为了正常的体验网站,请在浏览器设置里面开启Javascript功能!
首页 > 铁碳合金

铁碳合金

2012-11-25 22页 ppt 927KB 18阅读

用户头像

is_737483

暂无简介

举报
铁碳合金null 第四章 铁碳合金 第四章 铁碳合金 一、铁碳合金的组元 1。纯铁 ⑴ 力学性能: 软、韧 ⑵ 同素异构转变: 固态时,材料的晶体结构随温度发生变化的现象。 纯铁在912℃ 和1394℃会发生同素异构转变,如右图所示。 ● 912℃以下的纯铁称 α - Fe, bcc结构, ● 912℃ ~1394 ℃的称 γ - Fe, fcc结构, ● 1394 ℃以上的称δ- Fe, bcc结构。 2。渗碳体 (Fe3C) 具有复杂晶体结构的间隙化合物, 在铁碳相图中表现为一垂线, 故作...
铁碳合金
null 第四章 铁碳合金 第四章 铁碳合金 一、铁碳合金的组元 1。纯铁 ⑴ 力学性能: 软、韧 ⑵ 同素异构转变: 固态时,材料的晶体结构随温度发生变化的现象。 纯铁在912℃ 和1394℃会发生同素异构转变,如右图所示。 ● 912℃以下的纯铁称 α - Fe, bcc结构, ● 912℃ ~1394 ℃的称 γ - Fe, fcc结构, ● 1394 ℃以上的称δ- Fe, bcc结构。 2。渗碳体 (Fe3C) 具有复杂晶体结构的间隙化合物, 在铁碳相图中现为一垂线, 故作为一独立组元。 二、铁碳合金的基本相 1。铁素体 碳在 α- Fe 中的间隙固溶体, ferrite, 简写为 α 或 F。 铁素体溶碳能力极微,其性能是软、韧。 2。奥氏体 碳在 γ-Fe中的间隙固溶体, austenite, 简写为 γ 或 A。 奥氏体溶碳能力也低,其性能也是软、韧。 3。渗碳体 Fe3C,cementite, 含碳量为 6.69%. 性能:硬、脆。 以下研究 Fe-Fe3C 相图。 三、Fe-Fe3C 相图 三、Fe-Fe3C 相图1。相区 ⑴单相区: L、δ、A、F、Fe3C ⑵两相区: L+δ、 δ+A、A+F、L+A、L+Fe3C、A+Fe3C、F+Fe3C ⑶三相区:三条水平线 ECF (共晶转变) PSK (共析转变) HJB (包晶转变) 2。恒温转变 ⑴共晶转变:在 ECF 线上, L4.3 A2.11 + Fe3C 产物称莱氏体:ledeburite , 简写为: Ld ⑵共析转变,在 PSK 线上, A0.77 F0.02 + Fe3C 产物称珠光体:pearlite, 简写为: P ⑶包晶转变(HJB线)略2。恒温转变 ⑴共晶转变:在 ECF 线上, L4.3 A2.11 + Fe3C 产物称莱氏体:ledeburite , 简写为: Ld ⑵共析转变,在 PSK 线上, A0.77 F0.02 + Fe3C 产物称珠光体:pearlite, 简写为: P ⑶包晶转变(HJB线)略1148 ℃727 ℃null3。二次相析出 研究溶解度线ES、PQ知: ●奥氏体(A)在1148℃~ 727 ℃间缓慢冷却时,会 沿晶界析出 Fe3CⅡ,形成网 状组织。 ●铁素体(F)在727℃~室温 间缓慢冷却时,会沿晶界析 出少量 Fe3CⅢ。 §4 – 2 铁碳合金平衡结晶过程 按含碳量铁碳合金分为 7 类: §4 – 2 铁碳合金平衡结晶过程分析 按含碳量铁碳合金分为 7 类:⒈工业纯铁 WC: 0~0.02% ⒉亚共析钢 WC: 0.02 ~ 0.77% ⒊共析钢 WC: 0.77% ⒋过共析钢 WC: 0.77~2.11% ⒌亚共晶白口铁 WC: 2.11~4.3% ⒍共晶白口铁 WC: 4.3% ⒎过共晶白口铁 WC: 4.3~6.69% 一、工业纯铁一、工业纯铁 在PQ线以下缓冷时,在 F晶界上析出三次渗碳体Fe3CⅢ ,最终组织为: F + Fe3CⅢ 因Fe3CⅢ量少,在晶界呈薄片状断续分布,对性能影响不大,一般可忽略不计。null 二、共析钢 在727℃发生共析转变,全部变成珠光体,再继续冷至室温 。 室温平衡组织为 P。 在光学显微镜下珠光体的形貌是Fe3C与F交替排列的层片状组织。若放大倍数不够,则层片不能看清。三、亚共析钢 在 A+F 两相区缓冷时,A的成分沿GS线变化,至727℃时,A的成分到达S点,发生共析转三、亚共析钢 在 A+F 两相区缓冷时,A的成分沿GS线变化,至727℃时,A的成分到达S点,发生共析转 变,温度恒定。待A全部变成P,共析转变结束,温度再继续下降。 室温时的平衡组织是: F + P。 根据杠杆定律可以推得,P在钢中的相对量与钢的含碳量x的近似关系是: WP= x / 0.77 null 四、过共析钢 在ES线以下缓冷时,在A晶界上析出 二次相Fe3CⅡ, 同时A的成分沿ES线变化。至727℃,A的成分到达S点,发生共析转变,温度恒定。待A全部变成P,共析转变结束,温度再继续下降。  室温时的平衡组织是: P + Fe3CⅡ。 二次渗碳体 Fe3CⅡ保留在 P 周围,形成网状组织,这种网状组织使钢的力学性能明显下降,属有害组织,必须消除。   五、共晶白口铁  在 C 点(1148℃)发生共晶转变,全部变成 Ld,即A + Fe3C。  在1148℃以下的缓冷中,A的成分沿 ES 线变化,并在周围析出Fe3CⅡ。至727 ℃,A的成分到达S点,发生共析转变变成P。  室温时的组织是:  P + Fe3CⅡ + Fe3C, 称为变态莱氏体,记着:L’d   null 六、亚共晶白口铁 在液相线以下为L + A两相。在1148 ℃时 L 相成分到达C点,发生共晶转变,变成Ld。    继续冷却时,初晶A沿边界析出Fe3CⅡ,至727 ℃,初晶A的成分到达 S 点,发生共析转变变成 P, Ld则变成L’d。  室温时的平衡组织是:  P + Fe3CⅡ + L’d   null七、过共晶白口铁   液相在高温直接结晶出条状的一次渗碳体Fe3CⅠ,在1148℃发生共晶转变,组织是:   Ld + Fe3CⅠ 在727℃发生共析转变, Ld 变成L’d 。  室温时的平衡组织是: L’d+ Fe3CⅠ 。 null§4-3 Fe-Fe3C 相图的主要应用 一、估计铁碳合金在平衡状态时的力学性能 1。含碳量越高, Fe3C 就越多,则硬度越高,而塑性、韧性越低。 2。在亚共析钢的范围(WC≦0.8%),含碳量越高,则强度越高。 二、判断铁碳合金的热加工工艺性能 1。铸造性能:液相线和固相线的距离越小,则铸造性能越好。  所以共晶成分合金的铸造性能最好。 2。锻造性能:单相固溶体的锻造性能好,莱氏体不能锻造。  所以低碳钢的锻造性能优于高碳钢,铸铁不能锻造。 三、确定钢铁材料铸造、锻造、热处理的加热温度 null §4-4 碳钢 一、分类 1。按含碳量分:         低碳钢  WC  0.25%      中碳钢  0.25% < WC  0.6%      高碳钢  WC>0.6% 2。按冶金质量分: (根据杂质S、P的含量多少)         普通碳素钢    优质碳素钢      高级优质碳素钢 3。按用途分: 碳素结构钢         碳素工具钢 null二、牌号及用途 1。普通碳素结构钢 Q195, Q215, Q235, Q255, Q275 ⑴均为普通钢,数字表示屈服强度,单位为MPa。 ⑵ Q275的含碳量约0.3%,其余均为低碳钢。 ⑶ 一般用于构件(桥梁、建筑……)或要求不高的机械零件,在热轧状态(相当于正火)使用,不再进行热处理。 2。优质碳素结构钢 ⑴ 钢号是二位数字,表示钢平均含碳量的万分之几,如10、 25、45、50等。 ⑵ 质量性能优于普碳钢,用于制造机械零件。 ⑶ 一般须进行热处理提高性能后再使用。null 3。碳素工具钢 ⑴钢号是 T + 数字,如T7、T8、T10、T12、T13,数字表示钢平均含碳量的千分之几。 ⑵全部都是优质钢。还有高级优质钢,在钢号后尾以A, 如T8A. ⑶用于制造要求高硬度、高耐磨性,但尺寸不大、形状不复杂,使用温度不高的工具,如钳工工具等。 ⑷ 应在热处理后使用。 4。碳素铸钢 ⑴ 钢号是ZGxxx-xxx, 后为两组数字,分别表示钢的屈服强度和抗 拉强度,如ZG230-450, ZG310-570等。 ⑵ 用于形状复杂不能锻造成形,性能要求较高的机械零件。 §4 – 5 铸铁 一、铸铁的石墨化 1。铸铁中的碳以石墨形式结晶或析出的现象称铸铁石墨化。 (石墨:graphite, 简写为G) 石墨化越充分,则铸铁中石墨越多,而Fe3C 越少。 2。影响铸铁石墨化的主要因素: ⑴(C +Si)%越多,则石墨化越充分; ⑵ 冷却速度越慢,则石墨化越充分。 §4 – 5 铸铁 一、铸铁的石墨化 1。铸铁中的碳以石墨形式结晶或析出的现象称铸铁石墨化。 (石墨:graphite, 简写为G) 石墨化越充分,则铸铁中石墨越多,而Fe3C 越少。 2。影响铸铁石墨化的主要因素: ⑴(C +Si)%越多,则石墨化越充分; ⑵ 冷却速度越慢,则石墨化越充分。 二、铸铁的组织 1。按铸铁石墨化的程度其组织可有: ⑴ F+G; ⑵ P+F+G; ⑶ P+G; ⑷ P+Fe3C+G; ⑸ 白口铁。 从⑴至⑸,石墨化渐不充分, Fe3C渐多,G渐少。 2。可以将铸铁看成是G分布在工业纯铁或钢基体上的铁碳合金。 视石墨为裂缝或孔洞来估计铸铁的性能。 null 三、铸铁的分类 1。按石墨化的程度分: ⑴白口铸铁:不进行石墨化,断口呈银白色。 ⑵麻口铸铁:石墨化不充分, P+Fe3C+G ⑶灰铸铁:石墨化较充分,断口呈灰白色。 ● F+G —— 铁素体灰铸铁 ● P+F+G —— 珠光体铁素体灰铸铁 ● P+G ——珠光体灰铸铁 2。对灰铸铁,又按石墨形态分: ⑴普通灰铸铁——石墨呈片状; ⑵球墨铸铁——石墨呈球状; ⑶可锻铸铁——石墨呈团絮状; ⑷蠕墨铸铁——石墨呈蠕虫状。以下显示了灰铸铁和球墨铸铁中石墨与基体的不同形态:以下显示了灰铸铁和球墨铸铁中石墨与基体的不同形态:null 四、铸铁的性能 1。抗拉强度低、塑性韧性差 因石墨相当于孔或裂缝,明显降低了材料的力学性能。 球状石墨对基体的破坏作用相对较小,故球墨铸铁的力性接 近低碳钢,且可以用热处理改善基体组织,提高性能。 2。铸造性能好。 3。耐磨性好。 4。消震性好。 5。切削加工性能好。 6。缺口敏感性低。null 五、牌号及用途 1。普通灰铸铁:如 HT150, HT200, HT250 …… HTxxx ,三个数字表示最低抗拉强度,单位MPa。 用于要求消震、耐磨、形状复杂的地方,如机床床身、汽缸、箱体、活塞等。 只进行去应力退火。 2。球墨铸铁:如 QT400-15, QT500-05 , QT600-03 …… QTxxx-xx, 数字表示最低抗拉强度和伸长率,单位MPa和%。 用于一般机械零件,如齿轮、曲轴、凸轮轴等。 可进行改善基体组织的热处理(如退火、正火、调质等)。 3。可锻铸铁:将白口铁长时间石墨化退火,使其中的 Fe3C 转变为团絮状石墨而成。 如 KT300-06, KT350-10, KT450-06, KT650-02 数字意义同球铁。性能接近球墨铸铁,但生产成本低。用于小件的批量生产。 可锻铸铁实际并不能锻造。
/
本文档为【铁碳合金】,请使用软件OFFICE或WPS软件打开。作品中的文字与图均可以修改和编辑, 图片更改请在作品中右键图片并更换,文字修改请直接点击文字进行修改,也可以新增和删除文档中的内容。
[版权声明] 本站所有资料为用户分享产生,若发现您的权利被侵害,请联系客服邮件isharekefu@iask.cn,我们尽快处理。 本作品所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用。 网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽..)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。

历史搜索

    清空历史搜索