金相组织识别铁碳相图课件.ppt

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1、金相组织识别铁碳相图,金相组织识别一铁碳相图Fe和C能够形成Fe2C,Fe,C和reC等多种稳定化合物。所以,FeC相图可以划分成FeFe3C,Fe3CFe2C,Fe2CFeC和FeCC四个部分。由于化合物是硬脆相,后面三部分相图实际上没有应用价值(工业上使用的铁碳合金含碳量不超过5%),因此,通常所说的铁碳相图就是FeFe2C部分化合物FeC称为渗碳体(Cementite),是一种亚稳定的化合物,在一定条件下可以分解为Fe和C,C原子聚集到一起就是石墨。因此,铁碳相图常表示为FeFe3C和Fe-石墨双重相图。FeFe,C相图主要用于钢,而Fe-石墨相图则主要用于铸铁的研究和生产。这里主要分析

2、讨论Fe-FeC相图,Fe-石墨相图与此类似,只是右侧的单相,金相组织识别铁碳相图铁碳相纯铁的同素异晶转变如下:4.34BCCFCC727C共析成分的FeC合金升温转变成奥氏体之后,在不同冷却条件下奥氏体所发生的相变。主要有三种不同的相变过程:珠光体转变、贝氏体转变、马氏体转FeC,金相组织识别铁碳相图单相区5个纯铁的熔点液相区(L)ABCD以上区域B1495包晶转变时液相成分固溶体区AHM4奥氏体区(YC118430共品点铁素体区(aD1227667碳体的熔点渗碳体区(FeC)DK直线E148211碳在ye中的最大溶解度两相区7个滲碳体的成分L+o-AHJBAc9120纯铁aY转变温度BJE

3、CBL+Fe2CDCFD1495909碳在8e中的最大浴解度HNh1495017包品点Y+a-GPSC区72767渗费体的成分Y+Fe3C ESKFCE21394纯铁4转变温度a+Fe C-PQLKSPP770218碳在aFe中的最大溶解度三相区3个5727077共析点包晶线水平线HJB(L+6+Y)6000005760c碳在mF=中的溶解度共晶线水平线 ECF(L+Y+Fe:o)92007107200c碱在aFe中的溶解度共析线水平线PSK(Ya+FeC,金相组织识别铁碳合金的基本相铁素体 Ferrite碳溶解于q-Fe和-Fe中形成的固溶体称为铁素体(Ferrite),用a、减表示,由于-

4、爬e是高温相,因此也称为高温铁素体铁素体的含碳量非常低(727时,a-Fe最大溶碳量仅为0.0218%,室温下含碳仅为0.005%),所以其性能与纯铁相似:硬度(HB5080)低,塑性(延伸率为30%50%)高。铁素体的显微组织与工业纯铁相似。铁素体,金相组织识别一铁碳合金的基本相奥氏体 Austenite碳溶解于yFe中形成的固溶体称为奥氏体(Austenite),用减A表示。具有面心立方晶体结构的奥氏体可以溶解较多的碳,碳原子存在于面心立方晶格中正八面体的中心1148时最多可以溶解2.11%的碳,到727时含碳量降到0.77%。奥氏体的硬度(HB170220)较低,塑性(延伸率为40%50

5、%高。奥氏体的显微组织及晶胞示意图,金相组织识别铁碳合金的基本相渗碳体Fe2C渗碳体是铁和碳形成的金属化合物,含碳量为667%(有些书上为6.69%),具有复杂的斜方晶体结构,熔点为1227。渗碳体硬度极高(HB800),塑性几乎等于0是硬脆相。在钢中,渗碳体以不同形态和大小的晶体出现在组织中,对钢的力学性能影响很大在一定条件下(如高温长期停留或缓慢冷却),渗碳体可以分解而形成石墨状的自碳原子由碳:Fe3C3Fe+C(石墨)。这“过程对于铸铁和石墨钢具有重要意义。渗碳体的晶胞示意图,金相组织识别一珠光体在727时奥氏体(0.77%C)一铁素体(0.02%C)+渗碳体Fe3C(6.67%C)奥氏

6、体过冷到727以下在奥氏体晶界首先形成FeC晶核。reC是高碳相必须依靠周眭的奥氏体不断的供碳使它长大。随FeC核的横向长大在它两侧的奥氏体形成贫碳区。为铁素体的形成创造了条件,在侧面的贫碳区就形成铁素体晶核。贫碳区形成铁素体的晶核长大。因铁素体是贫碳相随着它的长大必有一部分碳排出使相邻的奥氏体中富碳,又为FeC形核创造了条件。就在富碳区形成FeC核。如此反复形成层片状分布的组织。且铁素体与FeC同时珠光体向纵深长大形成珠光体组织。层片状分布大致分别相同的区域称为珠光体团。显然这是典型的扩散型相变。,根裾片时距的天小,可将珠光体分为三类。在7277铰高温度范围内形成的珙光体较,其片间题为0.6

7、1.0m,称为珠光体,通常在光学显微镜下极易分辨出铁索体和渗碳体尽片状组织形态(见图9-22)。在图9-16650600温度范密内形成的珠光你,其片间距较纽,约为0.2503m;只有在高倍光学显微下才能分辨出铁素体和渗碳体的片层形念这种细片状珠光体丈称作素氏体(鬼图922b),对于在图9-16中600550更低温度下形成的珠光体,其片间甄极细,只有.10.15m。在光学显微镜下无法分辫其层片状替征而颗色,只有电了显微镜下才能区分出来。这种极细的珠光体义称为烟氏体,9)70等200 xh)67300 xe)60c等温10图9-22片状珠元体的组炽形态,金相组织识别一贝氏体如果将共析钢过冷到550

8、230之间并没有产生片间距更细的珠光体,而是产生了另一种新组织称为贝氏体(Bainite)。它也是由铁素体加碳化物组成,但碳化物是非层片状分布的。这是因为珠光体转变是受碳在奥氏体中的扩散控制,同时铁原子也要发生扩散。如果过冷度很大,转变的温度达到相当的低,使铁原子无法发生扩散,同时碳的扩散也受到影响,显然不可能发生珠光体转变了,就会使转变的规律发生变化,产生贝氏体组织由于形成的温度不同使贝氏体的形貌有所不同,又将贝氏体分成上贝氏体(Upper bainite)与下贝氏体(owerBainite)。其形貌如图8、9所示。,32,26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。卢梭27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。罗曼罗兰28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。孔子29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。达芬奇30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。叔本华,谢谢！,