ch4[1]鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織

1、結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁 第四章重點掌握重點掌握 一般要求一般要求 教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容 第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 41 Fe-Fe3C相圖相圖 42 Fe-C合金平衡結(jié)晶過程合金平衡結(jié)晶過程 43 復(fù)線鐵碳相圖復(fù)線鐵碳相圖 44 鐵碳相圖的應(yīng)用及局限鐵碳相圖的應(yīng)用及局限 45 鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變 46 鋼在冷卻過程中的組織轉(zhuǎn)變鋼在冷卻過程中的組織轉(zhuǎn)變 1.各類特殊性能鑄鐵的成分，組織，性能特點和應(yīng)用； 2.白口鐵的組織與性能。教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容一般要求

2、一般要求結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 1. 純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變；2. 鐵碳合金的基本組織；鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體、菜氏體的結(jié)構(gòu)和性能特點及顯微組織形貌；3. 鐵碳合金相圖中各點、錢、區(qū)的含義，了解成份、溫度、組織、相之間的關(guān)系和變化規(guī)律，根據(jù)相圖，分析各種典型成份的鐵碳合金的結(jié)晶過程；4. 鐵碳合金的成份、組織與性能之間的關(guān)系；5. 鋼中常見雜質(zhì)對鋼的性能的影響？6. 碳鋼的分類，編號和用途；7. 鐵碳相圖的應(yīng)用。8. 鑄鐵的石墨化原理，石墨

3、的形態(tài)，大小對鑄鐵性能的影響，鑄鐵的性能特點及應(yīng)用范圍；9. 各類鑄鐵的成份，組織和性能特點及牌號識別；10. 鑄鐵的常用熱處理的方法和目的。重點掌握重點掌握結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 1Fe組元組元-Fe(bcc) 1394-Fe(fcc)912-Fe(bcc) (同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變)強度低、硬度低、韌性、塑性好2Fe3C （ Cem， Cm）（在Fe-C相圖中表現(xiàn)為位于6.69C處的豎直線）熔點高，硬而脆，塑性、韌性幾乎為零。41 Fe-Fe3C相圖

4、相圖1液相L2相高溫鐵素體 （C固溶到-Fe中相）3相鐵素體F （C固溶到 -Fe中相）強度、硬度低、塑性好 （室溫：C%=0.0008%, 727 ：C%=0.0218%）4相、A奧氏體 （C固溶到-Fe中相）強度低，易塑性變形5Fe3C一、一、Fe-Fe3C相圖的組元相圖的組元二、二、Fe-Fe3C相圖中的相相圖中的相結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 1三條水平線和三個重要點三條水平線和三個重要點三、相圖分析三、相圖分析（1）包晶點）包晶點J與包晶轉(zhuǎn)

5、變線與包晶轉(zhuǎn)變線HJB：1495 ，C%=0.17LB+HAJ 即 L0.53+ 0.09 A0.17（2）共晶點）共晶點C與共晶轉(zhuǎn)變線與共晶轉(zhuǎn)變線ECF1148 ，C%=4.3%L4.3 A2.11+Fe3C（共晶滲碳體）Le4.3 高溫萊氏體結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 1三條水平線和三個重要點三條水平線和三個重要點三、相圖分析三、相圖分析ASFP+Fe3C（共析滲碳體）A0.77 F0.0218+Fe3CP（珠光體）珠光體的強度較高，塑性、韌性

6、和硬度介于Fe3C和F之間（3）共析點）共析點S與共析轉(zhuǎn)變線與共析轉(zhuǎn)變線PSKA1線線727 ，C%=0.77%結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 2液固相線液固相線 液相線ACD 固相線AECF3溶解度線溶解度線 ES線：碳在A中的固溶線Acm，1148 ，2.11%727 ，0.77%，AA+Fe3CII如：Le(P+Fe3CII)+Fe3C共晶低溫萊氏體 Le PQ線：碳在F中的固溶線，727 ，0.0218%0.0008%室溫，F(xiàn)e3CIII4GS

7、線線A3線線AA+F三、相圖分析三、相圖分析結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 (一一)Fe-C合金平衡結(jié)晶過程分析合金平衡結(jié)晶過程分析 工業(yè)純鐵共析鋼 過共析鋼亞共析鋼 共晶白口鑄鐵亞共晶白口鑄鐵過共晶白口鑄鐵結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 1工業(yè)純鐵工業(yè)純鐵（C%0.0218%） (一一)Fe-C合金平衡結(jié)晶過

8、程分析合金平衡結(jié)晶過程分析 工業(yè)純鐵結(jié)晶過程示意圖結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 1工業(yè)純鐵（工業(yè)純鐵（C%0.0218%） (一一)Fe-C合金平衡結(jié)晶過程分析合金平衡結(jié)晶過程分析 LL+AAA+FFF+Fe3CIII相組成物： Fe3C C%=6.69% F C%0.0008%相相對量： F%= Fe3C%= 組織組成物：F（等軸晶）和Fe3CIII（小片狀）結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJT

9、U教程首頁23451第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 2共析鋼共析鋼 C%=0.77%(一一)Fe-C合金平衡結(jié)晶過程分析合金平衡結(jié)晶過程分析 結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 (一一)Fe-C合金平衡結(jié)晶過程分析合金平衡結(jié)晶過程分析 2共析鋼共析鋼 C%=0.77%L L+A A P相組成物：F和Fe3C F%= Fe3C%= 組織組成物 ： P (層片狀) 100%結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materia

10、ls Engineering MAT,SWJTU教程首頁123-3第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 3亞共析鋼亞共析鋼 0.0218%C%0.77%(一一)Fe-C合金平衡結(jié)晶過程分析合金平衡結(jié)晶過程分析 結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 (一一)Fe-C合金平衡結(jié)晶過程分析合金平衡結(jié)晶過程分析 LL+A A A+F A+P+F P+F相組成物：F，F(xiàn)e3C相相對量：F%= Fe3C%= 組織組成物：F、PP%=

11、 F%= 3亞共析鋼亞共析鋼 0.0218%C%0.77%45鋼金相結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁FP第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 4過共析鋼過共析鋼(一一)Fe-C合金平衡結(jié)晶過程分析合金平衡結(jié)晶過程分析 結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 4過共析鋼過共析鋼LL+AAA+Fe3CIIP+Fe3CII相組成物：F，F(xiàn)e3C F%= Fe3C

12、%= 組織組成物：P，F(xiàn)e3CII組織相對量：Fe3CII%= P%= T12鋼金相(一一)Fe-C合金平衡結(jié)晶過程分析合金平衡結(jié)晶過程分析 結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁1134-42Fe3CIIP第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 5共晶白口鐵（共晶白口鐵（C%=4.3%） (一一)Fe-C合金平衡結(jié)晶過程分析合金平衡結(jié)晶過程分析 結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金

13、的平衡組織與非平衡組織 LL+LeLe (A+Fe3C共晶) Le (A+Fe3C共晶+Fe3CII) Le(P+Fe3C共晶+Fe3CII) 相組成物：F，F(xiàn)e3C F%= Fe3C%= 組織組成物：Le5共晶白口鐵（共晶白口鐵（C%=4.3%） 共晶白口鐵金相(一一)Fe-C合金平衡結(jié)晶過程分析合金平衡結(jié)晶過程分析 結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 6亞共晶白口鑄鐵亞共晶白口鑄鐵 2.11%C%4.3% (一一)Fe-C合金平衡結(jié)晶過程分析合金平衡結(jié)

14、晶過程分析 結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 相組成物：F，F(xiàn)e3C相相對量：F%= Fe3C%= 組織組成物：P，Le，F(xiàn)e3CII亞共晶白口鑄鐵金相6亞共晶白口鑄鐵，亞共晶白口鑄鐵， 2.11%C%1154)AE+G（共晶）+GI (1154 ) 共晶成分LAE+G（共晶） (1154 ) 亞共晶成分LAE+G（共晶）+AE初生 (1154 ) b. 第II階段析出二次石墨 AA+GII (1154 738 ) c. 第三階段共析石墨 AsFp+G（

15、共析）（738 )三、鑄鐵的石墨化過程三、鑄鐵的石墨化過程亞共晶鑄鐵（3.0%）穩(wěn)定平衡轉(zhuǎn)變示意圖附：舉例：結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 43 復(fù)線鐵碳相圖復(fù)線鐵碳相圖附：舉例：亞共晶鑄鐵（3.0%）穩(wěn)定平衡轉(zhuǎn)變示意圖三、鑄鐵的石墨化過程三、鑄鐵的石墨化過程結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 43 復(fù)線鐵碳相圖復(fù)

16、線鐵碳相圖1按石墨化各階段進行的程度不同，得到不同組織的鑄鐵。四、鑄鐵的組織和分類四、鑄鐵的組織和分類名稱第一階段（液相析出）第二階段（A中析出）第三階段（共析析出）顯微組織灰口鑄鐵 充分（AE+G)充分（AE+G)充分（AE+G) 充分（As+G)充分（As+G)充分（As+G) 充分(F+G) 部分(F+P+G) 不進行 F+GF+P+GP+G 麻口鑄鐵 部分（AE+G+Le) 部分（As+G+Le) 不進行 P+Le+G 白口鑄鐵 不進行 不進行 不進行 P+Le+Fe3C 石墨化程度結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四

17、章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 43 復(fù)線鐵碳相圖復(fù)線鐵碳相圖2接石墨形態(tài)分類 四、鑄鐵的組織和分類四、鑄鐵的組織和分類a. 灰口鑄鐵 片狀石墨b. 可鍛鑄鐵 團絮狀c. 球墨鑄鐵 球狀d. 蠕墨鑄鐵 蠕蟲狀結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 43 復(fù)線鐵碳相圖復(fù)線鐵碳相圖 a. C, Si強烈促進石墨化 P 促進石墨化微弱，提高鑄鐵流動性，(Fe3P) 碳當量：CE=C+1/3(Si+P) b. S Mn S阻礙石

18、墨化，熱脆 Mn+SMnS 削弱硫的危害 c. 合金元素Cr、W、Mo、V 與C親合力強，阻礙石墨化 Al、Cu、Ni、Co增加Fe自擴散能力，促進石墨化。五、影響石墨化過程的因素五、影響石墨化過程的因素1化學(xué)成分化學(xué)成分 Fe C Si S P2冷卻速度冷卻速度結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 43 復(fù)線鐵碳相圖復(fù)線鐵碳相圖六、石墨形態(tài)對鑄鐵性能的影響六、石墨形態(tài)對鑄鐵性能的影響石墨相當于鋼基體上的裂紋或空洞，減少基體的有效截面積，并引起應(yīng)力集中。片狀

19、石墨引起嚴重應(yīng)力集中，團絮狀和球狀輕。變質(zhì)處理后，石墨片細化，割裂作用減輕，強度提高。蠕墨鑄鐵，端部鈍，強度、塑性提高?？慑?、球狀鑄鐵中石墨對基體裂作用小，強度、塑性提高結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 44 鐵碳相圖的應(yīng)用及局限鐵碳相圖的應(yīng)用及局限二、局限性二、局限性 1反映的是平衡相，而不是組織 2反映二元合金中相的平衡狀態(tài) 3沒有反映時間的作用平衡條件下 一、應(yīng)用一、應(yīng)用 1選材 2熱加工工藝制定的基礎(chǔ) 結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materia

20、ls Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 45 鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變1共析鋼奧氏體化溫度共析鋼奧氏體化溫度 Ac1溫度： F(bcc,0.0218)+Fe3C(6.69) A (Fcc, 0.77)一、共析鋼的奧氏體化（晶一、共析鋼的奧氏體化（晶格改組和格改組和Fe，C原子的擴散過原子的擴散過程，遵循形核、長大規(guī)律）程，遵循形核、長大規(guī)律）結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳

21、合金的平衡組織與非平衡組織 45 鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變a. 形核（優(yōu)先在相界（F，F(xiàn)e3C）b. 長大c. 滲碳體完全溶解d. 碳的均勻化一、共析鋼的奧氏體化（晶格改一、共析鋼的奧氏體化（晶格改 組和組和Fe，C原子的擴散過程，遵原子的擴散過程，遵循形核、長大規(guī)律）循形核、長大規(guī)律）二、亞（過）析鋼的奧氏體化二、亞（過）析鋼的奧氏體化2共析鋼奧氏體化過程共析鋼奧氏體化過程結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 45 鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變鋼在

22、加熱時的組織轉(zhuǎn)變?nèi)?、影響奧氏體化的因素三、影響奧氏體化的因素1加熱溫度加熱溫度 TA化 (D濃度梯度大）V轉(zhuǎn)變開始溫度，轉(zhuǎn)變時間 2加熱速度加熱速度結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 45 鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變?nèi)?、影響奧氏體化的因素三、影響奧氏體化的因素3含碳量含碳量 C%界面多核心多轉(zhuǎn)變快4合金元素合金元素 a. Cr、Mo、W、V、Nb、Ti強碳化物形成元素，奧氏體形成速度 b. Co、Ni非碳化物形成元素，奧氏形成速度 c. Al

23、、Si、Mn影響不太5原始組織原始組織 片狀，片間距小相界面多碳彌散度大碳原子擴散距離短奧氏體形核長大快 粒狀結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 45 鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變四、奧氏體晶粒大小及控制四、奧氏體晶粒大小及控制表征晶體內(nèi)晶粒大小的量度，通常用長度，面積，體積或晶粒度級別表示。1晶粒度晶粒度:2起始晶粒度、實際晶粒度、起始晶粒度、實際晶粒度、 本質(zhì)晶粒度本質(zhì)晶粒度 本質(zhì)晶粒度：鋼奧氏體晶粒長大的傾向。 奧氏體晶粒隨溫度的升高而且

24、迅速長大本質(zhì)粗晶鋼 奧氏體晶粒隨溫度升高到某一溫度時，才迅速長大本質(zhì)細晶鋼結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 三、影響奧氏體化的因素三、影響奧氏體化的因素3奧氏體晶粒度的控制奧氏體晶粒度的控制a. 加熱工藝 加熱溫度，保溫時間b. 鋼的成分合金化 A中C%晶粒長大 MxC% 晶粒長大 1)碳化物形成元素 細化晶粒 2) Al本質(zhì)細晶鋼 3) Mn 、P促進長大 w45 鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變本質(zhì)細晶粒和本質(zhì)粗經(jīng)歷（示意圖）結(jié)束放映下一頁上

25、一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 46 鋼在冷卻過程中的組織轉(zhuǎn)變鋼在冷卻過程中的組織轉(zhuǎn)變過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變 1 等溫處理 2 連續(xù)處理 過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變 影響C曲線的因素 過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變 結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 一、過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變一、過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變1共析鋼過冷共析鋼過冷A等

26、溫轉(zhuǎn)變曲線等溫轉(zhuǎn)變曲線冷卻到一定溫度，保溫，測量A過冷轉(zhuǎn)變開始和終了時間A1以上：A穩(wěn)定A1以下：A不穩(wěn)定，過冷C曲線有一最小孕育期：1：T，AP的驅(qū)動力F提高2：TD46 鋼在冷卻過程中的組織轉(zhuǎn)變鋼在冷卻過程中的組織轉(zhuǎn)變2共析鋼過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和特征共析鋼過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和特征A1鼻子溫度（550）A過冷P（S，T）索氏體，屈氏體。P的形成取決于生核，長大速率。T，生核，長大。T600，D，長大慢層間距薄，短擴散型相變，綜合性能好，HB較低，韌性好。THB，強度（1）高溫轉(zhuǎn)變區(qū)）高溫轉(zhuǎn)變區(qū)結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT

27、,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 一、過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變一、過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變共析鋼等溫轉(zhuǎn)變圖（共析鋼等溫轉(zhuǎn)變圖（C曲線）曲線）（a）不同等溫下的等溫轉(zhuǎn)變動力學(xué)曲線（b）等溫轉(zhuǎn)變圖（C曲線）2共析鋼過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變共析鋼過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和特征產(chǎn)物的組織和特征46 鋼在冷卻過程中的組織轉(zhuǎn)變鋼在冷卻過程中的組織轉(zhuǎn)變結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 一、過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變一、過冷

28、奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變（2）中溫區(qū)轉(zhuǎn)變，貝氏體轉(zhuǎn)變）中溫區(qū)轉(zhuǎn)變，貝氏體轉(zhuǎn)變 550230 （Ms）A過冷B，碳化物分布在含過飽和碳的F基體上的兩相機械混合物。2共析鋼過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和特征共析鋼過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和特征46 鋼在冷卻過程中的組織轉(zhuǎn)變鋼在冷卻過程中的組織轉(zhuǎn)變550350上貝氏體半擴散型，F(xiàn)e不擴散羽毛狀碳化物在F間，韌性差350Ms 下貝氏體 C原子有一定的擴散能力 針狀 碳化物在F內(nèi)，韌性高，綜合機械性能好 a. A過冷M+A殘余b. 轉(zhuǎn)變產(chǎn)物：馬氏體M，碳在-Fe中的過飽和固溶體。 C%1.0%，針狀，馬氏體c. 實質(zhì)：T低C無法擴散非擴散性晶格切變過飽和C的

29、鐵素體。d. M轉(zhuǎn)變的特征，無擴散性 瞬時性 存在Ms,Mf 不完全性 體積膨脹（3）低溫區(qū)轉(zhuǎn)變）低溫區(qū)轉(zhuǎn)變馬氏體轉(zhuǎn)變，馬氏體轉(zhuǎn)變，MSMf之間一個溫度之間一個溫度范圍內(nèi)連續(xù)冷卻完成的，離于非擴散型轉(zhuǎn)變。范圍內(nèi)連續(xù)冷卻完成的，離于非擴散型轉(zhuǎn)變。結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 一、過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變一、過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變3共析鋼等溫轉(zhuǎn)變組織共析鋼等溫轉(zhuǎn)變組織性能的關(guān)系性能的關(guān)系46 鋼在冷卻過程中的組織轉(zhuǎn)變鋼在冷卻過程中的組織轉(zhuǎn)變（1）珠光體型）珠光

30、體型（2）貝氏體）貝氏體（3）馬氏體）馬氏體4亞（過）共析鋼的等溫冷卻轉(zhuǎn)變曲線亞（過）共析鋼的等溫冷卻轉(zhuǎn)變曲線轉(zhuǎn)變溫度降低，片間距小，細晶強化強度、硬度、塑性、韌性提高B上：強度、韌性差B下：硬度高，韌性好，具有優(yōu)良的綜合機械性能硬度高C%HRC針狀馬氏體，硬而脆，塑、韌性差板條狀，強度高，塑性，韌性好結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 二、影響二、影響C曲線的因素曲線的因素 （一）（一）A成分成分 46 鋼在冷卻過程中的組織轉(zhuǎn)變鋼在冷卻過程中的組織轉(zhuǎn)變C

31、曲線反映奧氏體的穩(wěn)定性及分解轉(zhuǎn)變特性，這些取決于奧氏體的化學(xué)成分和加熱時的狀態(tài)。C曲線的形狀位置，不僅對過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變速度和轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的性能具有重要意義，而且對鋼的熱處理工藝也有指導(dǎo)性作用。A中C%C曲線右移.對亞共析鋼，鋼中C%，A中C%C曲線右移對過共析鋼，一般在AC1以上A化，鋼中C%，未溶Fe3C有利于形核C曲線左移共析鋼，C曲線最靠右邊，穩(wěn)定性最高。1含碳量含碳量圖：碳含量對碳鋼C曲線的影響結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 二、影響二、影響C

32、曲線的因素曲線的因素 46 鋼在冷卻過程中的組織轉(zhuǎn)變鋼在冷卻過程中的組織轉(zhuǎn)變（一）（一）A成分成分 1含碳量含碳量碳含量對碳鋼C曲線的影響結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 二、影響二、影響C曲線的因素曲線的因素 46 鋼在冷卻過程中的組織轉(zhuǎn)變鋼在冷卻過程中的組織轉(zhuǎn)變除Co以外，所有合金元素溶入A中，增大過冷A穩(wěn)定性右移非碳化物形成元素，Si、Ni、Cu, 不改變C曲線形狀強碳化物形成元素，Cr、Mo、W、V、Nb、Ti, 改變C曲線形狀除Co、Al 外，

33、均使Ms、Mf 下降，殘余A2合金元素，（合金元素，（Co%左移）左移）結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 46 鋼在冷卻過程中的組織轉(zhuǎn)變鋼在冷卻過程中的組織轉(zhuǎn)變2合金元素，合金元素，（Co%左移）左移）（一）（一）A成分成分二、影響二、影響C曲線的因素曲線的因素 合金元素對碳鋼合金元素對碳鋼C曲線的影響曲線的影響（a）Ni的影響（b）Cr的影響（c）W的影響結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Materials Engineering MAT,SWJTU教程首頁第四章第四章 鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織鐵碳合金的平衡組織與非平衡組織 二、影響二、