第四章 铁碳合金相图

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第四章 铁碳合金相图

第-节 纯铁、铁碳合金中的相
-、铁碳合金的组元
铁：熔点1538℃，塑性好，强度硬度极低，在结晶过程中存在着同素异晶转变。不同结构的铁与碳可以形成不同的固溶体。
由于纯铁具有同素异构转变，在生产上可以通过热处理对钢和铸铁改变其组织和性能。
碳：在Fe－Fe3C相图中，碳有两种存在形式：-是以化合物Fe3C形式存在；二是以间隙固溶体形式存在。
二、铁碳合金中的基本相
相：指系统中具有同-聚集状态、同-化学成分、同-结构并以界面隔开的均匀组成部分。
铁碳合金系统中，铁和碳相互作用形成的相有两种：固溶体和金属化合物。固溶体是铁素体和奥氏体；金属化合物是渗碳体。这也是碳在合金中的两种存在形式。
1.铁素体
碳溶于Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体，用或者F表示，为体心立方晶格结构。塑性好，强度硬度低。
2.奥氏体
碳溶于Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体，用或者A表示，为面心立方晶格结构。塑性好，强度硬度略高于铁素体，无磁性。
3.渗碳体Fe3C：晶体结构复杂，含碳量6.69%，熔点高，硬而脆，几乎没有塑性。
渗碳体对合金性能的影响：
（1）渗碳体的存在能提高合金的硬度、耐磨性，使合金的塑性和韧性降低。
（2）对强度的影响与渗碳体的形态和分布有关：
以层片状或粒状均匀分布在组织中，能提高合金的强度；
以连续网状、粗大的片状或作为基体出现时，急剧降低合金的强度、塑性韧性。
二、两相机械混合物
珠光体：铁素体与渗碳体的两相混合物，强度、硬度及塑性适中。
莱氏体：奥氏体与渗碳体的混合物；室温下为珠光体与渗碳体的混合物，又硬又脆。
铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和莱氏体为铁碳合金中的基本组织，是铁碳合金中的组织组成物。
组织组成物：指构成显微组织的独立部分，可以是单相，也可以是两相或多相混合物。
显微组织：指在金相显微镜下所观察到的金属及合金内部的微观形貌，包括相和晶粒的形态、大孝分布等。