铁碳相图讨论课完整版本

珠光体的强度很高，塑性、韧性和硬度介于渗碳体和铁素体之 间，其力学性能如下：
抗拉强度（σb） 770
伸长率 (δ)
冲击韧度 (αk) 3×105～4×105 J/m2 硬度（HB）
20%～30% 180
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⑷相图中的ABCD为液相线；AHJECF为固相线。 ⑸水平线HJB为包晶反应线 碳的质量分数
LB H 149 5℃ AJ 即 L0.53 0.09 149 5℃ A0.17
⑵C点为共晶点 合金在平衡结晶过程中冷却到1148℃时，C点 成分的L发生共晶反应，生成E点成分的A和Fe3C。
LC 114 8℃ AE Fe3C 即 L4.3 114 8℃ A2.11 Fe3C
共晶反应的产物是奥氏体与渗碳体的共晶混合物，称莱氏体， 以符号Ld表示。在显微镜下莱氏体的形态是：块状或粒状A（室温 时转变成珠光体）分布在渗碳体基体上。
碳溶于γ—Fe中形成的间隙固溶体， 用符号A（或γ）表示。
727℃
溶碳量0.77%
1148℃
溶碳量2.11%
性能：有一定的强度和硬度，塑性和 韧性好，适于进行锻压加工。
组织：与铁素体相似，晶粒呈多边 形，但晶界较铁素体平直
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3.渗碳体（ Fe3 C ）
铁和碳形成的一种具有复杂斜方晶格 的间隙化合物，用化学分子式Fe3 C 表示。
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铁碳合金系相图 之平衡冷却分析
3、亚共析钢(C%=0.02~0.77%)
组织转变 L－……－ A
F+A
F+P
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典型铁碳合金结晶过程图
① ②③ ④
⑥
⑤⑦
温 度
℃

4
§7.5 二元包晶相图
(1)
• 包晶转变：一定温度下，由特定成分的固相与确定成分 的液相发生反应生成另一种特定成分的固相的转变。
• 包晶相图：两组元液态无限互溶，固态有限互溶并具有 的相图。
• 图形特点：
L
α
β Lp+αc = βD
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§7.5 二元包晶相图
(2)
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4 §7.6.3 具有无序-有序转变相图
(19)
有些二元系合金在一定成分和一定温度范围会发生有 序化转变，形成有序固溶体。
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4 §7.5.4 具有同素异晶转变的相图
(20)
当组元具有同素异构转变 时，形成的固溶体也常有 异晶转变。
Fe和Ti 在固态均发生同 素异构转变，故形成相 图时，在近铁一边有
➢铁素体：碳溶解在α—Fe中的间隙固溶( F）。塑性 （δ=45-50%）、韧性好，强度、硬度低。
➢奥氏体：碳溶解在γ —Fe中的间隙固溶体（A）。塑 性好。
➢渗碳体：铁与碳形成的金属化合物（Fe3C）。硬度很 高（HBW=800），塑性、韧性几乎为零。
➢珠光体：是奥氏体发生共析转变所形成的铁素体 与渗碳体的共析体（P）。
2 相图分析
点：14个。
线：两条磁性转变线；三条等温转变线；其余三条线：
GS,ES,PQ。
区：5个单相区，7个两相区，3个三相区。
相图标注：相组成物标注的相图; 组织组成物标注的相图。
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(25)
2 相图分析
点：14个。
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亚共晶白口铁相组成物与组织组成物相对量
1148
oC时初晶γ相析出完毕，剩余L发生共晶反应，形成Ld；
继续冷却时，初晶γ相和共晶γ相中均将析出Fe3CII，冷却到
727 oC时剩余初晶γ相转变为P，Ld转变为Ld′；
室温相组成：α+Fe3C； 室温组织组成：P+Ld′+Fe3CII 以3.0%C的亚共晶白口铁为例，1148 oC时：
6.69 0.4 w 100% 94% 6.69 0.0218 wFe3C 1 94% 6%
组织组成物相对量
0.77 0.4 100% 49% 0.77 0.0218 wP 1 49% 51% wF先
21/70 21/66 /63
14/70 14/66 /63
2、共析钢结晶过程
室温组织：P（F+Fe3C）
单相液体的冷却
15/70 15/66 /63
匀晶反应 L 相中析出 γ 相（奥氏体 A ）
γ单相固溶体的冷却
γ相发生共析反应生成珠光体P
16/70 16/66 /63
共析转变：由一个固相在恒温下转变为另外
两个固相的转变。组织为F+FeC3两相交替排
亚共析钢组织组成物中Fe3CIII最大含量
含0.0218%C的过共析钢冷却到室温时析出的Fe3CIII 最多。 wFe3CIII 0.0218 0.0008 100% 0.3% 6.69 0.0008
4、过共析钢结晶过程
室温组织P+Fe3CⅡ
单相液体的冷却 L相→ γ相（A）
组成物是什么？如何计
算？
5%C钢在1148 oC时 的组织组成物是什 么？如何计算？

61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
铁碳合金的相图的详细讲解
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克Fra bibliotek谢谢！