机电工程学院铁碳合金相图1(1)

工程材料机械制造基础-Ⅰ第五章铁碳合金相图机电工程学院金工学部王志海第五章铁碳合金相图(Iron–CarbonPhaseDiagram)Fe–C相图的基础知识。形成Fe-Fe3C相图组元和基本组织的结构与性能。Fe-Fe3C相图的建立与分析。碳的质量分数对铁碳合金组织、性能的影响。Fe-Fe3C相图的应用。铁碳合金的生产及分类。第一节Fe-C相图的基础知识1.铁与碳可以形成Fe3C、Fe2C、FeC等一系列化合物。2.稳定的化合物可以作为一个独的组元。3.Fe–C二元相图。Fe–C二元相图Fe3CFe2CFeC温度FeC(6.69%C)Mg–Si合金相图第二节形成Fe-Fe3C相图组元和基本组织的结构与性能一.组元*铁(ferrite)*渗碳体(Cementite)二.基本组织1.铁素体(F)(Ferrite)碳溶于α–Fe中形成的间隙固溶体。铁素体组织金相图2.奥氏体(A)---Austenite碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体。奥氏体组织金相图3.渗碳体(Fe3C)---Cementite铁与碳形成的金属化合物。渗碳体组织金相图4.珠光体(P)---Pearite铁素体和渗碳体组成的机械混合物。5.莱氏体(Ld)---Ledeburite奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。第三节Fe-Fe3C相图的建立与分析一.Fe-Fe3C相图的建立包晶反应相图共晶反应相图共析反应相图Fe-Fe3C相图FeT°Fe3CFe-Fe3C相图ACDEFGSPQ1148℃727℃LAL+AL+Fe3CⅠ4.3%C2.11%C0.0218%C6.69%CFeFe3CT°(A+Fe3C)LdLd+Fe3CⅠA+Ld+Fe3CⅡFA+FA+Fe3CⅡ(F+Fe3C)PP+F0.77%CP+Fe3CⅡLd’Ld’+Fe3CⅠP+Ld’+Fe3CⅡK共晶相图共析相图匀晶相图(P+Fe3C)Fe-Fe3C相图ACDEFGSPQ1148℃727℃LAL+A4.3%C2.11%C0.0218%C6.69%CFeFe3CT°LdLd+Fe3CⅠA+Ld+Fe3CⅡFA+FP0.77%CLd’K(P+Fe3C)P+Ld’+Fe3CⅡLd’+Fe3CⅠP+FP+Fe3CⅡ(F+Fe3C)A+Fe3CⅡL+Fe3CⅠ(A+Fe3C)Fe-Fe3C相图二.Fe-Fe3C相图的分析五个重要的成份点:P、S、E、C、K。四条重要的线:EF、ES、GS、FK。三个重要转变:包晶转变反应式、共晶转变反应式、共析转变反应式。二个重要温度:1148℃、727℃。1.包晶转变反应式:LB+HAJ1495℃3.共析转变反应式:AS(FP+Fe3C)P727℃2.共晶转变反应式:LC(AE+Fe3C)Le1148℃