋼過共析鋼過共析鋼過共晶白口鐵過共晶白口鐵亞共晶白口鐵亞共晶白口鐵工工業(yè)業(yè)純純鐵鐵共共析析鋼鋼共共晶晶白白口口鐵鐵鐵碳合金非平衡組織試樣鐵碳合金非平衡組織試樣序號序號試樣名稱試樣名稱處理狀態(tài)處理狀態(tài)顯微組織顯微組織浸蝕劑浸蝕劑145鋼鋼840正火正火S+F4%硝酸酒精溶液硝酸酒精溶液245鋼鋼840水淬水淬M4%硝酸酒精溶液硝酸酒精溶液345鋼鋼840油淬油淬M+T4%硝酸酒精溶液硝酸酒精溶液445鋼鋼760水淬水淬M+F4%硝酸酒精溶液硝酸酒精溶液545鋼鋼840水淬水淬+400回火回火回火回火T4%硝酸酒精溶液硝酸酒

3、精溶液645鋼鋼840水淬水淬+650回火回火回火回火S4%硝酸酒精溶液硝酸酒精溶液7T12鋼鋼球球 化化 退退 火火球狀球狀P4%硝酸酒精溶液硝酸酒精溶液8T12鋼鋼780水淬水淬淬火淬火M +K+A 4%硝酸酒精溶液硝酸酒精溶液9T12鋼鋼780水淬水淬+200回火回火回火回火M +K+A 4%硝酸酒精溶液硝酸酒精溶液10T12鋼鋼920水淬水淬粗大粗大M +A 4%硝酸酒精溶液硝酸酒精溶液11T12鋼鋼正火正火魏氏組織（魏氏組織（W）4%硝酸酒精溶液硝酸酒精溶液1245鋼鋼鍛后空冷鍛后空冷魏氏組織魏氏組織W4%硝酸酒精溶液硝酸酒精溶液1320鋼鋼920水淬水淬板條板條M4%硝酸酒精溶液硝

4、酸酒精溶液1465Mn鋼鋼等溫淬火等溫淬火B(yǎng)上上4%硝酸酒精溶液硝酸酒精溶液15GCr15鋼鋼等溫淬火等溫淬火B(yǎng)下下4%硝酸酒精溶液硝酸酒精溶液1620CrMnTi正火正火B(yǎng)粒狀粒狀4%硝酸酒精溶液硝酸酒精溶液1 45鋼正火鋼正火（S+F）2 45鋼鋼840水淬水淬（混合（混合M）3 45鋼鋼840油淬油淬（淬火（淬火M+T）4 45鋼鋼760水淬水淬（淬火（淬火M+F）5 45鋼鋼840水淬水淬400 回火回火（回火（回火T）6 45鋼鋼840水淬水淬650 回火回火（回火（回火S）7 T12鋼球化退火鋼球化退火（球狀（球狀PF+粒狀粒狀K）8 T12鋼鋼780水淬水淬（淬火（淬火M+K+

5、A ）9 T12鋼鋼 780水淬水淬 200 回火回火（回火（回火M+K+ A ）10 T12鋼鋼920水淬水淬（粗大（粗大M+A ）11 高碳鋼（高碳鋼（T12鋼）魏氏組織鋼）魏氏組織12 中碳鋼（中碳鋼（45鋼）魏氏組織鋼）魏氏組織13 低碳鋼（低碳鋼（20鋼）板條鋼）板條M組織組織14 65Mn鋼等溫淬火（上鋼等溫淬火（上B ）組織）組織15 GCr15鋼等溫淬火（下鋼等溫淬火（下B ）組織）組織16 20CrMnTi鋼鋼950 正火正火 （B B粒狀）組織粒狀）組織M形成形成A片狀片狀M第一節(jié) 鐵碳合金的基本組織1、鐵素體（、鐵素體（F）：碳與：碳與-Fe形成的間隙固溶體。形成的間隙固

6、溶體。 性能性能-強(qiáng)度和硬度低，塑性和韌性好。強(qiáng)度和硬度低，塑性和韌性好。2、奧氏體（奧氏體（A）：碳與：碳與-Fe形成的間隙固溶體。高溫組織，在大于形成的間隙固溶體。高溫組織，在大于727時(shí)存在。時(shí)存在。 性能性能-塑性好，強(qiáng)度和硬度高于塑性好，強(qiáng)度和硬度高于F。在鍛造、。在鍛造、 軋制時(shí)常要加熱到軋制時(shí)常要加熱到A，可提高塑性，易于加工?？商岣咚苄?，易于加工。3、滲碳體（、滲碳體（ Fe3C ）：鐵與碳形成的金屬化合物。：鐵與碳形成的金屬化合物。 性能性能-硬度高，脆性大。硬度高，脆性大。4、珠光體（、珠光體（ P ）：F與與Fe3C組成的機(jī)械混合物。組成的機(jī)械混合物。 性能性能-力學(xué)性能

7、介于兩者之間。力學(xué)性能介于兩者之間。5、萊氏體（、萊氏體（ Ld ）：A與與Fe3C組成的機(jī)械混合物。組成的機(jī)械混合物。 性能性能-硬度高，塑性差。硬度高，塑性差。第第3章章 鐵碳合金鐵碳合金第二節(jié) 鐵碳相圖分析引言：關(guān)于鐵碳合金狀態(tài)圖 1、概念：表示鐵碳合金在不同成分和溫度下 的組織、性能以及它們之間相互關(guān)系的圖形。又稱鐵碳合金相圖或鐵碳合金平衡圖。是通過實(shí)驗(yàn)的方法建立起來的。 2、作用：是研制新材料，制定合金熔煉、鑄造、壓力加工和熱處理等工藝的重要工具。 第第3章章 鐵碳合金鐵碳合金第第3章章 鐵碳合金鐵碳合金一、鐵碳相圖分析1、相圖的坐標(biāo)縱坐標(biāo)：代表溫度。橫坐標(biāo)：代表含碳量。2、幾個(gè)概念

8、 純鐵 鋼 鑄鐵 共析鋼 亞共析鋼 過共析鋼 共晶白口鑄鐵 亞共晶白口鑄鐵 過共晶白口鑄鐵第第3章章 鐵碳合金鐵碳合金3、特性點(diǎn) A點(diǎn)：純鐵的熔點(diǎn) 1538 C點(diǎn)：共晶點(diǎn) 1148 D點(diǎn)：滲碳體的熔點(diǎn) 1227 S點(diǎn)：共析點(diǎn) 727 G點(diǎn)：純鐵的同素異晶轉(zhuǎn)變點(diǎn) 912 E點(diǎn)：C在-Fe中最大溶解度 1148 P點(diǎn)：C在-Fe中最大溶解度 727 Q點(diǎn)：室溫時(shí)C在-Fe中最大溶解度第第3章章 鐵碳合金鐵碳合金4、特性線 ACD：液相線，液相冷卻至此開始析出固相，固相加熱至此全部轉(zhuǎn)化為液相。 AECF：固相線，液態(tài)合金至此線全部結(jié)晶為固相，固相加熱至此開始轉(zhuǎn)化。 GS：A開始析出F的轉(zhuǎn)變線，加熱時(shí)

9、F全部溶入A，又稱A3線。 ES：C在A中的溶解度曲線，又稱Acm線。 ECF：共晶線，含C量2.11 % -6.69%的鐵碳合金至此發(fā)生共晶反應(yīng)，結(jié)晶出A與Fe3C混合物-萊氏體Ld。 PSK：共析線，含C量在0.0218 % -6.69%的鐵碳合金至此反生共析反應(yīng)，產(chǎn)生珠光體P ，又稱A1線。第第3章章 鐵碳合金鐵碳合金第三節(jié) 鐵碳相圖的應(yīng)用1、選用材料、選用材料： 由鐵碳相圖可知，合金中隨著含碳量的不同，其組織各不相同，由鐵碳相圖可知，合金中隨著含碳量的不同，其組織各不相同，從而導(dǎo)致其力學(xué)性能不同。因此，我們就可以根據(jù)機(jī)器零件所要求從而導(dǎo)致其力學(xué)性能不同。因此，我們就可以根據(jù)機(jī)器零件所要求的性能來選擇不同含碳量的材料。的性能來選擇不同含碳量的材料。2、叛斷切削加性能、叛斷切削加性能： 低碳鋼低碳鋼中鐵素體較多，塑性好，加工性不好；中鐵素體較多，塑性好，加工性不好；中碳鋼中碳鋼中鐵素體中鐵素體含量比例適當(dāng)，鋼的硬度適當(dāng)，易于加工。含量比例適當(dāng)，鋼的硬度適當(dāng)，易于加工。3、制定熱加工工藝：、制定熱加工工藝： 在在鑄造鑄造工藝方面，根據(jù)相圖可以確定合適的熔化溫度和澆注溫度，工藝方面，根據(jù)相圖可以確定合適的熔化溫度和澆注溫度，含碳量為含碳量為4.3%的鑄鐵鑄造性最好；在的鑄鐵鑄造性最好；在鍛造鍛造工藝方面，可以選擇鋼工藝方面，可以選擇鋼材的軋制和鍛造的溫度范