hjx-金属学与热处理04-01--分析.pptx

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1、苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理第三章第三章 二元合金的相结构二元合金的相结构与相图与相图2015.03.302015.03.30苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理l在在e点（点（1186），），c点成分的点成分的相与相与d点成分的点成分的L相发生包晶反应：相发生包晶反应：L+反应结束，反应结束，L相与相与相正好全部反应耗尽相正好全部反应耗尽,形成形成e点成分的点成分的固溶体。固溶体。l在在e点之下，点之下，中析出中析出。l包晶包晶成分成分合金的结晶：合金的结晶：匀匀晶晶包晶包晶二次析出二次析出。包晶成分合金的平衡结晶包晶成分合金的平衡结晶室温组织：室温组织：+；组成相：

2、组成相：、3.2 3.2 包晶合金的平衡结晶包晶合金的平衡结晶1)1)相变：相变：LL L 2)2)组织变化：组织变化：LLLdc LdceePt-Ag合金相图合金相图苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理cece成分成分合金：合金：匀晶匀晶包晶包晶二次析出。二次析出。室温组织为室温组织为 +II+IIPt-Ag合金相图1)1)相变：相变：LL L 2)2)组织变化：组织变化：LLLdc Ldcece苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理eded成分成分合金：合金：匀晶匀晶包晶包晶匀晶匀晶二次析出二次析出室温组织为室温组织为+IIPt-Ag合金相图1)1)相变：相变：LLLL2)组

3、织变化：组织变化：LLLCPLCPDLCDL苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理l共析反应共析反应(共析转变共析转变)是指在一定是指在一定温度下，由一定成分的温度下，由一定成分的固相固相同时析同时析出出两个成分和结构完全不同的新固两个成分和结构完全不同的新固相相的过程。共析转变也是固态相变。的过程。共析转变也是固态相变。(+)+)l最常见的共析转变是铁碳合金中最常见的共析转变是铁碳合金中的珠光体转变的珠光体转变:S S P P+Fe+Fe3 3C C。四、共析转变的二元合金相图四、共析转变的二元合金相图苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理l共析相图中各种成分合金的结晶过程的分共

4、析相图中各种成分合金的结晶过程的分析与共晶相图相似析与共晶相图相似。l对应的有：对应的有：l共析线共析线(cde线线)l共析点共析点(d点点)l共析温度共析温度l共析成分共析成分l共析合金（共析成分合金）共析合金（共析成分合金）l亚共析合金（共析线上共析点以左的合金）亚共析合金（共析线上共析点以左的合金）l过共析合金（共析线上共析点以右的合金）过共析合金（共析线上共析点以右的合金）共析合金相图分析共析合金相图分析苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理lS S点点成分成分(共析成分共析成分)的合金从液相的合金从液相经过匀晶反应生成经过匀晶反应生成相后相后,继续冷却继续冷却到到d d 点温度

5、点温度(共析温度共析温度)时时,在此恒温在此恒温下发生共析反应下发生共析反应:(+)l和和两相混合物称为两相混合物称为共析体，共析体，但因共析反应是在固态下进行的但因共析反应是在固态下进行的,所所以共析产物比共晶产物要细密得多。以共析产物比共晶产物要细密得多。l例如例如Fe-CFe-C合金中的共析产物合金中的共析产物珠光体珠光体 铁碳合金相图铁碳合金相图典型合金的平衡结晶过程典型合金的平衡结晶过程(奥氏体，奥氏体，铁素体，铁素体，Fe3C渗碳渗碳体体)苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理珠光体共析反应的产物是共析体共析反应的产物是共析体（铁碳合金中的共析体称（铁碳合金中的共析体称珠光体

6、珠光体），也是两相的机），也是两相的机械混合物（铁素体械混合物（铁素体+渗碳渗碳体体)。与共晶反应不同点：与共晶反应不同点：1）共析反应是固态反应，）共析反应是固态反应，原子的扩散困难，组织更细。原子的扩散困难，组织更细。2）因母相与子相的比容不）因母相与子相的比容不同，反应后易引起较大的内同，反应后易引起较大的内应力。应力。苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理l稳定化合物是指在熔化前不发稳定化合物是指在熔化前不发生分解的化合物生分解的化合物(如如Mg-SiMg-Si系的系的MgMg2 2SiSi和和Fe-CFe-C系的系的FeFe3 3C)C)。l稳定化合物成分固定，在相图稳定化合物

7、成分固定，在相图中是一条垂线中是一条垂线(代表一个单相区代表一个单相区)。垂足是其成分。垂足是其成分,顶点是其熔点顶点是其熔点,结晶过程同纯金属。结晶过程同纯金属。l分析这类相图时，可把稳定化分析这类相图时，可把稳定化合物当作纯组元看待，将相图分合物当作纯组元看待，将相图分成几个部分进行分析。成几个部分进行分析。形成稳定化合物的相图形成稳定化合物的相图其他类型的相图其他类型的相图Mg2SiMg2Si+SiMg+Mg2SiSiL+Mg2SiL+SiL+Mg2SiL+Mg苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理匀晶匀晶L共晶共晶L+共析共析+（1 1）首先找到相图中的）首先找到相图中的水平线水

8、平线。有水平线就存在三相反应。该水平。有水平线就存在三相反应。该水平线同时表明平衡状态下发生该反应的温度。线同时表明平衡状态下发生该反应的温度。（2 2）找到与该水平线接触的三个单相区）找到与该水平线接触的三个单相区(即三个接触点即三个接触点)，即水平线，即水平线的两个端点和靠近水平线中部的三个点的两个端点和靠近水平线中部的三个点(中部点表明产生三相反应的中部点表明产生三相反应的成分成分,端点是反应生成的两个单相成分端点是反应生成的两个单相成分)。（3 3）确定中部点上方与下方的相，并以化学反应式的方式写出以判）确定中部点上方与下方的相，并以化学反应式的方式写出以判明反应类型明反应类型 苏州大

9、学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理11二元相图各类等温反应总结1分解型：共晶转变 L=+共析转变 =+偏晶转变 L1=L2+偏析转变 1=2+熔晶转变：=+L2合成型：包晶转变 L+=包析转变 +=合晶转变 L1+L2=分解型合成型二元相图的一些几何规律1相接触法则：相接触法则：相图中相邻相区的相数之差均为一。2如果两个三相区中有两个共同的相，这两条水平线之间必定是这两个相组成的两相区。3单相区边界线延长线应进入相邻的两相区苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理二元合金两相平衡时，两相成分均随温度而变化二元合金两相平衡时，两相成分均随温度而变化。其具体数值。其具体数值可由恒温水平线与

10、两相区相界线的交点来确定。温度变化时，可由恒温水平线与两相区相界线的交点来确定。温度变化时，两平衡相成分也分别沿两条相界线相应变化。两平衡相成分也分别沿两条相界线相应变化。二元相图的三相平衡区是一条水平线二元相图的三相平衡区是一条水平线。它与三个单相区均以点。它与三个单相区均以点接触。从三个单相区的相互位置，可以判断三相平衡的性质。接触。从三个单相区的相互位置，可以判断三相平衡的性质。分析复杂相图时，首先要弄清单相区，然后找出三相区、三相分析复杂相图时，首先要弄清单相区，然后找出三相区、三相点，再弄清三相平衡转变类型。点，再弄清三相平衡转变类型。牢记：牢记：两个单相区之间必有一个由这两相组成的

11、两相区隔开，两个单相区之间必有一个由这两相组成的两相区隔开，而不能以一条直线接界；两个两相区之间必须以一个单相区或而不能以一条直线接界；两个两相区之间必须以一个单相区或三相区隔开。即三相区隔开。即相接触法则：相图中相邻相区相数之差均为相接触法则：相图中相邻相区相数之差均为1 1（点接触除外）。（点接触除外）。二元合金相图小结二元合金相图小结苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理 图图（a a），组组织织为为固固溶溶体体的的合合金金，随随着着溶溶质质组组元元含含量量的的增增加加，其其强强度度和和硬硬度度提提高高；合合金金的的电电阻阻率率随随着着溶溶质质组组元元含含量的增加而增加。量的增加而

12、增加。图图（b b），共共晶晶系系的的合合金金，相相图图两两端端均均为为固固溶溶体体。相相图图中中间间部部分分合合金金的的性性能能大大致致是是两两相相性性能能的的算算术术平平均均值值，即即合合金金的的强强度度、硬硬度度、电电阻阻率率与与成成分分呈呈直线关系。直线关系。温温度度强强度度、硬硬度度电电导导率率相图与合金强度、硬度、电阻之间关系相图与合金强度、硬度、电阻之间关系1 1、合金的使用性能与相图的关系、合金的使用性能与相图的关系 固溶体的性能与溶质元素的溶入量有关。溶质的溶入量越多，晶格固溶体的性能与溶质元素的溶入量有关。溶质的溶入量越多，晶格畸变越大，则合金的强度、硬度越高，电阻越大。两

13、相组织合金的力畸变越大，则合金的强度、硬度越高，电阻越大。两相组织合金的力学性能和物理性能与成分呈直线关系变化。学性能和物理性能与成分呈直线关系变化。合金的性能与相图的关系合金的性能与相图的关系苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理2 2、合金、合金的工艺性能与相图的关系的工艺性能与相图的关系 铸造性能铸造性能液固相线距离愈小，结晶温度范围愈小液固相线距离愈小，结晶温度范围愈小（如接近共晶成分的合金），则流动性（如接近共晶成分的合金），则流动性好，不易形成分散缩孔。好，不易形成分散缩孔。锻造、轧制性能锻造、轧制性能 单相固溶体合金，变形抗力小，变形单相固溶体合金，变形抗力小，变形均匀，不

14、易开裂。塑性、韧性好，所以，均匀，不易开裂。塑性、韧性好，所以，共晶线两侧的合金适合于锻压，但切削共晶线两侧的合金适合于锻压，但切削加工性较加工性较苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理力学性能力学性能铸造性能铸造性能加工及成形加工及成形纯金属纯金属强度低强度低塑性好塑性好流动性好流动性好单相固溶体单相固溶体（固溶强化）（固溶强化）塑性好塑性好强度高强度高流动性差流动性差分散缩孔分散缩孔锻造成形锻造成形切削性差切削性差双相固溶体双相固溶体(第二相质点强化）第二相质点强化）塑性较差塑性较差强度高强度高流动性好流动性好集中缩孔集中缩孔铸造成形铸造成形切削性好切削性好相图与性能的关系相图与性能

15、的关系苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理本节小结本节小结合金相图合金相图l 匀晶相图、共晶相图、包晶相图匀晶相图、共晶相图、包晶相图l 共析相图、含有稳定化合物的相图、各类等温反应共析相图、含有稳定化合物的相图、各类等温反应二元合金平衡结晶规律二元合金平衡结晶规律l 变温结晶变温结晶l 确定两相的成分确定两相的成分l 温度一定时温度一定时,利用杠杆定律计算两相区的质量比利用杠杆定律计算两相区的质量比相图分析及使用相图分析及使用l复杂相图分析复杂相图分析:分析相图组成分析相图组成,判断转变类型判断转变类型苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理本章思考题本章思考题1 1 简述合金相

16、的分类，固溶体与纯金属相比，有何结构、简述合金相的分类，固溶体与纯金属相比，有何结构、性能特点？性能特点？2 2 固溶体与纯金属的结晶有何异同？固溶体与纯金属的结晶有何异同？3 3 分析分析匀晶系合金典型的不平衡结晶组织及其形成原因。匀晶系合金典型的不平衡结晶组织及其形成原因。4 4 分析分析典型典型合金不同成分的平衡合金不同成分的平衡冷却过程冷却过程，明确其相变，明确其相变及组织转变过程及组织转变过程,指出指出其室温组织其室温组织。5 5 分析分析复杂相图复杂相图,指出相区、特殊点等指出相区、特殊点等,分析三相平衡转分析三相平衡转变类型变类型苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理第四章

17、第四章 铁碳合金和铁碳相图铁碳合金和铁碳相图铁碳合金中的组元和基本相铁碳合金中的组元和基本相Fe-Fe3C相图相图典型合金的平衡结晶典型合金的平衡结晶含碳量对铁碳合金含碳量对铁碳合金平衡平衡组织和性能的组织和性能的影响影响钢中杂质元素对组织性能的影响钢中杂质元素对组织性能的影响苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理概述概述钢铁是现代工业中应用最广泛的材料，其基本组成元素钢铁是现代工业中应用最广泛的材料，其基本组成元素是铁和碳，故称为铁碳合金。普通碳钢和铸铁就属于铁碳合是铁和碳，故称为铁碳合金。普通碳钢和铸铁就属于铁碳合金的范畴，而合金钢则是有意加入一些合金元素的铁碳合金。金的范畴，而合金

18、钢则是有意加入一些合金元素的铁碳合金。钢铁的成分不同，则组织和性能不同，因而在实际工程钢铁的成分不同，则组织和性能不同，因而在实际工程上的应用也不一样。为了研究铁碳合金的组织和性能以及它上的应用也不一样。为了研究铁碳合金的组织和性能以及它们与成分、温度的关系，就必须学习铁碳合金相图。们与成分、温度的关系，就必须学习铁碳合金相图。本章将根据铁碳相图及对典型铁碳合金结晶过程的分析，本章将根据铁碳相图及对典型铁碳合金结晶过程的分析，来研究铁碳合金的成分、组织、性能之间的关系。来研究铁碳合金的成分、组织、性能之间的关系。铁碳合金相图最早是在铁碳合金相图最早是在18891889年测定的。年测定的。苏州大

19、学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理一、铁碳合金的组一、铁碳合金的组元及基本相元及基本相1、Fe:第26号元素，属过渡族元素，熔点1538，气化温度2738，密度 7.87g/cm3。纯铁有多晶型，同素异构转变：金属在固态下发生的晶格类型的转变。20-Fe -Fe -FeBCC（912）FCC(1394)BCC金属的同素异构转变为其热处理提供基础，钢能够进行多种热处理就是因为铁能够在固态下发生同素异晶转变。温温度度时间时间15381394912Fe（BCC）Fe（FCC）Fe（BCC）Liquid无无磁磁性性磁性磁性770苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理铁碳合金中的基本相铁碳合金

20、中的基本相铁碳合金中的 Fe 和 C 可形成铁素体（F）、奥氏体（A）、渗碳体三个基本相。这些基本相以机械混合物的形式结合还可形成珠光体(P)和莱氏体(Ld)。铁碳合金中这些基本组织性能各异，其数量、形态、分布直接决定了铁碳合金的性能。1 1、铁素体（、铁素体（ferriteferrite）碳在碳在-Fe-Fe中的间隙固溶体中的间隙固溶体，用符号，用符号“F”F”(或或)表示，体心立方表示，体心立方(BCC)(BCC)晶格；晶格；BCCBCC的的间间隙隙总总体体积积较较大大，但但单单个个间间隙隙体体积积较较小小，所所以以它它的的溶溶碳碳量量很很小小，最最多多只只有有0.0218%(7270.0

21、218%(727时时)，室室温温时时几几乎乎为为0 0，因因此此铁铁素素体体的的性性能能与与纯纯铁铁相相似似，硬度低而塑性高，并有铁磁性。硬度低而塑性高，并有铁磁性。性能性能:塑性、韧性好，而强度、硬度低。塑性、韧性好，而强度、硬度低。=30%50%，AKU=128160Jb=180280MPa，HBS5080。注注:延伸率延伸率:试样拉伸断裂后标距段的总变形试样拉伸断裂后标距段的总变形LL与原标距长度与原标距长度L L之比的百分数：之比的百分数：=L/L100%,=L/L100%,反应塑性反应塑性.AKU冲击吸收功冲击吸收功:指规定形状和尺寸的试样在指规定形状和尺寸的试样在冲击试验冲击试验力

22、一次作用下折断时所吸收的功力一次作用下折断时所吸收的功,反应韧性反应韧性。b b强度极限强度极限:物体在外力作用下发生破坏时出现的最大物体在外力作用下发生破坏时出现的最大应力应力;硬硬度度:金金属属材材料料表表面面抵抵抗抗其其它它更更硬硬物物体体压压人人的的能能力力。布布氏氏硬硬度度(HBS(HBS或或HBW)HBW)、洛洛氏氏硬硬度度(HRA(HRA、HRBHRB、HRc)HRc)、维维氏氏硬度硬度(Hv)(Hv)及肖氏硬度及肖氏硬度(HS)(HS)苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理铁铁素素体体的的显显微微组组织织与与纯纯铁铁相相同同，用用4%4%硝硝酸酸酒酒精精溶溶液液浸浸蚀蚀后

23、后，在在显显微微镜镜下下呈呈现现明明亮亮的的多多边边形形等等轴轴晶晶粒粒，在在亚亚共共析析钢钢中中铁铁素素体体呈呈白白色色块块状状分分布布，但但当当含含碳碳量量接接近近共共析析成成分分时时，铁铁素素体体因因量量少少而而呈呈断断续续的的网网状状分布在珠光体的周围。分布在珠光体的周围。苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理2 2、奥氏体（、奥氏体（AusteniteAustenite）奥奥氏氏体体是是碳碳在在-Fe-Fe中中的的间间隙隙固固溶溶体体，用用符符号号“A”A”（或或）表表示示，面心立方晶格；，面心立方晶格；FCCFCC的的间间隙隙总总体体积积较较小小，但但单单个个间间隙隙体体积积

24、较较大大，所所以以它它的的溶溶碳碳量量较大，较大，最多有最多有2.11%(11482.11%(1148时时)，727727时为时为0.77%0.77%。性性能能:在在一一般般情情况况下下，奥奥氏氏体体是是一一种种高高温温组组织织，稳稳定定存存在在的的温温度度范范围围为为7271394，故故奥奥氏氏体体的的硬硬度度低低、塑塑性性较较高高，通通常常在在对对钢钢铁铁材材料料进进行行热热变变形形加加工工，如如锻锻造造、热热轧轧等等时时，都都应应将将其其加加热热成成奥奥氏氏体体状状态态，所所谓谓“趁趁热热打打铁铁”正正是是这这个个意意思思。b=400MPa，硬度，硬度170220HBS，=40%50%。

25、另另外外奥奥氏氏体体还还有有一一个个重重要要的的性性能能，就就是是它它具具有有顺顺磁磁性性，可可用用于要求不受磁场的零件或部件。于要求不受磁场的零件或部件。苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理奥奥氏氏体体的的组组织织与与铁铁素素体体相相似似，但但晶晶界界较较为为平平直直，显显微微组组织织为为多多边边形晶粒，晶粒内常可见到孪晶（昌粒的平行的直线条）形晶粒，晶粒内常可见到孪晶（昌粒的平行的直线条）.苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理3 3、渗碳体（、渗碳体（CementiteCementite）渗渗碳碳体体是是铁铁和和碳碳形形成成的的具具有有复复杂杂结结构构的的金金属属化化合合物

26、物，用用化化学学分分子子式式“FeFe3 3C C”表示。它的碳质量分数表示。它的碳质量分数Wc=6.69Wc=6.69，熔点为，熔点为12271227，质质硬硬而而脆脆，耐耐腐腐蚀蚀。用用4%4%硝硝酸酸酒酒精精溶溶液液浸浸蚀蚀后后，在在显显微微镜镜下下呈呈白白色色，如如果用果用4%4%苦味酸溶液浸蚀，渗碳体呈暗黑色。苦味酸溶液浸蚀，渗碳体呈暗黑色。渗渗碳碳体体是是钢钢中中的的强强化化相相，根根据据生生成成条条件件不不同同渗渗碳碳体体有有条条状状、网网状状、片片状状、粒状等形态，它们的大小、数量、分布对铁碳合金性能有很大影响。粒状等形态，它们的大小、数量、分布对铁碳合金性能有很大影响。珠光体

27、中片状渗碳体珠光体中片状渗碳体过共析钢中网状渗碳体过共析钢中网状渗碳体苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理片状珠光体显微组织片状珠光体显微组织球状珠光体显微组织球状珠光体显微组织4 4、珠光体（、珠光体（PearitePearite）由铁素体和渗碳体组成的机械混合物，用符号“P”表示，珠光体是奥氏体冷却时，在727发生共析转变的产物，碳质量分数平均为Wc=0.77%。显微组织为由铁素体片与渗碳体片交替排列的片状组织，高碳钢经球化退火后也可获得球状珠光体（也称粒状珠光体）。性能：力学性能介于铁素体与渗碳体之间，强度较高，硬度适中，塑性和韧性较好b=770MPa、180HBS、=20%35

28、%、AKU=2432J。苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理5 5、莱氏体（、莱氏体（LedeburiteLedeburite）由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。莱氏体是碳的质量分数Wc=4.3%的铁碳合金冷却到1148时共晶转变的产物，存在 于1148727之间的莱氏体称为高温莱氏体，用符号“Ld”表示，组织由奥氏体和珠光体组成；存在于727以下的莱氏体称为变态莱氏体或称低温莱氏体，用符号“Ld”表示，组织由渗碳体和珠光体组成。性能：莱氏体的力学性能与渗碳体相似，硬度很高，塑性极差，几乎为零。苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理铁碳合金铁碳合金相图相图Fe-Fe3C相图相图l

29、铁和碳形成一系列化合物，如铁和碳形成一系列化合物，如Fe3C、Fe2C、FeC等，有实用意义并被深入研究的只是等，有实用意义并被深入研究的只是Fe-Fe-FeFe3 3C C部分，通常称其为部分，通常称其为Fe-FeFe-Fe3 3C C相图，相图，此时此时相图的组元为相图的组元为FeFe和和FeFe3 3C C。l由于实际使用的铁碳合金其含碳量多在由于实际使用的铁碳合金其含碳量多在5%5%以以下，因此成分轴为下，因此成分轴为06.69%。l所谓的铁碳合金相图实际上就是所谓的铁碳合金相图实际上就是Fe-Fe3C相相图。图。Fe3CFe2CFeC温温度度FeC(6.69%C)组元：组元：纯铁、渗

30、碳体基本相：基本相：高温铁素体（）、铁素体（）、奥氏体（）基本组织：基本组织：珠光体（P）、莱氏体（Le/Le）苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理1 1、特征点、特征点FeTFe3CANBGPESCDFLKQJH苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理 特征线特征线 液相线ABCD，固相线AHJECF 三条水平线：727FeTFe3CANBGPESCDFLKj苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理其它相线其它相线GSGS线线:自自中开始析出中开始析出的临界温的临界温度线，叫度线，叫A A3 3线线。ESES线线:碳在碳在中的固溶线，叫中的固溶线，叫AcmAcm线线。二次渗碳

31、体：碳含量大于二次渗碳体：碳含量大于0.77%0.77%的铁碳合金自的铁碳合金自11481148冷却到冷却到727727的过程中，从的过程中，从中析出的渗中析出的渗碳体，用碳体，用FeFe3 3C C表示，表示，AcmAcm线即为从线即为从中开始析出中开始析出FeFe3 3C C的临界温度线。的临界温度线。PQPQ线线:碳在碳在中的固溶线中的固溶线。三次渗碳体：从碳含量大于三次渗碳体：从碳含量大于0.008%0.008%的铁碳合金自的铁碳合金自727727冷至室冷至室温的过程中，温的过程中，从从中析出的渗碳体，中析出的渗碳体，用用FeFe3 3C C表示，表示，PQPQ线为从线为从中开始中开始

32、析出析出FeFe3 3C C的临界温度线。的临界温度线。FeTFe3CANJBGPESCDFLKHQ苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理Fe-Fe3C相图分相图分析析相图中的五个单相相图中的五个单相(区区)三个三相区三个三相区1 1、液相、液相 L L2 2、相，又叫高温铁素体相，又叫高温铁素体3 3、相，又叫铁素体相，又叫铁素体(F,)(F,)4 4、相，又叫奥氏体相，又叫奥氏体(A,)(A,)5 5、FeFe3 3C C相，化合物相相，化合物相+FeTFe3CL+L+L+L+Fe3C+Fe3C+Fe3CANJBGPESCDFLKL+、L+、L+Fe3C、+、+Fe3C、+、+Fe3

33、CHJB(L+)、ECF(L+Fe3C)、PSK(+Fe3C)三条水平线三条水平线七个两相区七个两相区:苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理 包晶反应：包晶反应：L LB B+H H J J 共晶反应：共晶反应：L LC C E E+Fe+Fe3 3C C 共晶反应产物是奥氏体与渗碳体共晶反应产物是奥氏体与渗碳体的共晶混合物，叫的共晶混合物，叫莱氏体莱氏体，以，以LeLe表示，莱氏体中的渗碳体叫共晶表示，莱氏体中的渗碳体叫共晶渗碳体。渗碳体。共析反应：共析反应：AsAs P P+Fe+Fe3 3C C 共析反应产物是铁素体与渗碳体共析反应产物是铁素体与渗碳体的共析混合物，叫的共析混合物

34、，叫珠光体珠光体，以，以P P表表示，珠光体中的渗碳体叫共析渗示，珠光体中的渗碳体叫共析渗碳体。碳体。14951148727珠光体的强度高，塑性、韧性和硬度介于渗碳体和铁素体之间。珠光体的强度高，塑性、韧性和硬度介于渗碳体和铁素体之间。+FeTFe3CL+L+L+L+Fe3C+Fe3C+Fe3C包晶点包晶点:1495:1495共晶点共晶点:1148:1148共析点共析点:727:727ANJBGPESCDFLK苏州大学苏州大学金属学与热处理金属学与热处理总总 结结在铁碳合金中有三个相，即铁素体(F或)、奥氏体（A或)和渗碳体(Fe3C)。但奥氏体一般仅存在于高温下，所以室温下所有的铁碳合金中只有两个相，就是铁素体和渗碳体。由于铁素体中的含碳量非常少，所以可以认为铁碳合金中的碳绝大部分存在于渗碳体中。这一点是十分重要的。另：这些基本相以机械混合物的形式结合还可形成珠光体（P=F+Fe3C）和莱氏体（Ld=AE+Fe3C)。铁碳相图铁碳相图