工程材料成型與技術基礎第五節(jié)(編輯修改稿)
2025-03-21 20:09 本頁面
【文章內容簡介】 %的鐵碳合金叫做共晶白口鐵。常溫組織為變態(tài)萊氏體，可表示為 Le‘(P+Fe 3CⅡ +Fe3C)。共晶生鐵的組織轉變如圖 227 共晶白口鐵的室溫組織 圖 227 共晶生鐵的組織轉變 機械工程學院 李碩 第二章 金屬與合金的晶體結構和二元相圖 第四節(jié) 鐵碳合金相圖 共晶白口鐵組織金相圖 機械工程學院 李碩 第二章 金屬與合金的晶體結構和二元相圖 第四節(jié) 鐵碳合金相圖 5）亞共晶白口鐵的結晶過程分析 圖 220中的合金 V是碳質量分數在 2． 11％ ％的亞共晶白口鐵。當亞共晶白口鐵冷卻到 l點溫度時，開始從液相中結晶出奧氏體。隨著溫度的下降，奧氏體量不斷增加，其成分沿固相線 AE變化，而剩余液相量逐漸減少，其成分沿液相線 AC變化。當冷卻到與共晶線 ECF相交于 2點溫度時，已結晶的奧氏體碳質量分數為 2． 11％，液相的碳質量分數正好為共晶成分 (WC=4． 3％ )，因此，剩余的液相就發(fā)生共晶轉變形成萊氏體。在 2到 3點之間冷卻時，與共晶白口鐵相同，奧氏體中不斷析出二次滲碳體。到 3點溫度，奧氏體的碳質量分數正好是 0． 77％，故發(fā)生共析轉變，形成珠光體。 亞共晶白口鐵的室溫組織為珠光體、二次滲碳體和低溫萊氏體。 圖 228為其結晶過程示意圖， 圖 230a為其室溫顯微組織。 機械工程學院 李碩 第二章 金屬與合金的晶體結構和二元相圖 第四節(jié) 鐵碳合金相圖 亞共晶白口鑄鐵的室溫顯微組織 機械工程學院 李碩 第二章 金屬與合金的晶體結構和二元相圖 第四節(jié) 鐵碳合金相圖 6）過共晶白口鐵的結晶過程分析 圖 220中的合金 VI是碳質量分數在 ％ 6． 69 ％ C的過共晶白口鐵。冷卻到 1點溫度時，液相中開 始結晶出一次滲碳體。隨著溫度的下降，結晶出的 滲碳體量不斷增加，剩余的液相量逐漸減少，其成 分沿液相線 DC變化。當冷卻到與共晶線 ECF相交于 2 點的溫度時，液相的碳質量分數正好為共晶成分， 因此，剩余的液相就發(fā)生共晶轉變形成萊氏體。在 2到 3點間冷卻時，奧氏體中同樣要析出二次滲碳 體，并在 3點的溫度，奧氏體發(fā)生共析轉變形成珠 光體。 過共晶白口鑄鐵的室溫組織為一次滲碳體和 低溫萊氏體 ，如圖 230c；結晶過程見示意圖 229。 過共晶白口鑄鐵的室溫組織 圖中亮白色板條狀的為一次滲碳體，基體為低溫萊氏體 機械工程學院 李碩 第二章 金屬與合金的晶體結構和二元相圖 第四節(jié) 鐵碳合金相圖 過共晶白口鐵組織金相圖 圖中亮白色板條狀的為一次滲碳體，基體為低溫萊氏體 機械工程學院 李碩 第二章 金屬與合金的晶體結構和二元相圖 第四節(jié) 鐵碳合金相圖 三、含碳量與鐵碳合金的組織、性能的關系 1．碳質量分數與平衡組織之間的關系 從以上分析的結果可以看出，不同碳質量分數的鐵碳合金其室溫組織 是不同的。 工業(yè)純鐵 C﹤% （ F+Fe3CIII） → 亞共析鋼 (F+P)→ 共析鋼 (P)→ 過共 析鋼 (P+Fe3CII) → 亞共晶白口鐵（ P+Fe3CII+L’d ） → 共晶白口鐵（ L’d ）→ 過 共晶白口鐵（ Fe3CI+L’d ） → Fe 3C（ C=6 . 69%） 在平衡條件下，碳質量分數與鐵碳合金的組織組成及相組成物之間的 定量關系，可歸納總結于下圖中。 提高鐵碳合金中的碳含量，不僅增加組織中滲碳體的相對量，而且滲 碳體的形態(tài)和分布情況也有所變化。因此，鐵碳合金中的碳質量分數對鐵 碳合金的性能影響很大。 機械工程學院 李碩 第二章 金屬與合金的晶體結構和二元相圖 第四節(jié) 鐵碳合金相圖 機械工程學院 李碩 第二章 金屬與合金的晶體結構和二元相圖 第四節(jié) 鐵碳合金相圖 2．碳含量對力學性能的影響 圖 231為碳含量對碳鋼的力學性能的影響 。 當鋼的碳含量小于 ％ 時 ， 隨著鋼中碳含量的 增加 ， 鋼的強度 、 硬度直線上升 ， 而塑性 、 韌 性不
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