第二節(jié)鐵碳合金狀態(tài)圖

1、 二、純鐵的晶體結(jié)構和結(jié)晶過程二、純鐵的晶體結(jié)構和結(jié)晶過程（一）金屬的晶體結(jié)構（一）金屬的晶體結(jié)構 第一章鋼鐵材料及熱處理第一章鋼鐵材料及熱處理第一章鋼鐵材料及熱處理第一章鋼鐵材料及熱處理 通過X射線對純鐵晶粒內(nèi)部結(jié)構分析發(fā)現(xiàn)：晶粒內(nèi)部的原子是按一定規(guī)律排列的。第一章鋼鐵材料及熱處理第一章鋼鐵材料及熱處理常見金屬的晶格類型：體心立方晶格體心立方晶格、面心立方晶格面心立方晶格體心立方晶格立方體晶胞：八個頂角和立方體中心各有一個原子， 每個晶胞含有原子個。常見金屬有：K、W、Mo、V和-Fe等。第一章鋼鐵材料及熱處理第一章鋼鐵材料及熱處理面心立方晶格立方體晶胞：八個頂角和六個面的中心各有一個原子

2、每個晶胞有原子個。常見金屬有：Al、Cu、Ni、Au、Ag和-Fe等。（二）純鐵的結(jié)晶過程和同素異構轉(zhuǎn)變（二）純鐵的結(jié)晶過程和同素異構轉(zhuǎn)變 一切物質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)晶體的過程稱為結(jié)晶。結(jié)晶的實質(zhì)，就是原子從不規(guī)則排列過渡到規(guī)則排列。第一章鋼鐵材料及熱處理第一章鋼鐵材料及熱處理凝固冷卻曲線To理論結(jié)晶溫度Tn實際結(jié)晶溫度過冷度：no冷卻速度越快過冷度越大實際結(jié)晶溫度越低1.純鐵的結(jié)晶過程結(jié)晶過程：微小晶核 長大 晶粒第一章鋼鐵材料及熱處理第一章鋼鐵材料及熱處理生產(chǎn)中細化晶粒的方法有： 增加過冷度；變質(zhì)處理增加過冷度；變質(zhì)處理(Ti、B、Al)；附加；附加振動振動(機械振動、超聲波振動、電磁振動）

3、機械振動、超聲波振動、電磁振動）。 第一章鋼鐵材料及熱處理第一章鋼鐵材料及熱處理2.金屬的同素異構轉(zhuǎn)變金屬的同素異構轉(zhuǎn)變 金屬在固態(tài)下，隨著溫度的改變其晶格結(jié)構發(fā)生改變的現(xiàn)象。 鐵的同素異構轉(zhuǎn)變是鋼鐵材料能夠進行熱處理的依據(jù)。 FeFeFe第一章鋼鐵材料及熱處理第一章鋼鐵材料及熱處理 可以用熱處理的方法即可通過加熱、保溫、冷卻來改變材料的組織，從而達到改善材料性能的目的。 金屬在同素異構轉(zhuǎn)變時，體積會發(fā)生變化，這是熱加工中產(chǎn)生內(nèi)應力的原因之一。第一章鋼鐵材料及熱處理第一章鋼鐵材料及熱處理三、鐵碳合金狀態(tài)圖三、鐵碳合金狀態(tài)圖 合金兩種或兩種以上的金屬元素或金屬元素與非金屬元素熔合，組成具有金屬特

4、性的物質(zhì)。 在鐵碳合金中，碳以三種形式存在： 溶解在鐵的晶格之中； 與鐵形成化合物Fe3 C ； 以石墨狀態(tài)而獨立存在。 （一）鐵碳合金的基本組織（一）鐵碳合金的基本組織第一章鋼鐵材料及熱處理第一章鋼鐵材料及熱處理（二）鐵碳合金狀態(tài)圖（二）鐵碳合金狀態(tài)圖 鐵碳合金狀態(tài)圖是通過一系列實驗測 出不同成分的鐵碳合金在緩慢冷卻過程中的冷卻曲線和組織轉(zhuǎn)變，然后在成分與溫度坐標圖中標出臨界點溫度（結(jié)晶開始和結(jié)晶結(jié)束的溫度），并把物理意義相同的點連成曲線。第一章鋼鐵材料及熱處理第一章鋼鐵材料及熱處理第一章鋼鐵材料及熱處理第一章鋼鐵材料及熱處理第一章鋼鐵材料及熱處理第一章鋼鐵材料及熱處理 ACD線液相線 AE

5、CF 線固相線 ECF線共晶線 AE線奧氏體結(jié)晶終了線 GS線（A3)鐵素體從A中析出開始線 ES線（Acm)碳在奧氏體中溶解度曲線， 此線以右有Fe3C析出線。 PSK線（A1) 共析線第一章鋼鐵材料及熱處理第一章鋼鐵材料及熱處理第一章鋼鐵材料及熱處理第一章鋼鐵材料及熱處理（三）鐵碳合金的結(jié)晶過程（三）鐵碳合金的結(jié)晶過程 鐵碳合金狀態(tài)圖中E點（c =2.11%）左邊的部分為碳鋼部分。 E點右邊為白口鑄鐵部分。 碳鋼根據(jù)金相組織特點分為： 工業(yè)純鐵：C%0.0218 共析鋼：C%=0.77 亞共析鋼：0.0218C%0.77 過共析鋼：0.77C%2.11第一章鋼鐵材料及熱處理第一章鋼鐵材料及熱處理結(jié)晶過程：結(jié)晶過程：（四）鐵碳合金圖的應用（四）鐵碳合金圖的應用第一章鋼鐵材料及熱處理第一章鋼鐵材料及熱處理1. 選材的依據(jù)； 選擇鑄造合金 成分和澆注溫度的依據(jù)；3. 確定鋼的鍛造、熱軋時溫度的依據(jù)（奧氏體狀態(tài)）；4. 研究焊縫區(qū)及近縫區(qū)組織和性能變化的理論依