鐵碳合金非平衡組織觀察與分析

鐵碳合金非平衡組織觀察與分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1.研究淬火溫度、冷卻速度、回火溫度對(duì)45鋼和T12鋼組織的影響。

2.熟悉鋼熱處理后的基本組織金相特征。二、實(shí)驗(yàn)概述：

1.鐵碳合金相圖及其作用；

2.鋼熱處理后的基本組織金相特征（見(jiàn)下表）

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求：

1.認(rèn)真觀察分析碳鋼熱處理后的組織及其形貌特征；

2.完成電子實(shí)驗(yàn)報(bào)告Fe—Fe3C合金平衡相圖亞共析鋼過(guò)共析鋼過(guò)共晶白口鐵亞共晶白口鐵工業(yè)純鐵共析鋼共晶白口鐵鐵碳合金非平衡組織試樣序號(hào)試樣名稱處理狀態(tài)顯微組織浸蝕劑145鋼840℃正火S+F4%硝酸酒精溶液245鋼840℃水淬M4%硝酸酒精溶液345鋼840℃油淬M+T4%硝酸酒精溶液445鋼760℃水淬M+F4%硝酸酒精溶液545鋼840℃水淬+400℃回火回火T4%硝酸酒精溶液645鋼840℃水淬+650℃回火回火S4%硝酸酒精溶液7T12鋼球化退火球狀P4%硝酸酒精溶液8T12鋼780℃水淬淬火M+K+A′4%硝酸酒精溶液9T12鋼780℃水淬+200℃回火回火M+K+A′4%硝酸酒精溶液10T12鋼920℃水淬粗大M+A′4%硝酸酒精溶液11T12鋼正火魏氏組織（W）4%硝酸酒精溶液1245鋼鍛后空冷魏氏組織W4%硝酸酒精溶液1320鋼920℃水淬板條M4%硝酸酒精溶液1465Mn鋼等溫淬火B(yǎng)上4%硝酸酒精溶液15GCr15鋼等溫淬火B(yǎng)下4%硝酸酒精溶液1620CrMnTi正火B(yǎng)粒狀4%硝酸酒精溶液145鋼正火（S+F）245鋼840℃水淬（混合M）345鋼840℃油淬（淬火M+T）445鋼760℃水淬（淬火M+F）545鋼840℃水淬400℃回火（回火T）645鋼840℃水淬650℃

回火（回火S）7T12鋼球化退火（球狀P?F+粒狀K）8T12鋼780℃水淬（淬火M+K+A′

）9T12鋼780℃水淬200℃回火（回火M+K+A′

）10T12鋼920℃水淬（粗大M+A′）11高碳鋼（T12鋼）魏氏組織12中碳鋼（45鋼）魏氏組織13低碳鋼（20鋼）板條M組織1465Mn鋼等溫淬火（上B）組織15GCr15鋼等溫淬火（下B）組織1620CrMnTi鋼950℃正火（B粒狀）組織M形成A′片狀M第一節(jié)鐵碳合金的基本組織1、鐵素體（F）：碳與α-Fe形成的間隙固溶體。性能---強(qiáng)度和硬度低，塑性和韌性好。2、奧氏體（A）：碳與γ-Fe形成的間隙固溶體。高溫組織，在大于727℃時(shí)存在。性能---塑性好，強(qiáng)度和硬度高于F。在鍛造、軋制時(shí)常要加熱到A，可提高塑性，易于加工。3、滲碳體（Fe3C

）：鐵與碳形成的金屬化合物。性能---硬度高，脆性大。4、珠光體（P

）：F與Fe3C組成的機(jī)械混合物。性能---力學(xué)性能介于兩者之間。5、萊氏體（Ld

）：A與Fe3C組成的機(jī)械混合物。性能---硬度高，塑性差。第3章鐵碳合金第二節(jié)鐵碳相圖分析引言：關(guān)于鐵碳合金狀態(tài)圖

1、概念：表示鐵碳合金在不同成分和溫度下的組織、性能以及它們之間相互關(guān)系的圖形。又稱鐵碳合金相圖或鐵碳合金平衡圖。是通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法建立起來(lái)的。

2、作用：是研制新材料，制定合金熔煉、鑄造、壓力加工和熱處理等工藝的重要工具。

第3章鐵碳合金第3章鐵碳合金一、鐵碳相圖分析1、相圖的坐標(biāo)縱坐標(biāo)：代表溫度。橫坐標(biāo)：代表含碳量。2、幾個(gè)概念

純鐵鋼鑄鐵

共析鋼亞共析鋼過(guò)共析鋼

共晶白口鑄鐵亞共晶白口鑄鐵過(guò)共晶白口鑄鐵第3章鐵碳合金3、特性點(diǎn)

A點(diǎn)：純鐵的熔點(diǎn)1538℃C點(diǎn)：共晶點(diǎn)1148℃D點(diǎn)：滲碳體的熔點(diǎn)1227℃S點(diǎn)：共析點(diǎn)727℃G點(diǎn)：純鐵的同素異晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)912℃E點(diǎn)：C在γ-Fe中最大溶解度1148℃P點(diǎn)：C在α-Fe中最大溶解度727℃Q點(diǎn)：室溫時(shí)C在α-Fe中最大溶解度第3章鐵碳合金4、特性線

ACD：液相線，液相冷卻至此開(kāi)始析出固相，固相加熱至此全部轉(zhuǎn)化為液相。

AECF：固相線，液態(tài)合金至此線全部結(jié)晶為固相，固相加熱至此開(kāi)始轉(zhuǎn)化。

GS：A開(kāi)始析出F的轉(zhuǎn)變線，加熱時(shí)F全部溶入A，又稱A3線。

ES：C在A中的溶解度曲線，又稱Acm線。

ECF：共晶線，含C量2.11%--6.69%的鐵碳合金至此發(fā)生共晶反應(yīng)，結(jié)晶出A與Fe3C混合物---萊氏體Ld。

PSK：共析線，含C量在0.0218%--6.69%的鐵碳合金至此反生共析反應(yīng)，產(chǎn)生珠光體P，又稱A1線。第3章鐵碳合金第三節(jié)鐵碳相圖的應(yīng)用1、選用材料：由鐵碳相圖可知，合金中隨著含碳量的不同，其組織各不相同，從而導(dǎo)致其力學(xué)性能不同。因此，我們就可以根據(jù)機(jī)器零件所要求的性能來(lái)選擇不同含碳量的材料。2、叛斷切削加性能：低碳鋼中鐵素體較多，塑性好，加工性不好；中碳鋼中鐵素體含量比例適當(dāng)，鋼的硬度適當(dāng)，易于加工。3、制定熱加工工藝：在鑄造工藝方