東北大學(xué)材料科學(xué)基礎(chǔ)課件8.9

8.9鐵碳相圖鐵與鐵碳合金相

純鐵

熔點(diǎn)、結(jié)晶點(diǎn)1538℃同素異形轉(zhuǎn)變1394℃和912℃磁性轉(zhuǎn)變：居里點(diǎn)769℃

鐵碳合金相：間隙式固溶體鐵素體：C原子溶入體心立方晶格;727℃

-Fe0.022；1493℃

-Fe

0.09奧氏體：C原子溶入面心立方晶格的八面體間隙;1147℃

–Fe2.14化合物滲碳體：具有復(fù)雜的斜方晶格，硬度高，塑性差，具有鐵磁性，居里點(diǎn)230℃合金滲碳體Fe-Fe3C相圖分析各特性點(diǎn)及特性點(diǎn)的溫度、成分和物理意義5個單相區(qū)，7個兩相區(qū)ES:C在奧氏體中的溶解度曲線，Acm線E點(diǎn)1147℃，2.14%S點(diǎn)727℃，0.76%

二次滲碳體（Fe3CⅡ）PQ：C在鐵素體中的溶解度曲線P點(diǎn)727℃，0.022%

三次滲碳體（Fe3CⅢ）GS線又叫A3線GP線1493℃時為包晶轉(zhuǎn)變,HJB包晶轉(zhuǎn)變線反應(yīng)式：LB+

H→

J1147℃時為共晶轉(zhuǎn)變,ECF共晶轉(zhuǎn)變線反應(yīng)式：LC→

E+Fe3C共晶體----萊氏體（Ld）727℃低溫萊氏體（Ld′）727℃時為共析轉(zhuǎn)變（PSK共析轉(zhuǎn)變線）A1

S

→

P+Fe3C

珠光體P

鐵碳合金的平衡結(jié)晶及組織變化過程鐵碳合金按含碳量及組織的不同，分為三大類：工業(yè)純鐵：w(C)小于0.022%（P點(diǎn)）的鐵碳合金，它的特點(diǎn)是冷卻過程中不發(fā)生共析反應(yīng)。鋼：w(C)在0.022%（P點(diǎn)）~2.14%（E點(diǎn)）之間的鐵碳合金。其特點(diǎn)是結(jié)晶過程中不發(fā)生共晶反應(yīng)。根據(jù)室溫組織的不同，又分為：共析鋼：w(C)為0.76%（S點(diǎn)）；亞共析鋼：w(C)小于0.76%；過共析鋼：w(C)大于0.76%；鑄鐵：w(C)在2.14%（E點(diǎn)）~6.69%（Fe3C）之間的鐵碳合金，又稱白口鐵。結(jié)晶過程中發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變。分為：共晶白口鐵：w(C)為4.30%（C點(diǎn)）；亞共晶白口鐵:w(C)小于4.30%；過共晶白口鐵:w(C)大于4.30%；

平衡結(jié)晶和組織變化過程工業(yè)純鐵：合金a冷卻過程中組織變化LL++++Fe3CIII

工業(yè)純鐵室溫下的平衡組織為

鐵素體和分布于

晶界上的Fe3CⅢ

共析鋼:組織轉(zhuǎn)變過程LL+

S

S+

P(P+Fe3C)

P(P+Fe3C)

P(+Fe3C)發(fā)生了共析轉(zhuǎn)變，得到珠光體組織。

珠光體組織為

鐵素體和滲碳體的兩相混合物利用杠桿定律可計(jì)算珠光體中

體素體和滲碳體的相對量三次滲碳體（Fe3CⅢ）室溫組織為珠光體，是由交替排布的片層鐵素體和滲碳體組成

亞共析鋼：LL+LB+

H

LB+

H

+

J

LB

+

J

L

+

+S+P

S+P(P+Fe3C)+P

P(P+Fe3C)+P

+P+Fe3CⅢ

在中Fe3CⅢ析出少、且附在共析滲碳體上室溫