铁碳合金的基本组织doc

铁碳合金的基本组织名称类型特点引言铁碳合金是一种重要的结构材料，其基本组织对其性能具有重要影响。

本文将介绍铁碳合金的基本组织的名称、类型和特点，并对其进行全面详细、完整且深入的讨论。

铁碳相图在讨论铁碳合金的基本组织之前，我们先来了解一下铁碳相图。

铁碳相图是描述铁和碳在不同温度下形成的各种相和组织之间关系的图表。

根据温度和碳含量，铁碳相图可以分为几个不同区域，包括奥氏体区、珠光体区、贝氏体区等。

铁碳合金基本组织名称贝氏体贝氏体是铁碳合金中常见的一种基本组织，它由奥氏体和渗碳体共同组成。

贝氏体具有板状或条状的形态，其中奥氏体间隔着渗碳体。

珠光体珠光体是另一种常见的铁碳合金基本组织，它由奥氏体和渗碳体组成。

和贝氏体不同，珠光体中的奥氏体呈球状或半球状，渗碳体分布在奥氏体之间。

渗碳体渗碳体是铁碳合金中的一种特殊组织，其主要成分是铁和碳。

渗碳体可以分为多种类型，包括颗粒状、带状、网状等形态。

马氏体马氏体是铁碳合金中的一种相，其形成需要快速冷却过程。

马氏体具有板条状或针状的形态，具有较高的硬度和强度。

铁碳合金基本组织类型特点贝氏体贝氏体具有良好的韧性和延展性，适用于对抗冲击和振动载荷的应用。

然而，贝氏体的硬度较低，常常需要通过热处理来提高其强度。

珠光体珠光体具有较高的韧性和强度，适用于对静态载荷和腐蚀环境下的应用。

珠光体可以通过控制冷却速率来调节其形态和性能。

渗碳体渗碳体具有良好的耐磨性和硬度，适用于对摩擦和磨损要求较高的应用。

渗碳体可以通过调节温度和时间来控制其形态和厚度。

马氏体马氏体具有极高的硬度和强度，适用于对抗冲击和挤压载荷的应用。

然而，马氏体的脆性较高，容易发生断裂。

结论铁碳合金的基本组织包括贝氏体、珠光体、渗碳体和马氏体。

不同组织具有不同的特点和应用领域。

了解铁碳合金基本组织的名称、类型和特点对于设计合金材料具有重要意义。

在实际应用中，可以通过控制冷却速率、调节温度和时间等方法来控制铁碳合金的组织形态，从而实现所需的力学性能。

组织名称铁素体奥氏体渗碳体珠光体莱氏体符号含碳量存在温度强度硬度塑性韧性其他性能铁碳合金的基本组织1、根据构成合金元素之间相互作用不同，合金组织可分为______、_________、_______三种类型。

2、组元在固态时，互相溶解形成均匀一致的固体合金称为______，根据溶质原子在熔剂晶格中所处的位置不同，它可分为__ ___和___ __两种。

3、组成合金的组元，发生________，而形成一种具有________的固体物质，称为金属化合物，其性能特点是___ 、 ___、______和____ __。

4、两种或两种以上的相，按一定质量百分数组成物质称为_______。

铁碳合金中，这样的组织有________和________。

5、填写铁碳合金基本组织的符号：奥氏体 ；铁素体；渗碳体 ；珠光体 ；高温莱氏体 ；低温莱氏体 。

6、珠光体是由 和 组成的机械混合物。

7、莱氏体是由 和 组成的机械混合物。

8、奥氏体在1148℃时质量分数可达 ，在727℃时碳的质量分数为9、727℃以上存在的莱氏体称为 莱氏体；727℃以下存在的莱氏体称为莱氏体或 莱氏体。

10、碳溶解在_ __中所形成的 固溶体称为奥氏体。

11、碳溶解在_ _ _中所形成的 固溶体称为铁素体。

12、铁碳合金室温的基本组织有__ _、_ _、___、和 等。

13、铁素体 晶格，奥氏体为 晶格，渗碳体为晶格。

A．体心立方 B．面心立方 C．密排六方 D．复杂的14、珠光体是一种（ ）A.两相混合物B.单相固溶体C.Fe与C化合物D.金属化合物15、渗碳体的性能特点是 。

（ ）A、强度和硬度不高，塑性良好B、硬度高，极脆，塑性几乎等于零C、强度较高，硬度适中，有一定的塑性16、碳钢的下列各组织中，哪个是复相组织（ ）A、珠光体B、铁素体C、渗碳体D、马氏体17、铁素体的力学性能特点是（ ）A.强度高，塑性好，硬度高B.强度低，塑性差，硬度低C.强度高，塑性好，硬度低D.强度低，塑性好，硬度低18、组元是指组成合金的最基本的独立物质。

第4讲铁碳合⾦基本组织及铁碳合⾦相图分析第三章铁碳合⾦第⼀节基本组织⼀、铁碳合⾦的基本组织1、铁素体（F）铁素体是碳溶解在α-Fe中形成的间隙固溶体。

由于α-Fe晶粒的间隙⼩，溶解碳量极微，其最⼤溶碳量只有0.0218%（727℃）所以是⼏乎不含碳的纯铁。

=180～230Mpa性能：σbHB=50～80δ=30～50%φ=70～80%ak=156～196J·cm-2显微镜下观察，铁素体呈灰⾊并有明显⼤⼩不⼀的颗粒形状。

Array C）2、渗碳体（Fe3渗碳体是铁与碳形成的稳定化合物。

含碳量为6.69%性能：HB=800，硬度很⾼，脆性极⼤，是钢中的强化相。

显微镜下观察，渗碳体呈银⽩⾊光泽。

渗碳体在⼀定条件下可以分解出⽯墨，3、奥⽒体（A）奥⽒体是碳溶解在γ-Fe中形成的间隙固溶体。

γ-Fe的溶碳能⼒较⾼，最⼤为2.11%（1148℃）。

由于γ-Fe⼀般存在于727～1394℃之间，所以奥⽒体也只出现在⾼温区域内。

显微镜观察，奥⽒体呈现外形不规则的颗粒状结构，并有明显的界限。

性能：δ=40～50%，具有良好的塑性和低的变形抗⼒。

是绝⼤多数钢种在⾼温进⾏压⼒加⼯所需的组织。

4、珠光体（P）珠光体是铁素体和渗碳体组成的共析体。

珠光体的平均含碳量为0.77%，在727℃以下温度范围内存在。

显微镜观察，珠光体呈层⽚状特征，表⾯具有珍珠光泽，因此得名。

=750Mpa性能：σbHB=160～180较⾼δ=20～25%φ=30～40%适中5、莱⽒体（Ld）莱⽒体是由奥⽒体和渗碳体组成的共晶体。

铁碳合⾦中含碳量为4.3%的液体冷却到1148℃时发⽣共晶转变，⽣成⾼温莱⽒体。

合⾦继续冷却到727℃时，其中的奥⽒体转变为珠光体，故室温时由珠光体和渗碳体组成，叫低温莱⽒体。

统称莱⽒体。

第⼆节铁碳合⾦相图分析各主要线的意义：相图中的线是把具有相同转变性质的各个成分合⾦的开始点和终了点，分别⽤光滑曲线连接起来得到的，代表了铁碳合⾦内部组织发⽣转变的界限。

第二章铁碳合金§2-1 铁碳合金的基本组织一、【纯铁的同素异构转变】：固态金属随温度变化而发生晶格改变的现象，称为同素异构转变。

纯铁即具有同素异构转变的特征，如图所示：同素异构转变是纯铁的一个重要特性，以铁为基的铁碳合金之所以能通过热处理显著改变其性能，就是由于铁具有同素异构转变的特性。

金属的同素异构转变过程与液态金属的结晶过程相似，实质上它是一个重要结晶过程。

因此，它同样遵循着结晶的一般规律：有一定的转变温度；转变时需要过冷；有潜热产生；转变过程也括晶核的形成和晶核的长大两阶段。

二、铁碳合金的基本组织【铁碳合金的（基本组织）相】：铁素体、奥氏体、渗碳体均是铁碳合金的基本相。

1、【铁素体Ferrite（F）】：碳溶于α铁中的间隙固溶体称为铁素体，用符号F或α表示。

它仍保持α铁的体心立方晶格；在727℃时的最大溶碳量为Ｗｃ＝0.0218％，在600℃是溶碳量约为Ｗｃ＝0.0057％，室温下几乎为零Ｗｃ＝0.0008％。

其室温性能几乎和纯铁相同，铁素体的强度、硬度不高（σb=180-280MPa,50-80HBS），但具有良好的塑性和韧性(δ=30%-50%,Akv=128-160J)。

所以以铁素体为基体的铁碳合金适于塑性成形加工。

2、【奥氏体Austenite（Ａ）】：碳溶于γ铁中的间隙固溶体称为奥氏体，用符号Ａ或γ表示。

它仍保持γ铁的面心立方晶格。

在727℃时的溶碳量为Ｗｃ＝0.77％，到1148℃是时达到最大Ｗｃ＝2.11％。

奥氏体的力学性能与其溶碳量及晶粒大小有关，一般奥氏体的强度、硬度为（σb 约为400MPa,160-200HBS），但具有良好的塑性和韧性(δ=40%-50%)，无磁性。

因为奥氏体的硬度较低而塑性较高，易于锻压成型。

3、【渗碳体Cementite】渗碳体具有复杂晶格的间隙化合物，分子式为Fe3C，其Ｗｃ＝6.69％，是钢和铸铁中常用的固相。

熔点约为1227℃，渗碳全硬度很高（950－1050ＨＶ），而塑性与韧性几乎为零，脆性很大。

第二章 铁碳合金 第一节 铁碳合金的基本组织*什么叫组织？ 表示晶体的种类、大小、分布状况。

可以由一个相或多个相组成一．纯铁的晶体结构及其结晶1．(简)同素异晶体：同种元素组成的具有不同晶体结构的晶体，如石墨是金刚石的同素异晶体；α-Fe 与γ-Fe2．(简)纯铁的同素异晶转变α-Feγ-Fe3．重结晶固态下的结晶与液态到固态的结晶的异同．．．．．．．．．．．（以铁为例）同：都属于结晶过程，都有“形核——长大”的过程、“过冷”等现象。

异：在固态下结晶时应力不能及时释放，产生应力。

因此把这种结晶称作：重结晶钢铁材料的种类较多，掌握其性能不太容易。

但这些材料的性能是由其组织决定的。

二．铁碳合金的五种基本组织及其性质1．铁素体温（F ） 形成：碳溶入α-Fe特点：塑性、韧性好，强度、硬度低 δ：30~50%σb ：180~280MPa 。

HBS ：50~80，很软。

小刀刻划例：08钢，F 含量90%，估计其塑性、韧性2．奥氏体（A ） 形成：碳溶入γ-Fe特点：常温下：塑性和韧性好，具有一定的强度和硬度。

δ：40~50% σb ： HBS ：170~220高温下（800o C 以上）：塑性极好，强度极低。

应用：锻压。

“趁热打铁” 3．渗碳体（Fe 3C ）形成：铁与碳生成的化合物 特点：硬而脆、塑性极差 作用：？(双重) 4．珠光体（P ）形成：Fe 3C 与F 片状交分布形成的层状结构。

（示意图） 特点：强度、硬度较高。

塑性和韧性不高。

δ：20~30% σb ：770MPaHBS ：1805．莱氏体（Ld ）形成：由A 与Fe 3C 组成 特点：类似于渗碳体根据钢的组织比较性能：10钢（F 多87%+P ）与45钢（F 少42%+P ） 10钢（F 多87%+P ）与20钢（F 中等74%+P ） 45钢（F+P ）与T10A 钢（P+Fe 3C ）第二节 铁碳相图如何才能知道钢中某种组织的含量？一．基本概念 1．相图的作用了解合金的组织指导热加工和选材例：仪表、汽车的外壳 选塑性好的材料 F 含量多的钢。