鐵碳合金相圖機電工程學院機械教研室2020/2/3引入親愛的同學們看過之前的材料鍛壓和鑄造的視頻后大家有什么感想嗎？我們使用的許多鋼制零件都是通過鑄造、鍛造、焊接、熱處理等方法加工成型的，在前面的學習中我們認識到若能提高材料性能就能節約材料、降低成本，因此為為了強化材料性能必須從其制備過程中進行跟蹤，采取各種措施不斷強化，下面就讓我們學習上述加工方法的基本原理——鐵碳合金相圖鐵碳合金相圖鐵碳合金基本組織相圖的應用小結01020304導學鐵碳合金基本組織01導學鐵碳合金基本組織鐵碳合金—碳鋼和鑄鐵，是工業應用最廣的合金。含碳量為0.0218%~2.11%的稱鋼含碳量為2.11%~6.69%的稱鑄鐵。鐵和碳可形成一系列穩定化合物：

Fe3C、Fe2C、FeC，都可作為純組元看待。含碳量大于Fe3C成分（6.69%）時，合金太脆，已無實用價值。鐵碳合金基本組織滲碳體鐵素體萊氏體奧氏體珠光體鐵碳合金基本組織（1）

鐵素體:是體心立方間隙固溶體。鐵素體的溶碳能力很低,在727℃時最大為0.0218%，室溫下僅為0.0008%。鐵素體的組織為多邊形晶粒，性能與純鐵相似。鐵素體⒈組元：Fe、Fe3C⒉相⑴鐵素體：碳在

-Fe中的固溶體稱鐵素體,用F

或

表示。鐵碳合金基本組織⑵奧氏體:碳在

-Fe中的固溶體稱奧氏體。用A或

表示。是面心立方晶格的間隙固溶體。溶碳能力比鐵素體大，1148℃時最大為2.11%。727℃時為0.77%組織為不規則多面體晶粒，晶界較直。強度低、塑性好，鋼材熱加工都在

區進行.碳鋼室溫組織中無奧氏體。奧氏體鐵碳合金基本組織⑶滲碳體：即Fe3C,含碳6.69%,用Fe3C或Cm表示。Fe3C硬度高、強度低(

b35MPa),脆性大,塑性幾乎為零Fe3C是一個亞穩相，在一定條件下可發生分解：Fe3C→3Fe+C(石墨),該反應對鑄鐵有重要意義。由于碳在

-Fe中的溶解度很小，因而常溫下碳在鐵碳合金中主要以Fe3C或石墨的形式存在。

鑄鐵中的石墨鋼中的滲碳體鐵碳合金基本組織⑷珠光體：鐵素體與Fe3C的機械混合物，用P表示。珠光體的組織特點是兩相呈片層相間分布,性能介于兩相之間。珠光體鐵碳合金基本組織⑸萊氏體：

與Fe3C的機械混合物高溫萊氏體：727℃以上，奧氏體與滲碳體，以Le表示低溫萊氏體：727℃以下，珠光體與滲碳體，以L’e表示為蜂窩狀,以Fe3C為基，性能硬而脆。萊氏體鐵碳合金相圖02導學鐵碳合金相圖鐵碳合金相圖是研究鐵碳合金最基本的工具，是研究碳鋼和鑄鐵的成分、溫度、組織及性能之間關系的理論基礎,是制定熱加工、熱處理、冶煉和鑄造等工藝依據.

鐵碳合金相圖FeT°Fe3C鐵碳合金相圖鐵碳合金相圖五個重要的成份點:P、S、E、C、K。四條重要的線:EF、ES、GS、FK。三個重要轉變:包晶轉變、共晶轉變、共析轉變。二個重要溫度:1148℃、727℃。(一)鐵碳合金狀態圖中主要點和線的意義鐵碳合金相圖ACDEFGSPQ1148℃727℃LAL+AL+Fe3CⅠ4.3%C2.11%C0.0218%C6.69%CFeFe3C

T°(A+Fe3C)LdLd+Fe3CⅠA+Ld+Fe3CⅡFA+FA+Fe3CⅡ(F+Fe3C)PP+F0.77%CP+Fe3CⅡLd’Ld’+Fe3CⅠP+Ld’+Fe3CⅡK(P+Fe3C)鐵碳合金相圖⒈特征點?????LJNGAA+Fe3CP+Fe3CL+Fe3CL+AF+A

鐵碳合金相圖⒉特征線⑴液相線—ACD，固相線—AECF

⑵

水平線：ECF：共晶線LC?

E+Fe3C共晶產物是A與Fe3C的機械混合物，稱作萊氏體,用Le表示。為蜂窩狀,以Fe3C為基，性能硬而脆。萊氏體鐵碳合金相圖1.工業純鐵(Wc<0.0218%)鐵碳合金相圖

工業純鐵組織金相圖鐵碳合金相圖2.共析鋼

(Wc=0.77%)鐵碳合金相圖

共析鋼組織金相圖鐵碳合金相圖3.亞共析鋼(Wc=0.45%)鐵碳合金相圖

鐵碳合金相圖亞共析鋼組織金相圖4.過共析鋼(Wc=1.2%)鐵碳合金相圖

鐵碳合金相圖過共析鋼組織金相圖5.共晶白口鐵(Wc=4.3%)鐵碳合金相圖

共晶白口鐵組織金相圖鐵碳合金相圖6.亞共晶白口鐵(Wc=3.0%)鐵碳合金相圖

鐵碳合金相圖亞共晶白口鐵組織金相圖7.過共晶白口鐵(Wc=5.0%)鐵碳合金相圖

過共晶白口鐵組織金相圖鐵碳合金相圖鐵碳合金相圖應用03導學1.分析零件的工作條件,根據鐵碳合金成分、組織、性能之間的變化規