㈠ 鐵碳合金相圖的具體分析過程
一丶鐵碳合金相圖分析如下:
Fe—Fe3C相圖看起 來比較復雜,但它仍然是由一些基本相圖組成的,我們可以將Fe—Fe3C相圖分成上下兩個部分來分析.
1.【共晶轉變】
(1)在1148℃,2.11%C的液相發生共晶轉變:Lc (AE+Fe3C),
(2)轉變的產物稱為萊氏體,用符號Ld表示.
(3)存在於1148℃~727℃之間的萊氏體稱為高溫萊氏體,用符號Ld表示,組織由奧氏體和滲碳體組成;存在於727℃以下的萊氏體稱為變態萊氏體或稱低溫萊氏體,用符號Ldˊ表示,組織由滲碳體和珠光體組成.
(4)低溫萊氏體是由珠光體,Fe3CⅡ和共晶Fe3C組成的機械混合物.經4%硝酸酒精溶液浸蝕後在顯微鏡下觀察,其中珠光體呈黑色顆粒狀或短棒狀分布在Fe3C基體上,Fe3CⅡ和共晶Fe3C交織在一起,一般無法分辨.
2.【共析轉變】
(1)在727℃,0.77%的奧氏體發生共析轉變:AS (F+Fe3C),轉變的產物稱為珠光體.
(2)共析轉變與共晶轉變的區別是轉變物是固體而非液體.
3.【特徵點】
(1)相圖中應該掌握的特徵點有:A,D,E,C,G(A3點),S(A1點),它們的含義一定要搞清楚.根據相圖分析如下點:
(2)相圖中重要的點(14個):
1.組元的熔點: A (0, 1538) 鐵的熔點;D (6.69, 1227) Fe3C的熔點
2.同素異構轉變點:N(0, 1394)δ-Fe γ-Fe;G(0, 912)γ-Fe α-Fe
相圖
3.碳在鐵中最大溶解度點:
P(0.0218,727),碳在α-Fe 中的最大溶解度;E(2.11,1148),碳在γ-Fe 中的最大溶解度
H (0.09,1495),碳在δ-Fe中的最大溶解度;Q(0.0008,RT),室溫下碳在α-Fe 中的溶解度
4.【三相共存點】
S(共析點,0.77,727),(A+F +Fe3C);C(共晶點,4.3,1148),( A+L +Fe3C)
J(包晶點,0.17,1495)( δ+ A+L )
5.【其它點】
B(0.53,1495),發生包晶反應時液相的成分;F(6.69,1148 ) , 滲碳體;K (6.69,727 ) , 滲碳體
6.【特性線】
(1)相圖中的一些線應該掌握的線有:ECF線,PSK線(A1線),GS線(A3線),ES線(ACM線)
(2)水平線ECF為共晶反應線.
(3)碳質量分數在2.11%~6.69%之間的鐵碳合金, 在平衡結晶過程中均發生共晶反應.
(4)水平線PSK為共析反應線
(5)碳質量分數為0.0218%~6.69%的鐵碳合金, 在平衡結晶過程中均發生共析反應.PSK線亦稱A1線.
(6)GS線是合金冷卻時自A中開始析出F的臨界溫度線, 通常稱A3線.
(7)ES線是碳在A中的固溶線, 通常叫做Acm線.由於在1148℃時A中溶碳量最大可 達2.11%, 而在727℃時僅為0.77%, 因此碳質量分數大於0.77%的鐵碳合金自1148℃冷至727℃的過程中, 將從A中析出Fe3C.析出的滲碳體稱為二次滲碳體(Fe3CII). Acm線亦為從A中開始析出Fe3CII的臨界溫度線.
(8)PQ線是碳在F中固溶線.在727℃時F中溶碳量最大可達0.0218%, 室溫時僅為0.0008%, 因此碳質量分數大於0.0008%的鐵碳合金自727℃冷至室溫的過程中, 將從F中析出Fe3C.析出的滲碳體稱為三次滲碳體(Fe3CIII).PQ線亦為從F中開始析出Fe3CIII的臨界溫度線.Fe3CIII數量極少,往往予以忽略.
(9)Ac1— 在加熱過程中,奧氏體開始形成的溫度。
(10)Ac3— 在加熱過程中,奧氏體完全形成的溫度
(11)Ar1— 在冷卻過程中奧氏體完全轉變為鐵素體或鐵素體加滲碳體的溫度
(12)Ar3— 在冷卻過程中奧氏體開始轉變為鐵素的溫度
(13)Arcm— 在過共析鋼冷卻過程中滲碳體開始沉澱的溫度,
·(14)Accm— 在過共析鋼加熱過程中,滲碳體完全轉化為奧氏體的溫度。
6.【相圖相區】
1.單相區(4個+1個): L,δ,A,F ,(+ Fe3C)
2.兩相區(7個):L + δ,L + Fe3C,L + A, δ+ A ,A + F ,A + Fe3C ,F + Fe3C.
㈡ 鐵碳合金的成分與性能
鐵碳合金
鐵碳合金是鋼和鐵的總稱,是工業上應用最廣泛的合金。鐵碳合金是以鐵為基本元素,以碳為主加元素組成的合金。在液態時,鐵和碳可以無限互溶。在固態時,碳溶於鐵中形成固溶體。當含碳量超過碳在鐵中的固態溶解度時,則出現金屬化合物。此外,還可以形成由固溶體和金屬化合物組成的機械混合物。
下面分述鐵碳合金在固態下出現的幾種基本組織。
● 鐵素體
鐵素體是碳溶解在a-Fe中的間隙固溶體,常用符號F表示。它仍保持的體心立方晶格,其溶碳能力很小,常溫下僅能溶解為0.0008%的碳,在727℃時最大的溶碳能力為0.02%。
由於鐵素體含碳量很低,其性能與純鐵相似,塑性、韌性很好,伸長率δ=45%~50%。強度、硬度較低,σb≈250MPa,而HBS=80。
● 奧氏體
奧氏體是碳溶解在γ-Fe中的間隙固溶體,常用符號A表示。它仍保持γ-Fe的面心立方晶格。其溶碳能力較大,在727℃時溶碳為ωc=0.77%,1148℃時可溶碳2.11%。奧氏體是在大於727℃高溫下才能穩定存在的組織。奧氏體塑性好,是絕大多數鋼種在高溫下進行壓力加工時所要求的組織。奧氏體是沒有磁性的。
● 滲碳體
滲碳體是鐵與碳形成的金屬化合物,其化學式為Fe3C。滲碳體的含碳量為ωc=6.69%,熔點為1227℃。其晶格為復雜的正交晶格,硬度很高HBW=800,塑性、韌性幾乎為零,脆性很大。
在鐵碳合金中有不同形態的滲碳體,其數量、形態與分布對鐵碳合金的性能有直接影響。
● 珠光體
珠光體是奧氏體發生共析轉變所形成的鐵素體與滲碳體的共析體。其形態為鐵素體薄層和滲碳體薄層交替重疊的層狀復相物,也稱片裝珠光體。用符號P表示,含碳量為ωc=0.77%。其力學性能介於鐵素體與滲碳體之間,決定於珠光體片層間距,即一層鐵素體與一層滲碳體厚度和的平均值。
● 萊氏體
萊氏體是液態鐵碳合金發生共晶轉變形成的奧氏體和滲碳體所組成的共晶體,其含碳量為ωc=4.3%。當溫度高於727℃時,萊氏體由奧氏體和滲碳體組成,用符號Ld表示。在低於727℃時,萊氏體是由珠光體和滲碳體組成,用符號Ld』表示,稱為變態萊氏體。因萊氏體的基體是硬而脆的滲碳體,所以硬度高,塑性很差。
㈢ 鐵碳合金相圖中,共析轉變,共晶轉變過程中室溫的相組成物和組織組成物是什麼
相組成物都是Fe 和Fe3C ,組織組成物,共析,珠光體(F和Fe3C 的機械混合物),共晶,萊氏體(A 和Fe3C 的混合物)
㈣ 鐵碳合金的基本組織是什麼
鐵碳合金的基本組織有鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體、萊氏體五種。
㈤ 在鐵碳合金中,把共晶反應生成的奧氏體和滲碳體的機械混合物叫做( )簡寫L(三個
在鐵碳合金中,把共晶反應生成的奧氏體和滲碳體的機械混合物叫做萊氏體
㈥ 在鐵碳合金中萊氏體是由什麼和什麼所構成的機械混合物
萊氏體是液態鐵碳合金發生共晶轉變形成的奧氏體和滲碳體所組成的共晶體,其含碳量為ωc=4.3%。當溫度高於727℃時,萊氏體由奧氏體和滲碳體組成,用符號Ld表示。在低於727℃時,萊氏體是由珠光體和滲碳體組成,用符號Ld』表示,稱為變態萊氏體。因萊氏體的基體是硬而脆的滲碳體,所以硬度高,塑性很差
分為高溫萊氏體和低溫萊氏體兩種。奧氏體和滲碳體組成的機械混合物稱高溫萊氏體,用符號Ld或(A+Fe3C)表示。由於其中的奧氏體屬高溫組織,因此高溫萊氏體僅存於727℃以上。高溫萊氏體冷卻到727℃以下時,將轉變為珠光體和滲碳體機械混合物(P+Fe3C),稱低溫萊氏體,用Ld'表示。萊氏體含碳量為4.3%。由於萊氏體中含有的滲碳體較多,故性能與滲碳體相近,即極為硬脆。
萊氏體的命名得自Adolf Ledebur (1837-1916)。關於他,我們只知道他是Bergakademie Freiberg的第一個"Eisenhüttenkunde"教授,並因在1882年發現了鐵碳"Mischkristalle" 而聞名。
㈦ 在鐵碳合金中,把通過共析反應形成的鐵素體和滲碳體的機械混合物叫做( )簡寫P
珠光體
㈧ 在fe-fe3c系合金中有哪幾個基本相其結構,性能特點如何
1、液相。鐵碳合金在溶化溫度以上形成的均勻液體稱為
液相,用符號L表示。
2、鐵素體。碳在α-Fe中形成的間隙固溶體稱為鐵素體,
用符號F表示。碳在α-Fe中的溶解度很低,因此,鐵
素體的機械性能與純鐵相近,其強度、硬度較低,
但具有良好的塑性、韌性。
3、奧氏體。 碳在γ-Fe中形成的間隙固溶體稱為奧氏體,
用符號A表示。
4、滲碳體。 滲碳體是一種具有復雜晶體結構的間隙化合物,
它的分子式為Fe3C,滲碳體既是組元,又是基本相。
5、珠光體。 用符號P表示,它是鐵素體與滲碳體薄層片相間
的機械機械混合物。
6、萊氏體 用符號Ld表示,奧氏體和滲碳體所組成的共晶體。
㈨ 碳素鋼在常溫下的鐵-碳基本組織有哪些
鐵碳合金中鐵和碳結合的形式有:
一是碳溶於鐵中形成的固溶體;
二是碳與鐵形成的化合物;
三是固溶體和化合物組成混合物.
鐵碳合金常溫下的組織有:鐵素體,滲碳體,珠光體,萊氏體
( 1)鐵素體(F);碳原子溶人a-Fe中形成的間隙固溶體稱為鐵素體,呈體心立方晶格.鐵素體在室溫時的性能幾乎與純鐵相同,其強度、硬度較低,塑性較好.鐵素體存在於912℃以下,可以在室溫下存在.
(2)滲聯體:鐵與碳形成的化合物稱為滲碳體.它的分子式為Fe3C,含碳量為6.67%,它可在室溫下存在.
(3)珠光體(P);鐵素體和滲碳體的混合物稱為珠光體.珠光體是含碳量為0.77%的奧氏體冷卻到727℃時發生轉變的產物,一般是鐵素作與滲碳體呈片層狀相間分布.它在727℃以下和室溫存在.
(4)萊氏體(Le):萊氏體在室溫時是珠光體和滲碳體所組成的機械混合物.其組織特徵是在亮白色滲碳體基底上相間地分布著暗黑色斑點及細條狀珠光體
㈩ 鐵碳合金中的基本組織有哪些
鐵素體:碳溶於α-Fe中的固溶體稱為鐵素體,符號為Fe。鐵素體含碳量非常低,在727℃時為0.0008%,其機械性能與純鐵相似,強度和硬度不高,塑性和韌性好。
奧氏體:碳溶於γ-Fe中的固溶體稱為奧氏體,符號為A。穩定的奧氏體存在溫度為727℃,此時碳的溶解度為0.77%,奧氏體的強度,硬度和塑性都很好,是大多數鋼進行高溫鍛造或軋制時所要求的組織。
滲碳體:含碳量為6.69%的鐵與碳的金屬化合物,分子式Fe3C用符號Cm表示。硬度高,塑性差,硬而脆,鋼中滲碳體數量增多,強度和硬度提高而塑性下降。
珠光體:是鐵素體與滲碳體的混合物,用P表示。顯微鏡下滲碳體和鐵素體片層相間,交替排列。在平衡條件下珠光體的含碳量為0.77%,它的強度高,塑性、韌性和硬度介於滲碳體與鐵素體之間。
萊氏體:高溫狀態下奧氏體和滲碳體的混合物,用Le表示。其機械性能與滲碳體相似,硬度很高,塑性很差。
上述五種組織中,鐵素體、奧氏體和滲碳體是鐵碳合金的基本相。