第三章 铁碳合金状态图

第三章铁碳合金状态图第一节铁碳合金的基本组织铁碳合金状态图是表示在平衡状态下，不同成分的铁碳合金，在不同温度时所具有的状态或组织的一种图形。一、铁素体（F）铁素体是碳溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体，体心立方晶格。其性能是强度、硬度很低，塑性、韧性好。显微组织是明亮的多边形晶粒。二、奥氏体（A）奥氏体是碳溶于γ-Fe中所形成的间隙固溶体，面心立方晶格。其强度和硬度比铁素体高，塑性、韧性也好。其晶粒呈多边形，晶界较铁素体平直。三、渗碳体（Fe3C）渗碳体是铁与碳形成的金属化合物，碳含量是6.69％，具有复杂的晶体结构。其硬度很高，塑性和韧性很差，δ、Ak接近于零，脆性很大。四、珠光体（P）珠光体是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。铁素体与渗碳体片层状交替排列，平均碳含量为0.77％。性能介于铁素体和渗碳体之间，强度较高，硬度适中，有一定的塑性。五、莱氏体（高温莱实体ld，变态莱氏体ld'）莱氏体是由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物,平均碳含量4.3％。存在于1148～727℃的莱氏体称为高温莱氏体(Ld);存在于727℃以下的莱氏体称为变态莱氏体（ld‘），它是由渗碳体基体与珠光体组成。莱氏体的力学性能与渗碳体相近硬度很高、塑性很差。第二节铁碳合金状态图分析一、简化的Fe-Fe3C状态图特征图中温度为纵坐标，碳的质量分数为横坐标，其左端点是纯铁(Wc＝0)；右端点是Fe3C(Wc=6.69%)。横坐标上的任何一点,均代表了一种成分的铁碳合金。图中的任何一点，表明了某一成分的铁碳合金在一定温度下所具有的状态或组织。1．Fe-Fe3C状态图的特性点（1）A点纯铁的熔点（2）G点纯铁的同素异晶转变点（3）Q点600℃时碳在α-Fe中的溶解度，Wc＝0.0057％（4）D点渗碳体熔点（5）C点共晶点LcLd(AE+Fe3C)（6）E点碳在γ-Fe中的最大溶解度（7）S点共析点AcP(Fp+Fe3C)（8）P点碳在α-Fe中的最大溶解度2．Fe-Fe3C状态图的特性线（1）ACD线液相线（2）AECF线固相线（3）ECF水平线共晶线（4）ES线又称ACm线是碳在奥氏体中的溶解度曲线。（5）GS线又称A3线由奥氏体中析出铁素体的开视线；也是铁素体转变为奥氏体的终了线。（6）PSK水平线共析线又称A1线（7）GP线奥氏体析出铁素体的终了线；也是铁素体转变为奥氏体的开始线（8）PQ线碳在铁素体中的溶解度曲线3．Fe-Fe3C状态图中的相区单相区（1）ACD线以上区域液相区（2）AESG区奥氏体区（A）（3）GPQ区铁素体区（F）（4）DFK线渗碳体线（Fe3C）两相区：（5）ACE区液相和奥氏体区（L+A)（6）CDF区液相和渗碳体区（L+Fe3CⅠ）（7）EFKS区奥氏体和渗碳体区（A+Fe3C）（8）GSP线奥氏体和铁素体区（A+F）（9）PSK线以下区域铁素体和渗碳体区（F+Fe3C）