[[File:相图.jpg |缩略图|300px|[https://www.wendangwang.com/doc/10869e3e9f0688d138ba9700 来自 文档网]铁碳合金相图]] ''' 铁碳合金相图 ''': 从某种意义上讲,铁碳合金相图是研究铁 碳合金的工具,是研究碳钢和铸铁成分、 温度、组织和性能之间关系的理论基础, 也是制定各种热加工工艺的依据。一、铁碳合金中的基本相 <ref>[https://baike.baidu.com/ 铁碳合金相图 实际上是Fe-Fe3C相图,铁碳合金 的基本组元也应该是纯铁和Fe3C。铁存在着同素 异晶转变,即在固态下有不同的结构。不同结构 的铁与碳可以形成不同的固溶体,Fe—Fe3C相图 上的固溶体都是间隙固溶体。由于α-Fe和γ-Fe晶 格中的孔隙特点不同,因而两者的溶碳能力也不 同。 1.铁素体 2.奥氏体 3.渗碳体1、铁素体:碳在α-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体,用符号F或α表示。碳在α-Fe中的溶解 ],百 度 很低 文库 , 因此,铁素体的机械性能与纯铁相近,其强度、硬度较低,但具有良好的塑性、韧性。2019年08月10日</ref>
2、奥氏体: ==铁 碳 在γ-Fe 合金 中 形成 的 间隙固溶体称为奥氏体,用符号A或γ表示。3、渗碳体: 基本相== 渗 铁 碳 体是一种具有复杂晶体结构的间隙化 合 物 金相图实际上是Fe-Fe3C相图 , 它 铁碳合金 的 分子式为Fe3C,渗碳体既是 基本 组元 ,又 也应该 是 基本相 纯铁和Fe3C 。
4、珠光体:用符号P表示,它是 铁 存在着同 素 体与渗碳体薄层片相间的机械机械混合物。5、莱氏体:用符号Ld表示 异晶转变 , 奥氏体和渗碳体所组成 即在固态下有不同 的 结构。不同结构 的 铁 与 碳 合金 可以形成不同的固溶体,Fe—Fe3C 相图(超清楚版)_word文档在线阅读与下载_文档网https://www.wendangwang.com/doc/10869e3e9f0688d138ba9700 共晶 上的固溶体都是间隙固溶 体。二、铁碳合金相图分析 ==1.由于α-Fe和γ- Fe3C相图 Fe晶 格 中的 孔隙 特 性点== 图4-14是Fe-Fe3C相图。图中各 点 不同,因而两者 的 温度、含 溶 碳 量及其意义示于表4-1中。Fe- Fe3C相图中的 能力也不 特性点均采用固定的字母表示 同 。特性点符号 温度/℃ ωc(%)含义
A1538 0熔点: 铁碳合金中的基本相:1.[[铁素体]]; 2.[[奥氏体]]; 3.[[渗碳体]];4、[[珠光体]];5、[[莱氏体]];===铁素体===碳在α-Fe中形成的[[间隙固溶体]]称为铁素体,用符号F或α表示。碳在α-Fe中的溶解度很低,因此,铁素体的机械性能与 纯铁 相近,其强度、硬度较低,但具有良好 的 熔点塑性、韧性。
C1148 4.3共晶点:发生共晶转变L4.3→Ld(A2.11%+Fe3C共晶)D1227 6.69熔点:渗 ===奥氏体=== 碳 在γ-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏 体 的熔点,用符号A或γ表示。
===渗碳体===
渗碳体是一种具有复杂晶体结构的间隙化合物,它的分子式为Fe3C,渗碳体既是组元,又是基本相。
E1148 2.11 ===珠光体===用符号P表示,它是铁素体与渗 碳 在γ-Fe中 体薄层片相间 的 最大溶解度点机械机械混合物。
G912 0同素异构转变 ===莱氏体===用符号Ld表示,奥氏体和渗碳体所组成的[[共晶体]]。==Fe- Fe3C相图中的特性 点分析==Fe-Fe3C相图。图中各点的温度、含 碳量及其意义示于表中。Fe- Fe3C相图中的 特性点均采用固定的字母表示。<ref>[https://wenku.baidu.com/view/f40492e164ce0508763231126edb6f1aff007182.html 铁碳相图详解要点],百度文库,2018-10-14 </ref>
S727 {| class="wikitable"|-!特性点符号 !!温度/℃!! 含碳量c(%)!!含义|-|A ||1538℃ || 0% ||熔点:纯铁的熔点|-|C ||1148℃ || 4.3% ||共晶点:发生共晶转变L4.3→Ld(A2.11%+Fe3C共晶)|-|D ||1227℃ || 6.69% ||熔点:渗碳体的熔点|-|E ||1148℃ ||2.11% ||碳在γ-Fe中的最大溶解度点|-|G ||912℃ || 0% ||同素异构转变点|-|S ||727℃ || 0.77 % || 共析点:发生共析转变A0.77%→p(F0.0218%+Fe3C共析)P727 |-|P ||727℃ || 0.0218 % || 碳在α-Fe中的最大溶解度点|-|Q ||室温 ||0.0008% ||室温下碳在α-Fe中的最大溶解度|}==Fe-Fe3C相图中的特性线分析==Fe-Fe3C相图如图3-25所示。可以看出,Fe-Fe3C相图由三个基本相图(包晶相图、共晶相图和共析相图)组成。相图中有五个基本相:液相L,高温铁素体相 ,铁素体相 ,奥氏体相 和渗碳体相Fe3C。这五个基本相构成五个单相区(其中Fe3C为一条垂线),并由此形成七个两相区:L+δ、L+ 、L+ Fe3C、δ+ 、 + Fe3C 、 + 和 + Fe3C。<ref>[https://wenku.baidu.com/view/1e1389f1cad376eeaeaad1f34693daef5ef71363.html?from=search 铁碳合金相图详解],百度文库,2019-12-16 </ref>
Q室温 0.0008室温下碳在α在Fe-Fe Fe3C相图中,ABCD为液相线,AHJECF为固相线。相图 中 各特征点 的 最大溶解 温 度、成分及其含义如表所示。
==Fe-Fe3C相图中的特性 Fe3CHJB水平线(1495℃)为包晶线,与该 线== Fe-Fe3C相图中 成分(0.09%~0.53%C)对应 的 特性 合金在该 线 相图 温度下将发生包晶转变:L0.53 + 0.09 0.17(式 中 的ABCD线为液 各 相 线,AHJECFD 的下角标 为 固 相 线,ES线是碳在γ-Fe中 应 的 固溶度曲线,又叫作 Acm线。PQ线是 含 碳 在α-Fe中的固溶度曲线。GS 线是冷却过程中 量) , 由奥氏体中析出铁素体的开始 线,或者是加热时,铁素体溶入 转变产物为 奥氏体 的终止线, GS线又叫作A3线。 根据生成条件的不同,渗碳体可分为一次渗碳 体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体、共 析渗碳体五种。它们的不同形态与分布,除对铁 碳合金性能有不同影响外,就其本身来讲,并无 本质区别 。
1,上半部分------- ECF水平线(1148℃)为 共晶 转变 在1148℃,4线,与该线成分(2.11%~6.369%C )对应 的 液相 合金在该线温度下将 发生共晶转变: Lc (AE:L4.3 2.11 +Fe3C), 。 转变 的 产物 称为莱氏体,用符号Ld表示. 存在于1148℃~727℃之间的莱氏体称 为 高温莱氏体, 用符号Ld表示,组织由 奥氏体和渗碳体 组成;存在于727℃ 以下 的 莱氏体 机械混合物, 称为 变态莱氏体或称低温 莱氏体, , 用符号 Ldˊ “Le” 表示,组织由渗碳体和珠光体组成. 低温 。 莱氏体 是由珠光体,Fe3CⅡ和共晶Fe3C 的 组 成的机 械混合物.经4%硝酸酒精溶液浸蚀后在显微镜下观察,其中 珠光体呈黑色颗粒 织特点为蜂窝 状 或短棒状分布在Fe3C ,以Fe3C为 基 体上,Fe3CⅡ 和共晶Fe3C交织在一起,一般无法分辨.,性能硬而脆。 下半部分----- PSK水平线(727℃)为 共析 转变 2,下半部 线,与该线成 分-----共析转变 在727℃,0(0.0218%~6.7769% C)对应 的 奥氏体 合金在该线温度下将 发生 [[ 共析转变: AS (F]]: 0.77 0.0218 +Fe3C), 。 转变 产物为铁素体和渗碳体 的 产 机械混合 物 , 称为珠光体. 共析转变与共晶转变 ,用符号“P”表示。珠光体 的 区别 组织特点 是 转变物 是固体而不非液体.4, 铁碳 两相呈片层 相 图中的特 间分布, 性 能介于两相之间。共析 线 又称为A1线。 此外,Fe- Fe3C 相图中 的一些线应该掌握的线 还 有:ECF 六条固态转变 线,PSK线(A1 : 线),GS线(A3线),ES线(ACM线) 水平线ECF为共晶反应线. 碳质量分数在2.11%~6.69%之间的 加热时 铁 碳合金, 在平衡 结晶过程中均发生共晶反应. 水平线PSK为共析反应线. 碳质量分数为0.0218%~6.69% 素体向奥氏体转变终了 的 铁碳合金, 在平衡 结晶过程中均发生共析反应.PSK 温度 线 亦称A1 。GS 线. GS 又称为A3 线 是合金冷却时自A中开始析出F的临界温度 ,JN 线, 通 常称A3 又称为A4 线.。 ES线 是 为 碳 在A 在 -Fe 中的固溶线, 通常叫做Acm线.由 于 。 在1148℃ 时A中 ,碳的[[ 溶 碳量 解度]] 最大 可 达2,为2.11%, ,随温度降低,溶解度下降,到727℃ 而在 727℃ 时 仅为0溶解度只有0.77%, 因此 。所以含 碳 质 量 分数大于0超过0.77% 的铁碳合金自1148℃冷至727℃ 的过程中, 将从A 时,会从奥氏体 中 析出Fe3C. 析出 的 渗碳体 , 称为 [[二次渗碳体]],标记为Fe3CII。 二次渗碳体 (Fe3CII). Acm 通常沿奥氏体晶界呈网状分布。ES 线 亦为从A中开始析出Fe3CII的临 界温度 又称为Acm 线. 。 PQ线 是 为 碳 在F 在 -Fe 中 的 固溶线. 。 在727℃ 时F中 ,碳的 溶 碳量 解度 最大 可达0,为0.0218%, ,随温度降低,溶解度下降,到 室温时 溶解度 仅为0.0008%, 因此碳 质量分数大于0.0008%的 。所以 铁碳合金自727℃ 冷至 向 室 温 冷却 的过程中, , 将 从F 从铁素体 中 析出Fe3C. 析出 的 渗碳体 , 称 为三次渗碳体(Fe3CIII).PQ线亦为从F中开始 ,标记为Fe3CIII。因其 析出 Fe3CIII的临界温度线.Fe3CIII数 量极少,往往 ,在含碳量较高的合金中不 予以 忽略.考虑,但是对于工业[[纯铁]]和[ File:T0151ec9db527764231.jpg|缩略图|300px|[http://p9 低碳钢]],因其以不连续网状或片状分布于铁素体晶界,会降低塑性,所以对于Fe3CIII的数量和分布还是要加以控制。==总结== 原圖鏈 综上所述可见,铁碳合金中的渗碳体根据形成条件不同可分为一次渗碳体Fe3CⅠ(由液相直 接析出的渗碳体)、二次渗碳体Fe3CⅡ、三次渗碳体Fe3CⅢ、[[共晶渗碳体]]和[[http://sh 共析渗碳体]]五种。它们分属于不同的组织组成物,区别仅在于形态和分布不同,但都同属于一个相。由于它们的形态和分布不同,所以对铁碳合金性能的影响也不相同。 来自光发娱乐另外,Fe- Fe3C相图中还有两条物理性能转变线:MO线(770℃)是铁素体[[磁性]]]转变温度。在770℃以上,铁素体为顺磁性物质,在770℃以下,铁素体转变为铁磁性物质。此线又称为A2线;UV线(230℃)是渗碳体磁性转变温度,又称为A0线。<ref>[httphttps://entwenku.sina SM公司baidu.com/view/8956b470250c844769eae009581b6bd97f19bc86.html?from=search 铁碳合金相图分析],百度文库 ,2017, 2019-1204-1924</ref>
==视频==
<center>