1、精選優質文檔-傾情為你奉上第十三講 鐵碳合金的組元及基本相第一節 鐵碳合金的組元及其基本相一、 主要內容;純鐵滲碳體二、 要點：鐵碳合金，鐵素體，奧氏體，純鐵的性能，滲碳體的性能，三、 方法說明：主要講鐵碳合金的概念，基本相的特點，結構授課內容：鐵碳合金是由鐵和碳組成的合金。碳鋼和鑄鐵都是鐵碳合金。一、 純鐵的性質：純鐵是過渡族元素，常壓下，熔點為1538，常溫密度，7.87g/cm2純鐵具有同素異晶轉變1538為Fe，1394(A4)為Fe，912（A3）為Fe。770C，發生磁性轉變（A2）。鐵素體：碳在Fe中的間隙固溶體，為體心立方晶格，常用F或表示。奧氏體：碳在Fe中的間隙固溶體，為面

2、心立方晶格，常用A或表示。碳溶于Fe中的間隙固溶體，叫鐵素體。純鐵的力學性能：強度硬度較低，塑性韌性較好。二、 滲碳體是鐵和碳形成的間隙化合物Fe3C，含碳量wc6.69，晶體結構十分復雜。硬度較高，脆性較大，230發生磁性轉變（A0）第二節 FeFe3C合金相圖分析一、 主要內容：相圖中的點、線、區及其意義相圖中的包晶轉變相圖中的共晶轉變相圖中的共析轉變三條重要的特性曲線二、 要點;共晶轉變產物，共析轉變產物，共晶反應，包晶反應，共析反應，珠光體，萊氏體，三條特性曲線的意義三、 方法說明：利用學過的知識對鐵碳合金相圖進行分析，將包晶，共晶，共析，分開、組合的講解，記清楚相圖的各關鍵點和線的溫

3、度和成分。授課內容：一、 相圖中的點、線、區及其意義液相線，固相線。五個單相區：液相區（L），固溶體區（），奧氏體區（），鐵素體區（），滲碳體區（Fe3C）七個兩相區：L+，L，LFe3C，Fe3C，Fe3C三條水平線：共晶反應線，包晶反應線，共析反應線。二、 包晶反應：L反應產物為單相奧氏體三、共晶反應：LFe3C反應產物為萊氏體四、共析反應：Fe3C反應產物為珠光體解釋說明：碳在鋼鐵中可以有四種形式存在：碳原子溶于a-Fe形成的固溶體稱為鐵素體（體心立方結構）；或溶于gFe形成的固溶體稱為奧氏體（面心立方結構）；或與鐵原子形成復雜結構的化合物C（正交點陣）稱為滲碳體；碳也可能以游離態石墨（

4、六方結構）穩定相存在。在通常情況下，鐵碳合金是按FeFe3C系進行轉變的，其中Fe3C是亞穩相，在一定條件下可以分解為鐵和石墨，即Fe3C3FeC（石墨）。因此，鐵碳相圖可有兩種形式：FeFe3C相圖和FeC相圖，為了便于應用，通常將兩者畫在一起，稱為鐵碳雙重相圖，如圖所示。 在Fe Fe3C相圖中，存在3個三相恒溫轉變，即在1495發生的包晶轉變：LBdHYJ轉變產物是奧氏體；在1148發生的共晶轉變：LcgE+Fe3C，轉變產物是奧氏體和滲碳體的機械混合物，稱為萊氏體；在727發生共析轉變：gsaP+Fe3C，轉變產物是鐵素體與滲碳體的機械混合物，稱為珠光體。共析轉變溫度常標為Al溫度。

5、此外，在FeFe3C相圖中還有3條重要的固態轉變線： (1)GS線奧氏體中開始析出鐵素體（降溫時）或鐵素體全部溶人奧氏體（升溫時）的轉變線，常稱此溫度為A3溫度。 (2)ES線碳在奧氏體中的溶解度曲線。此溫度常稱Acm溫度。低于此溫度，奧氏體 中將析出滲碳體，稱為二次滲碳體，用Fe3CII表示，以區別于從液體中經CD線結晶出的一次滲碳體 Fe3CI。 (3)PQ線碳在鐵素體中的溶解度曲線。在727t時，碳在鐵素體中的最大的w(C)為 0.0218，因此，鐵素體從727冷卻時也會析出極少量的滲碳體，以三次滲碳體Fe3CIII稱之，以區別上述兩種情況產生的滲碳體。 圖中770的水平線表示鐵素體的磁性轉變溫度，常稱為A2溫度。230的水平線表示 滲碳體的磁性轉變。 典型的鐵碳合金冷卻時的組織轉變過程分析 圖7.22共晶白口鑄鐵的室溫組織（白色基體是共晶滲碳體，黑色顆粒是由共晶奧氏體轉變而來的珠光體） 圖7.23 亞共晶白口鑄鐵在室溫下的組織 （黑色樹