【文章內(nèi)容簡介】 合金經(jīng)共晶轉(zhuǎn)變后能夠獲得單一的萊氏體。 在 psk線上發(fā)生的轉(zhuǎn)變稱為共析轉(zhuǎn)變，所謂共析轉(zhuǎn)變：是指由一定成分的固相同時 轉(zhuǎn)變成兩種一定成分的新固相的轉(zhuǎn)變。 反應(yīng)式為： psk線又稱 a1 線，所有含碳﹥ %的鐵碳合金冷卻至這條線上時都會發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，其中只有含碳為 %的鐵碳合金經(jīng)共析轉(zhuǎn)變后能夠獲得單一的珠光體。 gs線：又稱 a3線，是冷卻時 a中開始折出 f，加熱時 f全部溶入到 a中的轉(zhuǎn)變線。 es線。是碳在 a 中的溶解度線，又稱 acm線。 pq線，是碳在 f 中的溶解度線。 鐵碳合金的分類 根據(jù)鐵碳合金的含碳量及其室溫平衡組織的不同，鐵碳合金可分為三類。 ① 工業(yè)鈍鐵（ wc﹤ %） — 室溫組織是鐵素體和少量三次滲碳體。 ② 鋼（ wc為 ～ %）。 其中。亞共析鋼（ wc﹤ %） — 室溫組織是鐵素體和珠光體。 第 16 頁 共 35 頁 共析鋼（ wc為 %） — 室溫組織是珠光體。過共析鋼（ wc﹥ ） — 室溫組織是珠光體和二次滲碳體。 ③ 白口鑄鐵（ wc為 ～ %），其中： 亞共晶白口鑄鐵（ wc﹤ %） — 室溫組織是珠光體、二次滲碳體和萊氏體。 共晶白口鑄鐵（ wc為 %） — 室溫組織是萊氏體 過共晶白口鑄鐵（ wc﹥ %） — 室溫組織是萊氏體和一次滲碳體。 典型合金的結(jié)晶過程分析 ①wc 為 %的亞共析鋼 l→l+δ→l+a→a→a+f→p+f②w c為 %的共析鋼 l→l+a→a→p③wc 為 % 的 過 共 析 鋼l→l+a→a→a+fe3cⅡ→p+fe3cⅡ ④ 共晶白口鑄鐵 l→ld （ a+fe3c） →ld （ a+fe3cⅡ+fe3c ） →l ， d（ p+fe3cⅡ+fe3c ） 含碳量對力學(xué)性能的影響 滲碳體是鐵碳合金中的強(qiáng)化相。隨著含碳量的增加，滲碳體含量的增多，鋼的強(qiáng)度、硬度增加，塑性、韌性降低。當(dāng)含碳量大于 %時，由于網(wǎng)狀二次滲碳體的出現(xiàn)，使 鋼的強(qiáng)度又會降低。 碳對鐵 碳合金平衡組織的影響 第 17 頁 共 35 頁 隨著含碳量的增加，鐵碳合金的組織發(fā)生以下變化： +fe3cⅢ→+p→p→p+fe3cⅡ→ 工業(yè)純鐵亞共析鋼共析鋼過共析鋼 p+fe3cⅡ+l ， d→l ， d→l ， d+fe3cⅠ 亞共晶白口鑄鐵共晶白口鑄鐵過共晶白口鑄鐵 隨著含碳量的增加，滲碳體分布和形態(tài)發(fā)生以下變化：沿鐵素體晶界分布的薄片狀 fe3cⅢ→ 分布在鐵素體內(nèi)的層片狀共析fe3c→ 沿奧氏體晶界分布的網(wǎng)狀 fe3cⅡ → 作為萊氏體基體的共晶 fe3c→ 分布在萊氏體上的粗大片狀 fe3cⅠ 。 1 碳對鐵碳合金性能的影響 圖 212碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對緩冷碳鋼力學(xué)性能的影響 珠光體是由鐵素體和滲碳體所組成的兩相組織，兼有鐵素體和滲碳體的優(yōu)點，既有較高的強(qiáng)度和硬度，又有良好的塑性和韌性。滲碳體是鐵碳合金中的強(qiáng)化相，當(dāng)滲碳體是 以細(xì)小的片狀分布在鐵素體上時，對碳鋼具有強(qiáng)化作用。 隨著碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，珠光體含量的增多，滲碳體含量的增加，碳鋼的強(qiáng)度、硬度增加，塑性、韌性降低。當(dāng)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于 1%，鋼中出現(xiàn)網(wǎng)狀 fe3cⅡ ，由于鋼的 性能就會惡化，所以鋼的強(qiáng)度又會降 低（見圖 239）。 1 fefe3c 相圖 .的實際應(yīng)用 在實際應(yīng)用中， fefe3c相圖具有以下作用： 第 18 頁 共 35 頁 ① 能為選材提供成分依據(jù) 由于 fefe3c 相圖能夠反映碳鋼的成分和組織的關(guān)系，而鋼的組織與鋼的性能之間又有著緊密的聯(lián)系，所以，根據(jù)零件的不同性能要求，可分別選用低碳鋼、中碳鋼或高碳 鋼為制造材料。按照不同要求，就可選用適當(dāng)成分的鋼種。 ② 能為制定熱加工工藝提供依據(jù) 由于液相線和固相線的距離越小，合金的鑄造性能越好，鋼在單相奧氏體相區(qū) 內(nèi)鍛造性能最好，所以，由 fefe3c 相圖可知，共晶成分的合金鑄造性能最好，鋼在奧氏體相 區(qū)內(nèi)進(jìn)行鍛造最好（見圖 240） 圖 213fefe3c 相圖與鑄鍛工藝的關(guān)系 1鋼中常存雜質(zhì)元素對鋼的性能影響 ①si 、 mn的影響 當(dāng)大部分 si、 mn 元素都能固溶于鐵素體中時， si、 mn 是鋼中的有益的元素，它 們的存在因能產(chǎn)生固溶強(qiáng)化而能夠提高鋼的強(qiáng)度。 ②s 、 p的影響 s 在鋼中能夠形成熔點為 989℃ 并分布在奧氏體晶界上的共晶體，能 導(dǎo)致的鋼的脆性增大， p 能顯著降低鋼的韌性，特別是能顯著降低鋼的低溫韌性，所以， s、 p 都是鋼中 的有害元素。由 s 導(dǎo)致的鋼的脆性增大現(xiàn)象，被稱為熱脆。 第 19 頁 共 35 頁 由 p 引起的鋼的低溫脆性增 大現(xiàn)象，被稱為冷脆。 ③h 的影響 微量的 h溶入鋼中，就會導(dǎo)致鋼的脆性增大。 h也是鋼中的有害元素。由 h導(dǎo)致的 鋼的脆性增大現(xiàn)象，被稱為的氫脆， ④n 的影響 n 能引起鋼的應(yīng)變時效而能導(dǎo)致鋼的強(qiáng)度升高、脆性增大。n 的存在，對鍋爐、化工 容器等安全性能要求較高的構(gòu)件是 不利的。 應(yīng)變時效，是指冷變形低碳鋼在室溫放置或加熱一定時間后所出現(xiàn)的強(qiáng)度升高，塑性、 韌性降低現(xiàn)象。 1鋼錠的組織和缺陷 按照鋼液澆鑄前的脫氧情況和鋼錠凝固時析出一氧化碳的程度，可把鋼錠分為鎮(zhèn)靜鋼 錠、沸騰鋼錠和半鎮(zhèn)靜鋼錠。 鎮(zhèn)靜鋼錠的組織為三個區(qū)，分別是 .表層細(xì)晶區(qū)、柱狀晶區(qū)和中心等軸晶區(qū)（見圖 243）。 圖 214鎮(zhèn)靜鋼錠宏觀組織示意圖 加入有效的變質(zhì)劑為人工晶核或采用機(jī)械攪拌等方法使形 第 20 頁 共 35 頁 核均勻化，可使鋼錠獲得均 勻細(xì)小的等軸晶組織而能改善鋼的性能。 1鎮(zhèn)靜鋼錠的缺陷 鋼錠中常見的組織缺陷有縮孔、疏松、成分偏析和氣泡?？s孔：是鋼錠凝固時由集中體積收縮所引起的一種組織缺陷。疏松：是鋼錠凝固時由分散體積收縮所造成的一種組織缺陷。 機(jī)械工程材料基礎(chǔ)（ 4） .doc 免費為全國范文類知名網(wǎng)站，下載全文稍作修改便可使用，即刻完成寫稿任務(wù)。 支付 6元已有 11人下載 下載這篇 word 文檔 第一節(jié)鑄鐵的石墨化 鑄鐵特點 1）生產(chǎn)設(shè)備、冶煉工藝簡 單 2）價格低廉 3）良好的鑄造性能 4）減摩 5）切削加工好 6）低的缺口敏感性 7）消震性能等等 組織特點 1）簡介 碳在鑄鐵中以亞穩(wěn)相 fe3c 或游離態(tài)的石墨（ g— graphite）兩種形式在。 2）鑄鐵組織 第 21 頁 共 35 頁 鑄鐵中的 c主要以游離態(tài) g存在，而基體組織幾乎和鋼沒有什么區(qū)別，隨工藝條件及熱處理條件的不同，可以獲得 f、 p、 s、t、 m、 a等組織，故鑄鐵可以簡單看作由 鋼的基體上分布著不同形態(tài)的石墨。 3）析出對比 在 成分和結(jié)構(gòu)上石墨與鐵液相差很大，但滲碳體和液相差別較小，因此，從鑄鐵中液 相或 a中析出滲碳體比石墨較為容易。 4）石墨的晶體結(jié)構(gòu) 簡單六方晶體：在簡單六方晶體中，碳原子是分層排列，同一層上的原子間距?。?），結(jié)合力強(qiáng) .層間原子間距大（ ）結(jié)合力弱 .結(jié)晶時原子層方向的生長速度 大于層間容易形成片狀石墨 鐵－碳雙重相圖 結(jié)合 fefe3c 相圖，熟悉 feg 相圖。 鑄鐵的石墨化過程 1）三階段 鑄鐵組織中析出碳原子形成石墨的過程稱石墨化過程。