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铁碳合金的基本组织

铁碳合金的基本组织铸铁是在机械制造中应用最为广泛的金属材料,尽管钢铁的种类多、成分各不相同,但其共同点是以铁和碳两种元素为主而组成的铁碳合金

Fe-Fe3C相图是表示在极其缓慢加热(或冷却)情况下,不同成分的铁碳合金在不同温度下具有的状态或组织的图形,在铁碳合金中,碳可以溶解在铁中形成固溶体,也可与铁组成化合物,而化合物与固溶体还可结合成机械混合物等,铁碳合金中出现以下几种基本组织。[1]

目录

铁素体F

铁素体:是溶解于α-Fe品格间隙中形成的间隙固溶体,为体心立方晶格,含碳量愈低则铁素体的数量越多,碳在α-Fe中的溶解度室温时为0.005%,在727℃达到最大值为0.0218%。

该组织的特点是强度硬度低,而塑性韧性高。[2]

奥氏体A

奥氏体:是碳溶于γ-Fe的间隙式固溶体,为面心立方晶格,能溶解较多的碳,随着温度的提高,碳在γ-Fe中的溶解度增加,在727℃时为0. 77%,在1148℃时达到最大值2.11%。该组织的塑性很好,强度和硬度明显高于铁素体。

渗碳体Fe3C

 
来自我爱机械制图网渗碳体晶体结构

渗碳体:是铁和碳形成的化合物,其含碳量为6.67%,晶体的结构复杂、硬度高、脆性大,熔点约为1227℃。通常而言,铁碳合金中,渗碳体硬而脆,因此合金成分中对渗碳体的数量有一定要求,来满足一般零件和刀具的需要。[3]

珠光体P

珠光体:是铁素体和渗碳体组成的混合物,其平均的含碳量为0. 77%,性能介于铁素体和渗碳体之间。根据铁素体和渗碳体的分布规律,珠光体分为片状珠光体和球状珠光体(或粒状珠光体),两者之间的性能有较大的差异,通常球状珠光体具有切削加工性好、热处理变形与开裂的倾向小等特点,因此工具钢要求淬火前的原始组织为球状珠光体组织。

莱氏体Ld

莱氏体:是奥氏体和渗碳体组成的机械混合物(共析体),为共晶转变产物,其含碳量为4. 3%,是以渗碳体为基体,特点是硬而脆,不能进行压力加工。[4]

视频

2.1 铁碳合金基本组织

2.2-2 典型铁碳合金的结晶及其组织

参考资料

  1. 铁碳合金的基本组织_图文,百度文库,2019年09月20日
  2. 《铁碳合金的基本组织和相图》课件,百度文库,2018-09-17
  3. 3.2 铁碳合金的基本组织与性能,百度文库,2018-09-11
  4. 铁碳合金基本组织,百度文库,2018-09-19