鐵碳合金相圖課件

相圖是表示合金系中不同成分的合金在不同溫度下所具有的相，以及這些相之間的平衡關(guān)系的圖形。鐵碳合金相圖是研究鐵碳合金成分、溫度、相(或組織)之間關(guān)系的圖形。第二節(jié)Fe—Fe3C相圖圖3-3簡化后的Fe-Fe3C相21

相圖中的特征點

相圖中的相區(qū)

相圖中的特征線

相圖中的四條垂直線第二節(jié)鐵-滲碳體相圖分析相圖中的特征點相圖中的相區(qū)22J為包晶點:

1495℃時,B點成分的L與H點成分的δ發(fā)生包晶反應(yīng),生成J點成分的γ。C點為共晶點

1148℃時,C點成分的L發(fā)生共晶反應(yīng),生成E點成分的γ和Fe3C（萊氏體）。S點為共析點

727℃時,S點成分的γ發(fā)生共析反應(yīng),生成P點成分的α和Fe3C（P）。J為包晶點:

1495℃時,B點成分的L與H點成分的23返回返回24勻晶反應(yīng)：L→Fe3C相亞共晶白口鐵的平衡結(jié)晶過程滲碳體（Fe3C）：含碳6.(2)CD線液體向滲碳體轉(zhuǎn)變的開始線。組織為不規(guī)則多面體晶粒，晶界較直。利用杠桿定律計算珠光體與二次滲碳體的質(zhì)量分數(shù)金屬的可加工性是指其經(jīng)切削加工成工件的難易程度。顯微組織實質(zhì)上是指在顯微鏡下觀察到的金屬中各相或各晶粒的形態(tài)、數(shù)量、大小和分布的組合。γ相→α相，但γ相有剩余(8)PSK水平線共析線，又稱A1線。金屬的可鍛性是指金屬壓力加工時，能改變形狀而不產(chǎn)生裂紋的性能。工業(yè)純鐵的平衡結(jié)晶過程(3)AE線液體向奧氏體轉(zhuǎn)變的終了線。相圖是表示合金系中不同成分的合金在不同溫度下所具有的相，以及這些相之間的平衡關(guān)系的圖形。(2)組元包晶反應(yīng)：L+δ＝γ共晶反應(yīng)：L＝Ld(FeC3+γ)共析反應(yīng)：γ＝P(FeC3+α)

返回勻晶反應(yīng)：L→Fe3C相包晶反應(yīng)：L+δ＝γ共晶反應(yīng)：L25主要特性線(1)AC線液體向奧氏體轉(zhuǎn)變的開始線。

(2)CD線液體向滲碳體轉(zhuǎn)變的開始線。

(3)AE線液體向奧氏體轉(zhuǎn)變的終了線。

(4)ECF水平共晶線wC=4.3%～6.69%的液態(tài)鐵碳合金冷卻至此線時，將在恒溫(1148℃)下發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變，形成高溫萊氏體。

(5)ES線又稱Acm線，是碳在奧氏體中的溶解度曲線。

(6)GS線又稱A3線，是wC＜0.77%的鐵碳合金固態(tài)冷卻時，奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變的開始線。

(7)GP線奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變的終了線。

(8)PSK水平線共析線，又稱A1線。

(9)PQ線碳在鐵素體中的溶解度曲線。返回主要特性線(1)AC線液體向奧氏體轉(zhuǎn)變的開始線。

(2)C26鐵碳合金相圖課件27相區(qū)(1)單相區(qū)簡化的Fe-Fe3C相圖中有L、α

、γ和Fe3C四個單相區(qū)。

(2)兩相區(qū)簡化的Fe-Fe3C相圖中有五個兩相區(qū)，即L+γ兩相區(qū)、L+Fe3C兩相區(qū)、γ

+Fe3C兩相區(qū)、γ+α兩相區(qū)和α+Fe3C兩相區(qū)。返回相區(qū)(1)單相區(qū)簡化的Fe-Fe3C相圖中有L、283.Fe-Fe3C相圖的相區(qū)第二節(jié)Fe—Fe3C相圖兩相區(qū)單相區(qū)液相區(qū)L奧氏體相區(qū)A鐵素體相區(qū)FF+A兩相區(qū)L+A兩相區(qū)L+Fe3C兩相區(qū)A+Fe3C兩相區(qū)F+Fe3C兩相區(qū)共析線PSK線是F、A、Fe3C三相共存線共晶線ECF線是L、A、Fe3C三相共存線圖3-3簡化后的Fe-Fe3C相圖3.Fe-Fe3C相圖的相區(qū)第二節(jié)Fe—Fe3C相圖兩相293.2Fe-Fe3C相圖過共析鋼共析鋼共晶白口鐵亞共晶白口鐵過共晶白口鐵碳素鋼白口鑄鐵亞共析鋼工業(yè)純鐵3.2Fe-Fe3C相圖過共析鋼共析鋼共晶白口鐵亞共晶白30亞共析鋼用途實例45＃鋼碳含量0.45％60＃鋼碳含量0.60％亞共析鋼用途實例45＃鋼60＃鋼31共析鋼的應(yīng)用舉例T8鋼碳含量0.80％共析鋼的應(yīng)用舉例T8鋼32過共析鋼應(yīng)用舉例T12鋼碳含量1.2％返回過共析鋼應(yīng)用舉例T12鋼返回33第三節(jié)典型鐵碳合金的結(jié)晶過程及其組織過共析鋼共析鋼亞共析鋼共晶白口鐵亞共晶白口鐵過共晶白口鐵鐵碳合金碳素鋼白口（鑄）鐵工業(yè)純鐵﹤0.0218%0.0218～2.11%2.11～6.68%0.77%4.3%第三節(jié)典型鐵碳合金的結(jié)晶過程及其組織過共析鋼共析鋼亞共析鋼3477%C范圍內(nèi)珠光體的量隨含碳量增加而增加。二次滲碳體Fe3CⅡ（由奧氏體中析出，成網(wǎng)狀分布）；P+Fe3CⅡ+Ld’滲碳體（Fe3C）：含碳6.所以隨碳含量的增大,F量不斷減少時,合金的塑性連續(xù)下降。工業(yè)純鐵的平衡結(jié)晶過程體心立方的間隙固溶體。組織為不規(guī)則多面體晶粒，晶界較直。勻晶反應(yīng)：L→γ相J為包晶點:

1495℃時,B點成分的L與H點成分的δ發(fā)生包晶反應(yīng),生成J點成分的γ。3％)的鑄鐵，不僅液相線與固相線的距離最小，而且熔點亦最低，故流動性好，分散縮孔少，偏析小，是鑄造性能良好的鐵碳合金。共析反應(yīng)：Ld（γ+Fe3C）→Ld’（P+Fe3C）J為包晶點:

1495℃時,B點成分的L與H點成分的δ發(fā)生包晶反應(yīng),生成J點成分的γ。共析反應(yīng)生成的珠光體在冷卻過程中，其中的鐵素體產(chǎn)生三次析出，生成Fe3CⅢ，但與共析的Fe3C連在一起，難以分辨。共晶反應(yīng)：剩余L→Ld（γ+Fe3C）工業(yè)純鐵的平衡結(jié)晶過程冷卻過程中勻晶反應(yīng)：L相→δ相→γ相→α相→α相中沿晶界析出片狀Fe3CⅢ返回77%C范圍內(nèi)珠光體的量隨含碳量增加而增加。工業(yè)純鐵的平衡35共析鋼的平衡結(jié)晶過程單相液體的冷卻勻晶反應(yīng)L相中析出γ相（奧氏體A）γ單相固溶體的冷卻γ相發(fā)生共析反應(yīng)生成珠光體P共析鋼的平衡結(jié)晶過程單相液體的冷卻勻晶反應(yīng)L相中析出γ相（奧361.共析鋼的結(jié)晶過程分析圖3-31共析鋼結(jié)晶過程示意圖1.共析鋼的結(jié)晶過程分析圖3-31共析鋼結(jié)晶過程示意圖371.共析鋼的結(jié)晶過程分析圖3-32珠光體的顯微組織返回1.共析鋼的結(jié)晶過程分析圖3-32珠光體的顯微組織返回38注意事項共析反應(yīng)生成的珠光體在冷卻過程中，其中的鐵素體產(chǎn)生三次析出，生成Fe3CⅢ，但與共析的Fe3C連在一起，難以分辨。共析鋼的室溫平衡組織：PP：鐵素體（F）和滲碳體的兩相混合物，兩相的相對質(zhì)量是多少？注意事項共析反應(yīng)生成的珠光體在冷卻過程中，其中的鐵素體產(chǎn)生三39

杠桿定律

計算二元相圖中平衡狀態(tài)下兩平衡相的相對質(zhì)量分數(shù)。

杠桿的支點是兩相合金的成分點，端點分別是兩個相的成分點。a相的質(zhì)量分數(shù)Fe3C相的質(zhì)量分數(shù)aFe3CA(0.0008)B(6.69)0.77C返回

40亞共析鋼的平衡結(jié)晶過程L相冷卻L相→δ相L相+δ相→

γ相，并且L相有剩余剩余L相→

γ相γ單相的冷卻γ相→α相，但γ相有剩余共析反應(yīng)：剩余γ相→P（α+Fe3C），存在先析α相亞共析鋼的平衡結(jié)晶過程L相冷卻L相→δ相L相+δ相→γ412.亞共析鋼的結(jié)晶過程分析圖3-33亞共析鋼結(jié)晶過程示意圖2.亞共析鋼的結(jié)晶過程分析圖3-33亞共析鋼結(jié)晶過程示意圖42含0.45%C鋼的組織含0.20%C鋼的組織含0.60%C鋼的組織亞共析鋼室溫下的組織為F+P。在0.0218~0.77%C

范圍內(nèi)珠光體的量隨含碳量增加而增加。含0.45%C鋼的組織含0.20%C鋼的組織含0.60%C鋼43注意事項先析鐵素體（α相）在隨后的冷卻過程中會析出Fe3CⅢ，但量很少可忽略亞共析鋼室溫平衡組織：先析鐵素體+珠光體P利用杠桿定律計算先析鐵素體與珠光體的質(zhì)量分數(shù)，計算鐵素體（先析鐵素體+P光體中的鐵素體）與滲碳體的質(zhì)量分數(shù)亞共析鋼的平衡結(jié)晶過程注意事項先析鐵素體（α相）在隨后的冷卻過程中會析出Fe3CⅢ44計算727℃下,組織組成物的質(zhì)量分數(shù)a組織組成物的質(zhì)量分數(shù)P組織組成物的質(zhì)量分數(shù)PaPA(0.0218)B(0.77)0.6C亞共析鋼的平衡結(jié)晶過程返回計算727℃下,組織組成物的質(zhì)量分數(shù)a組織組成物的P組織4577%C范圍內(nèi)珠光體的量隨含碳量增加而增加。組織是指用肉眼或顯微鏡等所觀察到的材料的微觀形貌。過共析鋼的結(jié)晶過程分析共析反應(yīng)：γ＝P(FeC3+α)含碳量對力學性能的影響γ相中析出二次滲碳體（Fe3CⅡ）距離越大，合金的鑄造性能越差。J為包晶點:

1495℃時,B點成分的L與H點成分的δ發(fā)生包晶反應(yīng),生成J點成分的γ。共晶線ECF線是L、A、Fe3C三相共存線杠桿定律

計算二元相圖中平衡狀態(tài)下兩平衡相的相對質(zhì)量分數(shù)。J為包晶點:

1495℃時,B點成分的L與H點成分的δ發(fā)生包晶反應(yīng),生成J點成分的γ。3％)的鑄鐵，不僅液相線與固相線的距離最小，而且熔點亦最低，故流動性好，分散縮孔少，偏析小，是鑄造性能良好的鐵碳合金。第二節(jié)Fe—Fe3C相圖γ單相固溶體（奧氏體）的冷卻組織越細密,則強度值越高。過共析鋼的平衡結(jié)晶過程單相液體的冷卻L相→γ相γ單相固溶體（奧氏體）的冷卻γ相中析出二次滲碳體（Fe3CⅡ）共析轉(zhuǎn)變：γ相→（α+Fe3C），存在Fe3CⅡ77%C范圍內(nèi)珠光體的量隨含碳量增加而增加。過共析鋼的平衡463.過共析鋼的結(jié)晶過程分析圖3-35過共析鋼結(jié)晶過程示意圖3.過共析鋼的結(jié)晶過程分析圖3-35過共析鋼結(jié)晶過程示意圖473.過共析鋼的結(jié)晶過程分析圖3-36過共析鋼的顯微組織3.過共析鋼的結(jié)晶過程分析圖3-36過共析鋼的顯微組織48注意事項從奧氏體中析出的Fe3C稱為二次滲碳體Fe3CⅡ沿奧氏體晶界呈網(wǎng)狀析出，使材料的整體脆性加大過共析鋼室溫平衡組織：珠光體P+Fe3CⅡ

利用杠桿定律計算珠光體與二次滲碳體的質(zhì)量分數(shù)過共析鋼的平衡結(jié)晶過程返回注意事項從奧氏體中析出的Fe3C稱為二次滲碳體Fe3CⅡ沿奧49共晶白口鐵的平衡結(jié)晶過程單相液體的冷卻共晶反應(yīng)：L→Ld（γ+Fe3C）共晶中的γ相不斷析出Fe3CⅡ，不可見共析反應(yīng)：Ld（γ+Fe3C）→Ld’（P+Fe3C）共晶白口鐵的平衡結(jié)晶過程單相液體的冷卻共晶反應(yīng)：L→Ld（γ504.共晶白口鑄鐵的結(jié)晶過程分析圖3-37共晶白口鑄鐵結(jié)晶過程示意圖4.共晶白口鑄鐵的結(jié)晶過程分析圖3-37共晶白口鑄鐵結(jié)晶過51注意事項冷卻過程中萊氏體中的奧氏體相析出，F(xiàn)e3CⅡ，但其依附于萊氏體中的Fe3C長大，不可見共晶白口鐵室溫組織：變態(tài)萊氏體Le’（珠光體呈粒狀分布在Fe3C基體上）共晶白口鐵的基體相是Fe3C脆性相，材料整體脆性較大，硬度較高圖3-38共晶白口鑄鐵的顯微組織返回注意事項冷卻過程中萊氏體中的奧氏體相析出，F(xiàn)e3CⅡ，但其52亞共晶白口鐵的平衡結(jié)晶過程單相液體的冷卻共晶反應(yīng)：剩余L→Ld（γ+Fe3C）先共晶γ相不斷析出Fe3CⅡ，共晶γ相析出Fe3CⅡ不可見共析反應(yīng)：Ld（γ+Fe3C）→Ld’（P+Fe3C）先共晶γ相→P勻晶反應(yīng)：L→γ相室溫組織：Ld’（P+Fe3C）+P亞共晶白口鐵的平衡結(jié)晶過程單相液體的冷卻共晶反應(yīng)：剩余L→L535.亞共晶白口鑄鐵的結(jié)晶過程分析圖3-39亞共晶白口鑄鐵結(jié)晶過程示意圖5.亞共晶白口鑄鐵的結(jié)晶過程分析圖3-39亞共晶白口鑄鐵結(jié)545.亞共晶白口鑄鐵的結(jié)晶過程分析圖3-40亞共晶白口鑄鐵的顯微組織返回5.亞共晶白口鑄鐵的結(jié)晶過程分析圖3-40亞共晶白口鑄鐵的55過共晶白口鐵的平衡結(jié)晶過程單相液體的冷卻共晶反應(yīng)：剩余L→Ld（γ+Fe3C）共晶γ相析出Fe3CⅡ不可見共析反應(yīng)：Ld（γ+Fe3C）→Ld’（P+Fe3C）勻晶反應(yīng)：L→Fe3C相室溫組織：Ld’（P+Fe3C）+Fe3C過共晶白口鐵的平衡結(jié)晶過程單相液體的冷卻共晶反應(yīng)：剩余L→L566.過共晶白口鑄鐵的結(jié)晶過程分析圖3-41過共晶白口鑄鐵結(jié)晶過程示意圖6.過共晶白口鑄鐵的結(jié)晶過程分析圖3-41過共晶白口鑄鐵結(jié)57圖3-42過共晶白口鑄鐵的顯微組織返回圖3-42過共晶白口鑄鐵的顯微組織返回58碳含量對鐵碳合金室溫組織的影響小結(jié)a+Fe3CⅢa+PPP+Fe3CⅡP+Fe3CⅡ+Ld’Ld’Fe3C+Ld’返回碳含量對鐵碳合金室溫組織的影響小結(jié)a+Fe3CⅢa+PPP+59簡化后的Fe-Fe3C相圖簡化后的Fe-Fe3C相圖60利用杠桿定律計算珠光體與二次滲碳體的質(zhì)量分數(shù)由Fe-Fe3C相圖可見，共晶成分(wC=4.過共析鋼的平衡結(jié)晶過程由Fe-Fe3C相圖可見，共晶成分(wC=4.若干給定組元，以不同配比，配制出的一系列不同成分、不同性能的合金合金的組織是由數(shù)量、大小、形狀和分布方式不同的各種相所組成的。(2)CD線液體向滲碳體轉(zhuǎn)變的開始線。杠桿的支點是兩相合金的成分點，端點分別是兩個相的成分點。(2)CD線液體向滲碳體轉(zhuǎn)變的開始線。鐵素體的溶碳能力很低，在727℃時最大為0.隨含碳量增加，組織中Fe3C不僅數(shù)量增加，而且形態(tài)也在變化，由分布在基體內(nèi)(P中Fe3C)變?yōu)榉植荚贏晶界上(Fe3CⅡ)，最后形成萊氏體時，F(xiàn)e3C已作為基體出現(xiàn)。鐵碳合金中Fe3C是極脆的相,沒有塑性。所以隨碳含量的增大,F量不斷減少時,合金的塑性連續(xù)下降。圖3-3簡化后的Fe-Fe3C相圖利用杠桿定律計算珠光體與二次滲碳體的質(zhì)量分數(shù)第四節(jié)鐵碳合金相圖在生產(chǎn)中的應(yīng)用一、碳的含量對平衡組織的影響根據(jù)杠桿定律的計算結(jié)果，可求出含碳量與緩冷后的相及組織組成物之間的定量關(guān)系：隨含碳量增加，組織中Fe3C不僅數(shù)量增加，而且形態(tài)也在變化，由分布在

基體內(nèi)(P中Fe3C)變?yōu)榉植荚贏晶界上(Fe3CⅡ)，最后形成萊氏體時，F(xiàn)e3C已作為基體出現(xiàn)。

利用杠桿定律計算珠光體與二次滲碳體的質(zhì)量分數(shù)第四節(jié)鐵碳合金61二、鐵碳合金分類及平衡組織1.鐵碳合金的分類第二節(jié)Fe—Fe3C相圖表3-3鐵碳合金的分類和室溫平衡組織二、鐵碳合金分類及平衡組織1.鐵碳合金的分類第二節(jié)Fe—F62

硬度主要決定于組織中組成相或組織組成物的硬度和質(zhì)量分數(shù),隨碳含量的增加,由于硬度高的Fe3C增多,硬度低的F減少,合金的硬度呈直線關(guān)系增大,由全部為F的硬度約80HB增大到全部為Fe3C時的約800HB。

二、含碳量對鐵碳合金力學性能的影響含碳量對力學性能的影響硬度圖4-32碳鋼的力學性能與含碳量關(guān)系硬度主要決定于組織中組成相或組織組成物的硬度和質(zhì)量分數(shù),63強度含碳量對力學性能的影響Ｃ％↑,亞共析鋼中P增多而F減少。P的強度高。組織越細密,則強度值越高。F的強度較低。所以亞共析鋼的強度隨Ｃ％↑而增大。共析成分之上,由于強度很低的Fe3CII沿晶界出現(xiàn),合金強度的增高變慢,到約0.9%C時,Fe3CII沿晶界形成完整的網(wǎng),強度迅速降低,隨著碳質(zhì)量分數(shù)的進一步增加,強度不斷下降,到2.11%C后,合金中出現(xiàn)Le時,強度已降到很低的值。再增加碳含量時,由于合金基體都為脆性很高的Fe3C,強度變化不大且值很低,趨于Fe3C的強度(約20MPa～30MPa)。強度含碳量對力學性能的影響Ｃ％↑,亞共析鋼中P增多而64塑性返回含碳量對力學性能的影響鐵碳合金中Fe3C是極脆的相,沒有塑性。合金的塑性變形全部由F提供。所以隨碳含量的增大,F量不斷減少時,合金的塑性連續(xù)下降。到合金成為白口鑄鐵時,塑性就降到近于零值了。塑性返回含碳量對力學性能的影響鐵碳合金中Fe3C是極脆65三、含碳量與工藝性能間的關(guān)系1.鑄造性能

已知合金的鑄造性能取決于相圖中液相線與固相線的水平距離和垂直距離。距離越大，合金的鑄造性能越差。由Fe-Fe3C相圖可見，共晶成分(wC=4.3％)的鑄鐵，不僅液相線與固相線的距離最小，而且熔點亦最低，故流動性好，分散縮孔少，偏析小，是鑄造性能良好的鐵碳合金。偏離共晶成分遠的鑄鐵，其鑄造性能則變差。低碳鋼的液相線與固相線間距離較小，則有較好的鑄造性能，但其熔點較高，使鋼液的過熱度較小，這對鋼液的流動性不利。隨著鋼中含碳量的增加，雖然其熔點隨之降低，但其液相線與固相線的距離卻增大，鑄造性能變差。故鋼的鑄造性能都不太好。三、含碳量與工藝性能間的關(guān)系1.鑄造性能

已知合金662.可鍛性和焊接性

金屬的可鍛性是指金屬壓力加工時，能改變形狀而不產(chǎn)生裂紋的性能。鋼加熱到高溫，可獲得塑性良好的單相奧氏體組織，因此其可鍛性良好。低碳鋼的可鍛性優(yōu)于高碳鋼。白口鑄鐵在低溫和高溫下，組織都是以硬而脆的滲碳體為基體，所以不能鍛造。金屬的焊接性是以焊接接頭的可靠性和出現(xiàn)焊縫裂紋的傾向性為其技術(shù)判斷指標。在鐵碳合金中，鋼都可以進行焊接，但鋼中含碳量越高，其焊接性越差，故焊接用鋼主要是低碳鋼和低碳合金鋼。鑄鐵的焊接性差，故焊接主要用于鑄鐵件的修復和焊補。2.可鍛性和焊接性金屬的可鍛性是指金屬壓力加工時，能673.可加工性

金屬的可加工性是指其經(jīng)切削加工成工件的難易程度。它一般用切削抗力大小、加工后工件的表面粗糙度、加工時斷屑與排屑的難易程度及對刃具磨損程度來衡量。鋼中含碳量不同時，其可加工性亦不同。低碳鋼中有大量鐵素體，硬度低，塑性好，因而切削時產(chǎn)生切削熱較大，容易粘刀，而且不易斷屑和排屑，影響工件的表面粗糙度，故可加工性較差。高碳鋼中滲碳體較多，當滲碳體呈層狀或網(wǎng)狀分布時，刃具易磨損，可加工性也差。中碳鋼中鐵素體與滲碳體的比例適當，硬度和塑性比較適中，可加工性較好。一般認為鋼的硬度在160～230HBW時，可加工性最好。碳鋼可通過熱處理來改變滲碳體的形態(tài)與分布，從而改善其可加工性。3.可加工性金屬的可加工性是指其經(jīng)切削加工成工件68第三章鐵碳合金相圖第一節(jié)鐵碳合金的基本組織第二節(jié)鐵-滲碳體相圖分析

第三節(jié)典型鐵碳合金的結(jié)晶過程及其組織

第四節(jié)鐵碳合金相圖的應(yīng)用第三章鐵碳合金相圖第一節(jié)鐵碳合金的基本組織69萊氏體（Ld/Ld’）：滲碳體基體上分布著奧氏體（或珠光體）硬度很高，塑性很差返回萊氏體萊氏體（Ld/Ld’）：滲碳體基體上分布著奧氏體（或珠光體）70圖4-3鐵素體的顯微組織圖4-3鐵素體的顯微組織71J為包晶點:

1495℃時,B點成分的L與H點成分的δ發(fā)生包晶反應(yīng),生成J點成分的γ。C點為共晶點

1148℃時,C點成分的L發(fā)生共晶反應(yīng),生成E點成分的γ和Fe3C（萊氏體）。S點為共析點

727℃時,S點成分的γ發(fā)生共析反應(yīng),生成P點成分的α和Fe3C（P）。J為包晶點:

1495℃時,B點成分的L與H點成分的72工業(yè)純鐵的平衡結(jié)晶過程冷卻過程中勻晶反應(yīng)：L相→δ相→γ相→α相→α相中沿晶界析出片狀Fe3CⅢ返回工業(yè)純鐵的平衡結(jié)晶過程冷卻過程中勻晶反應(yīng)：L相→δ相→γ相→73共析反應(yīng)：Ld（γ+Fe3C）→Ld’（P+Fe3C）杠桿定律

計算二元相圖中平衡狀態(tài)下兩平衡相的相對質(zhì)量分數(shù)。含碳量大于Fe3C成分（6.L相+δ相→γ相，并且L相有剩余三次滲碳體Fe3CⅢ（由鐵素體中析出，成斷續(xù)片狀分布）。距離越大，合金的鑄造性能越差。顯微組織實質(zhì)上是指在顯微鏡下觀察到的金屬中各相或各晶粒的形態(tài)、數(shù)量、大小和分布的組合。69%）時，合金太脆，已無實用價值。組織為不規(guī)則多面體晶粒，晶界較直。共晶白口鐵的基體相是Fe3C脆性相，材料整體脆性較大，硬度較高碳含量對鐵碳合金室溫組織的影響1鐵碳合金中的組元和基本相共析反應(yīng)：Ld（γ+Fe3C）→Ld’（P+Fe3C）由Fe-Fe3C相圖可見，共晶成分(wC=4.組織是指用肉眼或顯微鏡等所觀察到的材料的微觀形貌。亞共析鋼的平衡結(jié)晶過程L相冷卻L相→δ相L相+δ相→

γ相，并且L相有剩余剩余L相→

γ相γ單相的冷卻γ相→α相，但γ相有剩余共析反應(yīng)：剩余γ相→P（α+Fe3C），存在先析α相共析反應(yīng)：Ld（γ+Fe3C）→Ld’（P+Fe3C）74共晶白口鐵的平衡結(jié)晶過程單相液體的冷卻共晶反應(yīng)：L→Ld（γ+Fe3C）共晶中的γ相不斷析出Fe3CⅡ，不可見共析反應(yīng)：Ld（γ+Fe3C）→Ld’（P+Fe3C）共晶白口鐵的平衡結(jié)晶過程單相液體的冷卻共晶反應(yīng)：L→Ld（γ75碳含量對鐵碳合金室溫組織的影響小結(jié)a+Fe3CⅢa+PPP+Fe3CⅡP+Fe3CⅡ+Ld’Ld’Fe3C+Ld’返回碳含量對鐵碳合金室溫組織的影響小結(jié)a+Fe3CⅢa+PPP+76(2)組元

組元可以是金屬、非金屬或穩(wěn)定化合物

組成合金的獨立的，最基本的單元合金的相結(jié)構(gòu)第2章17(3)合金系

若干給定組元，以不同配比，配制出的一系列不同成分、不同性能的合金(2)組元組元可以是金屬、非金屬或77（4）相在固態(tài)下，物質(zhì)可以是單相的，也可以是多相的。鐵在同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變過程中，會出現(xiàn)相的變化。純鐵是單相的，而鋼一般是雙相或是多相的。固態(tài)白銅（銅與鎳二元合金）是單相的。合金中有兩類基本相：固溶體和金屬化合物。

在物質(zhì)中，凡是物理和化學性能相同并與其他部分以界面分開的均勻組成部分，稱為相。合金的相結(jié)構(gòu)第2章18（4）相在固態(tài)下，物質(zhì)可以是單相的，也可以是多相的。78（5）組織合金的組織是由數(shù)量、大小、形狀和分布方式不同的各種相所組成的。顯微組織實質(zhì)上是指在顯微鏡下觀察到的金屬中各相或各晶粒的形態(tài)、數(shù)量、大小和分布的組合。不同組織具有不同的性能。由不同組織構(gòu)成的材料具有不同的性能。同一種鋼經(jīng)過不同的熱處理可以獲得不同的組織，從而獲得不同的性能。45鋼經(jīng)過不同的熱處理可以獲得珠光體、索氏體、屈氏體、貝氏體、馬氏體等組織。并獲得不同的性能。組織是指用肉眼或顯微鏡等所觀察到的材料的微觀形貌。合金的相結(jié)構(gòu)第2章19（5）組織合金的組織是由數(shù)量、大小、形狀和分布方式不同的各種79復習2.相圖合金相圖是表示在平衡條件下，合金的成分、溫度、合金相（合金狀態(tài)）之間關(guān)系的圖形。又稱狀態(tài)圖或平衡圖。復習2.相圖合金相圖是表示在平衡條件下，合金的成分、80相圖表示了在緩冷條件下不同成分合金的組織隨溫度變化的規(guī)律，是制訂熔煉、鑄造、熱加工及熱處理工藝的重要依據(jù)。根據(jù)組元數(shù),分為二元相圖、三元相圖和多元相圖。Fe-C二元相圖三元相圖相圖表示了在緩冷條件下不同成分合金的組織隨溫度變化的規(guī)律，是81第三章鐵碳合金相圖第一節(jié)鐵碳合金的基本組織第二節(jié)鐵-滲碳體相圖分析

第三節(jié)典型鐵碳合金的結(jié)晶過程及其組織

第四節(jié)鐵碳合金相圖的應(yīng)用第三章鐵碳合金相圖第一節(jié)鐵碳合金的基本組織82鐵碳合金——碳鋼和鑄鐵，是工業(yè)中應(yīng)用最廣的合金。含碳量為0.0218%~2.11%的稱鋼含碳量為2.11%~6.69%的稱鑄鐵。鐵碳合金——碳鋼和鑄鐵，是工業(yè)中應(yīng)用最廣的合金。83鐵和碳可形成一系列穩(wěn)定化合物：

Fe3C、

Fe2C、FeC，它們都可以作為純組元看待。含碳量大于Fe3C成分（6.69%）時，合金太脆，已無實用價值。實際所討論的鐵碳合金相圖是Fe-Fe3C相圖。FeFe3CFe2CFeCCC%(at%)→鐵和碳可形成一系列穩(wěn)定化合物：Fe3C、Fe2C、Fe84鐵碳合金相圖是研究鐵碳合金最基本工具，是研究碳鋼和鑄鐵的成分、溫度、組織及性能之間關(guān)系的理論基礎(chǔ)，是制定熱加工、熱處理、冶煉和鑄造等工藝的依據(jù)。鐵碳合金相圖是研究鐵碳合金最基本工具，是研究碳鋼和鑄鐵的成分85組元：

純鐵、滲碳體基本相：高溫鐵素體（δ）、

鐵素體（F）、

奧氏體（A）基本組織：

珠光體（P）、

萊氏體（Ld/Ld’）第一節(jié)鐵碳合金的基本相組元：純鐵、滲碳體第一節(jié)鐵碳合金的基本相86純鐵純鐵強度低，硬度低，塑性好，很少做結(jié)構(gòu)材料。由于有高的磁導率，可作為電工材料用于各種鐵芯。同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：金屬在溫度（壓力）改變時發(fā)生晶體結(jié)構(gòu)變化的現(xiàn)象?！?.1鐵碳合金中的組元和基本相返回純鐵純鐵強度低，硬度低，塑性好，很少做結(jié)構(gòu)材料。由于有高的磁8715381394912δ-Feγ-Feα-Fe液相體心立方體心立方面心立方溫度\℃時間/s室溫返回轉(zhuǎn)變過程伴隨著體積變化，

γ—Fe→α—Fe膨脹為1%。