汽車材料與金屬加工課件.

1、書名：書名：汽車材料與金屬加工汽車材料與金屬加工ISBN： 978-7-111-37811-2作者：作者：高美蘭高美蘭出版社：機(jī)械工業(yè)出版社出版社：機(jī)械工業(yè)出版社本書配有電子課件本書配有電子課件汽車材料與金屬加工汽車材料與金屬加工 高職高專高職高專 pptppt 課件課件Automotivematerialsandmetalprocessing 汽車材料與金屬加工汽車材料與金屬加工 高職高專高職高專 pptppt 課件課件第第2章章 金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶 2.1 純金屬與合金的晶體結(jié)構(gòu)純金屬與合金的晶體結(jié)構(gòu) 2.2 純金屬與合金的結(jié)晶純金屬與合金的結(jié)晶 2.3 鐵碳合金相圖

2、鐵碳合金相圖汽車材料與金屬加工汽車材料與金屬加工 高職高專高職高專 pptppt 課件課件2.1 純金屬與合金的晶體結(jié)構(gòu)純金屬與合金的晶體結(jié)構(gòu) 2.1.1 純金屬的晶體結(jié)構(gòu)純金屬的晶體結(jié)構(gòu) 2.1.2 合金的晶體結(jié)構(gòu)合金的晶體結(jié)構(gòu) 2.1.3 金屬實際的晶體結(jié)構(gòu)金屬實際的晶體結(jié)構(gòu)汽車材料與金屬加工汽車材料與金屬加工 高職高專高職高專 pptppt 課件課件 2.1.1 純金屬的晶體結(jié)構(gòu)純金屬的晶體結(jié)構(gòu)自然界的固態(tài)物質(zhì)，可分為晶體和非晶體兩大類自然界的固態(tài)物質(zhì)，可分為晶體和非晶體兩大類 晶體晶體:原子是按一定幾何形狀有規(guī)律排列的原子是按一定幾何形狀有規(guī)律排列的 。 （金剛石、石墨、雪花、食鹽、（

3、金剛石、石墨、雪花、食鹽、固態(tài)金屬及合金固態(tài)金屬及合金）。）。石墨石墨食鹽食鹽純鐵純鐵汽車材料與金屬加工汽車材料與金屬加工 高職高專高職高專 pptppt 課件課件非晶體非晶體:原子或分子無規(guī)則堆積在一起的。原子或分子無規(guī)則堆積在一起的。 （玻璃、石蠟、瀝青、松香等）。（玻璃、石蠟、瀝青、松香等）。晶體晶體非晶非晶體體液體液體晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu):晶體內(nèi)部原子排列的規(guī)律及特性。晶體內(nèi)部原子排列的規(guī)律及特性。 2.1.1 純金屬的晶體結(jié)構(gòu)純金屬的晶體結(jié)構(gòu)汽車材料與金屬加工汽車材料與金屬加工 高職高專高職高專 pptppt 課件課件 晶胞常數(shù)：晶胞常數(shù)：a、b、c、晶格常數(shù)：晶格常數(shù)：a、b、ca)晶

4、體中原子排列晶體中原子排列 b)晶格晶格c)晶胞晶胞1.1.晶格與晶胞晶格與晶胞結(jié)點結(jié)點晶格晶格：表示晶體中原子排列形式的空間格子。：表示晶體中原子排列形式的空間格子。晶胞晶胞：組成晶格的最小的幾何單元稱為晶胞。：組成晶格的最小的幾何單元稱為晶胞。晶格參數(shù)晶格參數(shù)：表示晶胞幾何形狀和大小的棱邊長度和棱間夾角。：表示晶胞幾何形狀和大小的棱邊長度和棱間夾角。汽車材料與金屬加工汽車材料與金屬加工 高職高專高職高專 pptppt 課件課件體心立方晶格體心立方晶格 （bcc）面心立方晶格面心立方晶格 （fcc）密排六方晶格密排六方晶格 （hcp）2.2.常見的金屬晶格類型常見的金屬晶格類型汽車材料與金屬

5、加工汽車材料與金屬加工 高職高專高職高專 pptppt 課件課件常見金屬晶格類型的基本參數(shù)常見金屬晶格類型的基本參數(shù)晶格類型晶格類型體心立方（體心立方（bcc）面心立方（面心立方（fcc）密排六方（密排六方（hcp）晶胞結(jié)構(gòu)晶胞結(jié)構(gòu)晶胞常數(shù)晶胞常數(shù)晶胞內(nèi)原子晶胞內(nèi)原子數(shù)數(shù)原子半徑原子半徑致密度致密度配位數(shù)配位數(shù)典型金屬典型金屬 abc90 abc90 ab c/a1.633 90 120 68%68%74%74%74%74%8 812121212-Fe、Cr、Mo、W、V、Nb-Fe、Al、Cu、Ni、Au、Ag、PbMg、Zn、Cd、Be、Ca汽車材料與金屬加工汽車材料與金屬加工 高職高專高

6、職高專 pptppt 課件課件有些金屬在固態(tài)下，其晶體結(jié)構(gòu)會隨溫度有些金屬在固態(tài)下，其晶體結(jié)構(gòu)會隨溫度變化而改變，這種現(xiàn)象稱同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，變化而改變，這種現(xiàn)象稱同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物稱同素異構(gòu)體。轉(zhuǎn)變產(chǎn)物稱同素異構(gòu)體。如：如：-Fe -Fe（體積膨脹（體積膨脹1%）即：熱縮冷漲（水即：熱縮冷漲（水冰）冰） 意義意義：由于不同晶格類型原子排列緊密程度不由于不同晶格類型原子排列緊密程度不 同，晶格變化將導(dǎo)致金屬的體積發(fā)生變同，晶格變化將導(dǎo)致金屬的體積發(fā)生變 化，因此，同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變時會產(chǎn)生較大化，因此，同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變時會產(chǎn)生較大 的內(nèi)應(yīng)力的內(nèi)應(yīng)力 1394 912 -Fe-Fe -Fe-Fe-Fe-F

7、ebccbccfccfccbccbcc3.3.金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變汽車材料與金屬加工汽車材料與金屬加工 高職高專高職高專 pptppt 課件課件有關(guān)合金的基本概念有關(guān)合金的基本概念 2.1.2 合金的晶體結(jié)構(gòu)合金的晶體結(jié)構(gòu)由兩種或兩種以上金屬元素或金屬元素與非金屬由兩種或兩種以上金屬元素或金屬元素與非金屬元素組成的具有金屬特性的物質(zhì)元素組成的具有金屬特性的物質(zhì) 合金合金組成合金的最基本的、獨立的物質(zhì)組成合金的最基本的、獨立的物質(zhì) 組元組元合金中化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)和物理性能相同的均合金中化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)和物理性能相同的均勻組成部分勻組成部分 相相泛指用金相觀察方法看到的由形態(tài)、

8、尺寸和分布泛指用金相觀察方法看到的由形態(tài)、尺寸和分布方式不同的一種或多種相構(gòu)成的總體方式不同的一種或多種相構(gòu)成的總體 組織組織合金的相結(jié)構(gòu)合金的相結(jié)構(gòu)1.固溶體固溶體 合金在固態(tài)下合金在固態(tài)下一種一種組元的晶格內(nèi)溶解了組元的晶格內(nèi)溶解了另一組元另一組元的原子，的原子， 形成的均勻相形成的均勻相概念概念 固溶體的晶體結(jié)構(gòu)與溶劑相同固溶體的晶體結(jié)構(gòu)與溶劑相同特點特點合金的相結(jié)構(gòu)合金的相結(jié)構(gòu)固溶體固溶體金屬化合物金屬化合物機(jī)械混合物機(jī)械混合物按溶質(zhì)位置置換固溶體間隙固溶體u 固溶體的分類固溶體的分類按溶解度有限固溶體無限固溶體置換固溶體置換固溶體間隙固溶體間隙固溶體特點：溶質(zhì)原子位于溶特點：溶質(zhì)原子

9、位于溶 劑晶格某些結(jié)點劑晶格某些結(jié)點特點：溶質(zhì)原子溶入特點：溶質(zhì)原子溶入 溶劑晶格間隙溶劑晶格間隙 固溶體的性能固溶體的性能 通過溶入溶質(zhì)原子形成固溶體，使金屬材料強(qiáng)度、硬通過溶入溶質(zhì)原子形成固溶體，使金屬材料強(qiáng)度、硬 度增加的現(xiàn)象度增加的現(xiàn)象 固溶強(qiáng)化固溶強(qiáng)化 無論是置換固溶體還是間隙固溶體，都因溶質(zhì)原子的溶無論是置換固溶體還是間隙固溶體，都因溶質(zhì)原子的溶 入而使溶劑晶格發(fā)生歪扭，從而使合金對塑性變形的抗入而使溶劑晶格發(fā)生歪扭，從而使合金對塑性變形的抗 力增加力增加 原原 因因 2.金屬化合物金屬化合物 合金組元間相互作用而形成的具有金屬特性的一種新相合金組元間相互作用而形成的具有金屬特性的

10、一種新相 概念概念 晶格類型不同于任一組元晶格類型不同于任一組元 特點特點 熔點高，硬而脆熔點高，硬而脆 性能性能 當(dāng)金屬化合物呈細(xì)小的顆粒彌散分布在固溶體基體上當(dāng)金屬化合物呈細(xì)小的顆粒彌散分布在固溶體基體上 時，能顯著提高合金的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，這種現(xiàn)時，能顯著提高合金的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，這種現(xiàn) 象稱為彌散強(qiáng)化象稱為彌散強(qiáng)化 彌散強(qiáng)化彌散強(qiáng)化 3.機(jī)械混合物機(jī)械混合物 由兩相或兩相以上組成的多相組織由兩相或兩相以上組成的多相組織 概念概念 各組成相仍保持它原有的晶格類型和性能各組成相仍保持它原有的晶格類型和性能 特點特點 性能介于各組成相性能之間，并與各組成相的性能介于各組成相性能之間，

11、并與各組成相的 性能以及相的數(shù)量、形狀、大小和分布狀況等性能以及相的數(shù)量、形狀、大小和分布狀況等 密切相關(guān)密切相關(guān) 性能性能2.1.3 金屬實際的晶體結(jié)構(gòu)金屬實際的晶體結(jié)構(gòu)金屬實際金屬實際的晶體結(jié)構(gòu)的晶體結(jié)構(gòu)由許多位向不同的單晶由許多位向不同的單晶體構(gòu)成的晶體體構(gòu)成的晶體多晶體多晶體晶體缺陷晶體缺陷實際晶體結(jié)構(gòu)中，局部實際晶體結(jié)構(gòu)中，局部原子排列的不規(guī)則性原子排列的不規(guī)則性單晶體單晶體多晶體多晶體多晶冰糖多晶冰糖單晶冰糖單晶冰糖晶體缺陷晶體缺陷空位、間隙原子、置換原子空位、間隙原子、置換原子點缺陷點缺陷線缺陷線缺陷面缺陷面缺陷位錯：刃型位錯、螺型位錯位錯：刃型位錯、螺型位錯晶界、亞晶界晶界、亞

12、晶界 晶體缺陷的類型晶體缺陷的類型晶體缺陷晶體缺陷點缺陷點缺陷空位及間隙原子空位及間隙原子置換原子置換原子形成的原因形成的原因：熱振動的偶然偏差熱振動的偶然偏差 結(jié)結(jié) 果果：導(dǎo)致晶格畸變。導(dǎo)致晶格畸變。 晶格畸變將使晶體的強(qiáng)度、硬度和電阻增加。晶格畸變將使晶體的強(qiáng)度、硬度和電阻增加。線缺陷線缺陷晶體中呈線狀分布的缺陷晶體中呈線狀分布的缺陷（位錯）（位錯）刃型位錯刃型位錯晶體缺陷晶體缺陷刃型位錯位錯在晶體中有一列或若干列原子發(fā)生了某種有規(guī)律錯 排的現(xiàn)象。刃型位錯比較簡單的位錯形式線缺陷線缺陷面缺陷面缺陷晶界、亞晶界晶界、亞晶界晶界晶界特征：特征：呈面狀分布呈面狀分布 產(chǎn)生產(chǎn)生晶格畸變晶格畸變亞晶

13、界亞晶界（位錯墻模型位錯墻模型）晶體缺陷晶體缺陷晶體缺陷對材料性能的影響晶體缺陷對材料性能的影響 使實際金屬的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于理想金屬使實際金屬的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于理想金屬 晶界處位錯密度高，使其局部晶界處位錯密度高，使其局部強(qiáng)度、硬度提高強(qiáng)度、硬度提高 對實際金屬來說，晶體缺陷越多對實際金屬來說，晶體缺陷越多( (尤其位錯尤其位錯) )，強(qiáng)度、硬度越高，塑性、韌性越低強(qiáng)度、硬度越高，塑性、韌性越低 2.2 純金屬與合金的結(jié)晶純金屬與合金的結(jié)晶 2.2.1 純金屬的結(jié)晶純金屬的結(jié)晶 2.2.2 合金的結(jié)晶合金的結(jié)晶 凝固凝固: : 液體液體 - - 固體（晶體固體（晶體 或或 非晶體）非晶體）結(jié)晶結(jié)晶:

14、 : 液體液體 - - 晶體晶體結(jié)晶結(jié)晶金屬由液體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘儆梢后w狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫w狀態(tài)晶體狀態(tài)的過程。的過程。液體液體晶體晶體1.純金屬的冷卻曲線與過冷純金屬的冷卻曲線與過冷度度過冷度：過冷度： T= T0 - Tn結(jié)晶的必要條件：結(jié)晶的必要條件： 必須有過冷度！必須有過冷度！影響過冷度的因素：影響過冷度的因素： V V冷冷 T1 T 純純度度 T1 T純金屬的結(jié)晶純金屬的結(jié)晶純金屬的結(jié)晶過程是在冷卻曲線上的純金屬的結(jié)晶過程是在冷卻曲線上的水平線段內(nèi)水平線段內(nèi)發(fā)生的，發(fā)生的，是是晶核的不斷形成和長大晶核的不斷形成和長大的過程的過程 。2.純金屬的結(jié)晶過程純金屬的結(jié)晶過程純金屬的結(jié)晶純金屬的結(jié)

15、晶3.金屬晶粒大小與控制金屬晶粒大小與控制晶粒大小對性能的影響晶粒大小對性能的影響u晶粒越細(xì)，金屬材料的晶粒越細(xì)，金屬材料的強(qiáng)度、硬度強(qiáng)度、硬度越高，塑性、韌性越好越高，塑性、韌性越好，這種現(xiàn)象稱，這種現(xiàn)象稱為為細(xì)晶強(qiáng)化細(xì)晶強(qiáng)化。 純金屬的結(jié)晶純金屬的結(jié)晶 增加過冷度增加過冷度 進(jìn)行變質(zhì)處理（孕育處理）進(jìn)行變質(zhì)處理（孕育處理） 附加振動附加振動 采用冷卻能力強(qiáng)的鑄模采用冷卻能力強(qiáng)的鑄模 提高液體金屬的過冷能力提高液體金屬的過冷能力 增加形核率增加形核率 降低長大速度降低長大速度 機(jī)械振動機(jī)械振動 超聲波振動超聲波振動 電磁振動電磁振動u細(xì)化晶粒的方法細(xì)化晶粒的方法純金屬的結(jié)晶純金屬的結(jié)晶1表面

16、細(xì)晶粒層（激冷層）2柱狀晶粒層3中心等軸晶粒純金屬的結(jié)晶純金屬的結(jié)晶表示在表示在平衡平衡條件下，合金的條件下，合金的狀態(tài)狀態(tài)與與溫度和成分溫度和成分之之間關(guān)系的圖形，也稱為間關(guān)系的圖形，也稱為狀態(tài)圖或平衡圖狀態(tài)圖或平衡圖。u在生產(chǎn)實踐中，相圖可作為正確制定鑄造、鍛壓、在生產(chǎn)實踐中，相圖可作為正確制定鑄造、鍛壓、焊接及熱處理工藝的重要依據(jù)。焊接及熱處理工藝的重要依據(jù)。合金相圖（狀態(tài)圖）合金相圖（狀態(tài)圖）合金的結(jié)晶要借助于合金相圖合金的結(jié)晶要借助于合金相圖來描述來描述。1.二元合金相圖的建立二元合金相圖的建立（以（以CuNi合金為例合金為例）1. 配制不同成分的配制不同成分的Cu-Ni合金合金2.

17、測出所配制各合金的冷卻曲線測出所配制各合金的冷卻曲線 3.找出各冷卻曲線中的相變點；找出各冷卻曲線中的相變點；4.將各合金相變點分別標(biāo)注在溫度將各合金相變點分別標(biāo)注在溫度-成分成分坐標(biāo)圖中相應(yīng)成分的位置上坐標(biāo)圖中相應(yīng)成分的位置上 ；5.連接各相同意義的相變點。連接各相同意義的相變點。2.勻晶相圖勻晶相圖特點特點：兩組元在液態(tài)和固態(tài)下均可以任意比例互相溶解：兩組元在液態(tài)和固態(tài)下均可以任意比例互相溶解相圖分析相圖分析 A：純銅的熔點純銅的熔點1083兩點兩點 B：純鎳的熔點純鎳的熔點1452 液相線液相線：上臨界點的連線上臨界點的連線兩線兩線 固相線固相線：下臨界點的連線下臨界點的連線 兩個單相區(qū)

18、：兩個單相區(qū)：L 區(qū)和區(qū)和區(qū)區(qū)三區(qū)三區(qū) 一個兩相區(qū)一個兩相區(qū) L+結(jié)晶過程分析結(jié)晶過程分析:圖圖b)3.共晶相圖共晶相圖特點特點：兩組元在液態(tài)能完全互溶，在固態(tài)下相互有限溶解或不溶，兩組元在液態(tài)能完全互溶，在固態(tài)下相互有限溶解或不溶，并發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變的相圖稱為共晶相圖并發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變的相圖稱為共晶相圖 共晶轉(zhuǎn)變：共晶轉(zhuǎn)變：在一定溫度下，由一定在一定溫度下，由一定成分的液相同時結(jié)晶出兩種成分不成分的液相同時結(jié)晶出兩種成分不同固相的轉(zhuǎn)變。同固相的轉(zhuǎn)變。 共晶相圖共晶相圖相圖分析：相圖分析：典型典型PbSn合金的平衡結(jié)晶過程合金的平衡結(jié)晶過程共晶相圖共晶相圖合金合金I（ED之間的合金）之間的合金） 合金

19、合金I的冷卻曲線及組織轉(zhuǎn)變示意圖的冷卻曲線及組織轉(zhuǎn)變示意圖室溫組織：室溫組織：+ 典型典型PbSn合金的平衡結(jié)晶過程合金的平衡結(jié)晶過程共晶相圖共晶相圖合金合金II（C點成分的合金）點成分的合金）共晶合金的冷卻曲線及結(jié)晶過程示意圖共晶合金的冷卻曲線及結(jié)晶過程示意圖 共晶合金的顯微組織共晶合金的顯微組織 室溫組織：室溫組織：（+） 典型典型PbSn合金的平衡結(jié)晶過程合金的平衡結(jié)晶過程共晶相圖共晶相圖合金合金III（EC點之間的合金）點之間的合金） 室溫組織：室溫組織：+II+（+）亞共晶合金的冷卻曲線及結(jié)晶過程示意圖亞共晶合金的冷卻曲線及結(jié)晶過程示意圖亞共晶合金的顯微組織亞共晶合金的顯微組織 （+

20、）II典型典型PbSn合金的平衡結(jié)晶過程合金的平衡結(jié)晶過程共晶相圖共晶相圖合金合金IV（CF點之間的合金）點之間的合金） 過共晶合金的冷卻曲線和結(jié)晶過程過共晶合金的冷卻曲線和結(jié)晶過程 過共晶合金的顯微組織過共晶合金的顯微組織 室溫組織：室溫組織：II+（+）共晶相圖共晶相圖以組織組分填寫的以組織組分填寫的PbSn二元合金相圖二元合金相圖 2.3 鐵碳合金相圖鐵碳合金相圖 2.3.1 鐵碳合金的基本相及其組織鐵碳合金的基本相及其組織 2.3.2 鐵碳合金相圖鐵碳合金相圖 2.3.3 鐵碳相圖的應(yīng)用鐵碳相圖的應(yīng)用 1.1.鐵素體鐵素體（F F 或或）：碳溶于-Fe-Fe中所形成的間隙固溶體 晶格結(jié)

21、構(gòu)：晶格結(jié)構(gòu)：bccbcc 最大溶解度：最大溶解度：0.0218%0.0218%（727727） 性能組織性能組織： R Rm m=180=180230MPa230MPa R ReLeL=100=100170MPa170MPa HBS=50HBS=508080 A=30%A=30%50%50% Z=70%Z=70%80%80% a ak k=160=160200J/cm 200J/cm 2 2 2.3.1鐵碳合金的基本相及組織鐵碳合金的基本相及組織2.2.奧氏體奧氏體（A A 或或）：碳溶于-Fe-Fe中所形成的間隙固溶體 晶格結(jié)構(gòu)：晶格結(jié)構(gòu)：FccFcc 最大溶解度：最大溶解度：2.11%2

22、.11%（11481148） 性能組織性能組織： R Rm m400MPa400MPa HBS=170HBS=170220 A=40%220 A=40%50%50% 2.3.1鐵碳合金的基本相及組織鐵碳合金的基本相及組織3.3.滲碳體滲碳體（ FeFe3 3CC ）：鐵和碳所形成的金屬化合物 晶格結(jié)構(gòu)：晶格結(jié)構(gòu)：復(fù)雜斜方復(fù)雜斜方 含含 碳碳 量：量：6.69%6.69% 性能組織性能組織： R Rm m30MPa30MPa HBW=800 AHBW=800 A0 Z Z0，硬而脆硬而脆 2.3.1鐵碳合金的基本相及組織鐵碳合金的基本相及組織4.4.珠光體珠光體（P P）：鐵素體和滲碳體相間排列

23、而成的層片狀的機(jī)鐵素體和滲碳體相間排列而成的層片狀的機(jī) 械混合物械混合物 平均含碳量：平均含碳量：0.77%0.77% 性能組織性能組織： R Rm m=750MPa=750MPa HBS=180HBS=180 A=20%A=20%25%25% a ak k=30=3040J/cm 40J/cm 2 2 2.3.1鐵碳合金的基本相及組織鐵碳合金的基本相及組織5.5.萊氏體萊氏體（LdLd ）：奧氏體和滲碳體組成的機(jī)械混合物奧氏體和滲碳體組成的機(jī)械混合物 低溫萊氏體低溫萊氏體（LdLd）：珠光體和滲碳體組成的機(jī)械混合物珠光體和滲碳體組成的機(jī)械混合物平均含碳量：平均含碳量：4.3%4.3% 性能組

24、織性能組織： 硬而脆硬而脆 2.3.1鐵碳合金的基本相及組織鐵碳合金的基本相及組織2.3.2鐵碳合金相圖鐵碳合金相圖特性點特性點溫度溫度/w(C) (%)A15380C11484.3D12276.69E11482.11F11486.69G9120K7276.69P7270.0218S7270.77Q6000.00572.3.2鐵碳合金相圖鐵碳合金相圖相圖分析相圖分析特性線特性線含義含義備備注注ACD液相線液相線AECF固相線固相線 ECF共晶線共晶線 PSK共析線共析線A1 ES碳在碳在-Fe中的溶解度曲線，中的溶解度曲線，AcmGS奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變的開始線奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變的開始線A3GP

25、奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變的終了線奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變的終了線PQ碳在碳在-Fe中的溶解度曲線中的溶解度曲線2.3.2鐵碳合金相圖鐵碳合金相圖相圖分析相圖分析亞共析鋼：亞共析鋼：W WC C=0.0218%-0.77%=0.0218%-0.77%共共 析析 鋼：鋼：W WC C=0.77%=0.77%過共析鋼：過共析鋼：W WC C=0.77%-2.11%=0.77%-2.11% 3) 3)白口鑄鐵白口鑄鐵 ：2.11 % 2.11 % W WC C 6.69 %6.69 % 2 2）鋼：）鋼：0.0218 % 0.0218 % W WC C 2.11 % 2.11 %亞共晶白口鑄鐵：亞共晶白口鑄鐵：W

26、 WC C=2.11%-4.3%=2.11%-4.3%共晶白口鑄鐵：共晶白口鑄鐵： W WC C=4.3%=4.3%過共晶白口鑄鐵：過共晶白口鑄鐵：W WC C=4.3%-6.69%=4.3%-6.69%2.3.2鐵碳合金相圖鐵碳合金相圖鐵碳合金的分類鐵碳合金的分類1）工業(yè)純鐵）工業(yè)純鐵 wC0.02180.0218%的鐵碳合金。的鐵碳合金。2.11%4.3%6.69%0.77%0.02%工工業(yè)業(yè)純純鐵鐵共共析析鋼鋼亞亞共共析析鋼鋼過過共共析析鋼鋼亞亞共共晶晶白白口口鐵鐵過過共共晶晶白白口口鐵鐵共共晶晶白白口口鐵鐵鋼鋼鑄鐵鑄鐵ABCDFENGPSKJHALFFeFeFeFe3 3C C2.11

27、%4.3%6.69%0.77%0.02%共析鋼共析鋼wwc c=0.77%=0.77%ABCDFENGPSKJHALFFeFeFeFe3 3C C2.11%4.3%6.69%0.77%0.0218%1320鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程分析鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程分析共析鋼共析鋼wwc c =0.77% =0.77%室溫平衡組織室溫平衡組織: :P P組成相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：組成相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為： %12%881%88%10002. 069. 677. 069. 6(%)3CFeF鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程分析鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程分析123亞共析鋼亞共析鋼wwc c=0.0218=0.02180.77%0.77

28、%1321鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程分析鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程分析4亞共析鋼亞共析鋼wwc c=0.0218=0.02180.77%0.77%室溫平衡組織室溫平衡組織: :F+F+P P鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程分析鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程分析1234wc=0.2%wc=0.4%wc=0.6%過共析鋼過共析鋼wwc c=0.77=0.772.11%2.11%1321鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程分析鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程分析4過共析鋼過共析鋼wwc c=0.77=0.772.11%2.11%室溫平衡組織室溫平衡組織: : P+ Fe3C鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程分析鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程分析1234硝酸酒精侵蝕苦味

29、酸侵蝕共晶白口鑄鐵共晶白口鑄鐵wwc c=4.3%=4.3%12鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程分析鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程分析共晶白口鑄鐵共晶白口鑄鐵wwc c=4.31%=4.31%室溫平衡組織室溫平衡組織: :鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程分析鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程分析12dL亞共晶白口鑄鐵亞共晶白口鑄鐵wwc c=2.11=2.114.3%4.3%321鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程分析鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程分析亞共晶白口鑄鐵亞共晶白口鑄鐵wwc c=2.11=2.114.3%4.3%室溫平衡組織室溫平衡組織: : 鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程分析鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程分析12dL3過共晶白口鑄鐵過共晶白口鑄鐵wwc

30、c=4.3=4.36.69%6.69%321鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程分析鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程分析過共晶白口鑄鐵過共晶白口鑄鐵wwc c=4.3=4.36.69%6.69%鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程分析鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程分析123室溫平衡組織室溫平衡組織: : + Fe+ Fe3 3C CdLABCDFENGPSKQJHALFFeFeFeFe3 3C CLAL ACFeL3AFCFeA3CFeF3CFeP3dLCFeP3dLCFeA3CFeLd3CFeLd3FPPdLdL 鐵碳合金平衡組織鐵碳合金平衡組織標(biāo)注了組織組成物的相圖標(biāo)注了組織組成物的相圖3.鐵碳合金的鐵碳合金的 成分成分- -組織組織

31、- -性能關(guān)系性能關(guān)系1.1.含碳量與組織關(guān)系含碳量與組織關(guān)系（a a）和（）和（b b）：）：2.2.含碳量與相的相對量關(guān)系（含碳量與相的相對量關(guān)系（C ）：wCFF %，F(xiàn)eFe3 3C C %3.3.含碳量與性能關(guān)系（含碳量與性能關(guān)系（d d）：）：硬度：硬度：隨隨wC而而強(qiáng)度：強(qiáng)度：wC= 0.9% 0.9% 時最大時最大塑性、韌性：隨塑性、韌性：隨wC 而而 鐵碳相圖的應(yīng)用鐵碳相圖的應(yīng)用在選材方面的應(yīng)用在選材方面的應(yīng)用在鑄造方面的應(yīng)用在鑄造方面的應(yīng)用在鍛軋方面的應(yīng)用在鍛軋方面的應(yīng)用在焊接方面的應(yīng)用在焊接方面的應(yīng)用在熱處理方面的應(yīng)用在熱處理方面的應(yīng)用ABCDFENGPSKQJHALFFeFeFeFe3 3C CLAL ACFeL3AFCFeA3CFeF3CFeP3dLCFeP3d