第8章铁碳合金与铁碳合金相图

材料科学基础李–谦 向宁主梅讲Caphert8 铁碳合与金铁合碳相图

1金

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C

apthe rOtluien .1 铁8碳金合本组基、基元本相 .28F -eFe3C图相分 8析3. 碳钢.

2

81.铁碳合 金本基组、基本元相81..1碳铁金基合组元本特及 性.纯铁15138℃ 193℃ 412℃ 9 L δ- Fe -γFe -Feα CC BFC CCCB3

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.1.铁1合金碳本基组及元性特

. 2渗碳体(Cmeetnite间隙)合化物正交，系晶，含量为碳6.6%9 ,晶胞其铁内原子数碳与子数原比之为3:,故通1以Fe3C常 示表。 渗碳的硬度很高(体 80H0B),但强S度很(σ低 40bPMa),塑性 韧性、差(很δ0 , ψ,A0k0 )。渗 碳是体稳定化合物介，当条件适时当它，按下将分解式F 3C eF3e+,C种分解出来这的质单状态的碳为石称墨碳。

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8

1..2碳铁合中金的基本相、织组其及能性1. 基本 L相 ：δ 在δ碳 Fe—的中隙间溶固体 。Aγ():在γ—Fe中碳的间隙固溶体 (α):碳在F—αFe中间的隙固体溶F eC3()K5

5

2基本组织.及其能性 铁素体 F(eiret) 溶碳体于心立方晶的格 eF所成的形隙固溶间，用F体 或示。表能：强度性硬和度，低塑性韧和性好 。奥体氏Aus(etntei)碳 溶面于立心晶方的 格 -Fe形所的间成隙固溶。用A 体 表或。示

性能强度、硬：度高不，塑但很性好。6

6

高铁素温 体溶于体心立方晶格碳的-Fe 所形 成间的固溶隙体称为温体高素体或固溶体，常 用 表示 。温高素体铁与铁素体的本质相，同 两者区的别在仅高于铁温素体存的温度在围范 铁较体素为高 。 eFC 3是铁既碳金合的组元中又是基本相， 根。其据生成件不同条有状、条网、片状、粒 状等状形态对铁碳，金的合力性能有学很大影响。7

7

4珠光体 .P(aeire )t铁素体和碳体组渗的机械混合成物用P表，示 。e3FC状分布片F基体于，上贝壳状。

性能：良呈好综的合力性学能 (高强较和一定的塑、度性韧)5莱.氏 (体Ldebeuirt e)奥氏体渗碳和体组成机械混合的，物L用d示表 能性硬：脆8而8

.82 F-eeF3相图 C(rIon-arbonc euqiilbiur mdiagam)r析分

9

9

82.1.F e-FeC相3中图点的、线、区 :14点

10个10

8.2

.1Fe-Fe3C相 图的点中线、、区 线 ：条磁性转变两线三条等温；变转线 包 晶L C A E F 3C e1184 ℃ 晶共 L BH A J 194 5℃ 共 析S A PF F3Ce

7 72 ℃GS:氏体与奥铁体之素的间变转线曲。 E :碳S在奥氏中的体解度溶曲 线PQ:在铁素碳体的溶解中曲线度11。11

.2.1 Fe8-e3CF相中的点、线、区图 区： 5个单区，相个两7相区，个1三相区

+δ 1

21

2

82..2典型合金的平衡 晶结过程室温平衡组织铁及合金分类碳：亚 析共0.0218钢0.77%~ 工业铁纯(%C0.<0281% ) 碳(0.钢0182C<%<2.11) %析共0钢7.7 过共析%钢.07~2.17%1亚共晶白 口铁铸21.14~3.0% 铸铁( %C2.1>%1) 共晶口白铁 铸.4%3过 共白口铸晶4铁3.~0.69%613

1

3图8

-3 七种典铁碳型合金在相图的位上置1

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1

.822 .典合型金的平衡结过程及室晶平温衡组织 .工业纯1铁 Cw=00.1% 温室组织 为+(FF3eCIII) 相组 为成 +e3FCα(%) 6. 96 00.1 001 % 9.997 6.%6 9 0.0080FeC 3%() = 91.89%5 .030%15

15

8

..2 2典型合的金衡平晶结程过及温室平组衡 工织纯业室温铁织组F:或+F(F eC) 3Ⅲ (等轴晶F ) F(eC)3III( 小状片)1616