鐵碳合金相圖中的幾種基本轉變,鐵碳合金相圖,裡面的幾個溫度A

2021-03-03 21:32:43 字數 5497 閱讀 3666

1樓:之何勿思

鐵 - 碳合金(鐵 - 碳合金)

鐵和碳的基團的二元合金元素。鐵基材料的最廣泛使用的一類 - 鋼,鑄鐵,是一種工業用的鐵 - 碳合金材料。

其原因為鋼材,跨越,從幾乎不含碳的純鐵至約4%的含碳鐵的第一個可用的部件,在此範圍內,相結構和合金的微觀結構的廣闊範圍都發生了很大的變化;此外,可以將各種熱加工工藝,特別是金屬熱處理技術,顯著改變合金的組成的組織和效能。

鐵 - 碳合金

合金相的形成中,用鐵的晶體結構和碳的合金形式相關的存在。有三個同素異形體的純鐵狀態:以下912℃為體心立方晶體結構:

所述的α-fe; 9121394℃為面心立方晶體結構,稱為γ - 鐵; 13941538℃(熔點),並表現出具有體心立方的,稱為δ-fe組成。

鐵碳合金相圖,裡面的幾個溫度a

2樓:《草原的風

鐵碳合金相圖裡面有a0、a1、a2、a3、a4、acm幾種。分別指的溫度為:

a0:溫度230°,滲碳體的居里點。

a1:ps**,溫度727°,共析轉變溫度。

a2:mo線,溫度770°,鐵素體的居里點。

a3:gs線,溫度727~912°,鐵素體轉變為奧氏體的終了線(加熱)或奧氏體轉變為鐵素體的開始線(冷卻)。

a4:nj線,溫度1394~1495°高溫鐵素體轉變為奧氏體的終了線(冷卻)或奧氏體轉變為高溫鐵素體的開始線(加熱)。

acm:es線,溫度727~1148°碳在奧氏體中的溶解度曲線,也成為滲碳體的析出線。

另外:由於加熱的時候有過熱度,冷卻的時候有過冷度,所以同樣一個相變點,加熱和冷卻不一樣,因此,加熱的時候用c表示,冷卻的時候用r表示,所以相應的有:

加熱ac1、ac3、accm,冷卻ar1、ar3、arcm.。

明白了嗎?

3樓:譚天謝問柳

a3為gs線即冷卻時,不同含碳量的奧氏體中結晶出鐵素體的開始線;a1為psk即共析線;acm為es線即碳在奧氏體中的固溶線。其餘的ar1\ac1\ar3\ac3\accm\arcm是相圖中以座標為基礎各線的相交點自己比著相圖查一下就行。你是打算學淬火技術呀,建議你到大型書店購買一本《金屬材料與熱處理》的教科書,你所說的這些東西上面全有。

4樓:匿名使用者

a3線是sg線 a1是pq acm是se線 三條特徵線 第二個問題我還真不懂呵呵 不好意思

鐵碳合金相圖中的4個單相區,幾種滲碳體,各點代表的意義

5樓:雨點夾條

五種滲碳體,分別是一次滲碳體,二次滲碳體,三次滲碳體,共晶滲碳體和共析滲碳體。主要是組織形態不同,從而對合金造成不同的效能影響。分別由液態直接析出,奧氏體析出,鐵素體析出,共晶轉變,共析轉變得來!

鐵碳合金相圖的具體分析過程

6樓:匿名使用者

一、鐵碳合金中的基本相

鐵碳合金相圖實際上是fe-fe3c相圖,鐵碳合金的基本組元也應該是純鐵和fe3c。鐵存在著同素異晶轉變,即在固態下有不同的結構。不同結構的鐵與碳可以形成不同的固溶體,fe—fe3c相圖上的固溶體都是間隙固溶體。

由於α-fe和γ-fe晶格中的孔隙特點不同,因而兩者的溶碳能力也不同。

1,鐵素體(ferrite)

鐵素體是碳在α-fe中的間隙固溶體,用符號"f"(或α)表示,體心立方晶格;

雖然bcc的間隙總體積較大,但單個間隙體積較小,所以它的溶碳量很小,最多隻有0.0218%(727℃時),室溫時幾乎為0,因此鐵素體的效能與純鐵相似,硬度低而塑性高,並有鐵磁性.

鐵碳合金中的基本相

鐵素體的力學效能特點是塑性,韌性好,而強度,硬度低.

δ=30%~50%,aku=128~160j σb=180~280mpa,50~80hbs.

鐵碳合金中的基本相

鐵素體的顯微組織與純鐵相同,用4%硝酸酒精溶液浸蝕後,在顯微鏡下呈現明亮的多邊形等軸晶粒,在亞共析鋼中鐵素體呈白色塊狀分佈,但當含碳量接近共析成分時,鐵素體因量少而呈斷續的網狀分佈在珠光體的周圍.

鐵碳合金中的基本相

2,奧氏體(austenite )

奧氏體是碳在γ-fe中的間隙固溶體,用符號"a"(或γ)表示,面心立方晶格;

雖然fcc的間隙總體積較小,但單個間隙體積較大,所以它的溶碳量較大,最多有2.11%(1148℃時),727℃時為0.77%.

鐵碳合金中的基本相

在一般情況下, 奧氏體是一種高溫組織,穩定存在的溫度範圍為727~1394℃,故奧氏體的硬度低,塑性較高,通常在對鋼鐵材料進行熱變形加工,如鍛造,熱軋等時,都應將其加熱成奧氏體狀態,所謂"趁熱打鐵"正是這個意思.σb=400mpa,170~220hbs,δ=40%~50%.

另外奧氏體還有一個重要的效能,就是它具有順磁性,可用於要求不受磁場的零件或部件.

鐵碳合金中的基本相

奧氏體的組織與鐵素體相似,但晶界較為平直,且常有孿晶存在.

鐵碳合金中的基本相

3,滲碳體(cementite)

滲碳體是鐵和碳形成的具有複雜結構的金屬化合物,用化學分子式"fe3c"表示.它的碳質量分數wc=6.69%,熔點為1227℃,

質硬而脆,耐腐蝕.用4%硝酸酒精溶液浸蝕後,在顯微鏡下呈白色,如果用4%苦味酸溶液浸蝕,滲碳體呈暗黑色.

鐵碳合金中的基本相

滲碳體是鋼中的強化相,根據生成條件不同滲碳體有條狀,網狀,片狀,粒狀等形態,它們的大小,數量,分佈對鐵碳合金效能有很大影響.

鐵碳合金中的基本相

總結:在鐵碳合金中一共有三個相,即鐵素體,奧氏體和滲碳體.但奧氏體一般僅存在於高溫下,所以室溫下所有的鐵碳合金中只有兩個相,就是鐵素體和滲碳體.

由於鐵素體中的含碳量非常少,所以可以認為鐵碳合金中的碳絕大部分存在於滲碳體中.這一點是十分重要的.

鐵和碳可以形成一系列化合物,如fe3c,fe2c,fec等,有實用意義並被深入研究的只是fe-fe3c部分,通常稱其為 fe-fe3c相圖, 此時相圖的組元為fe和fe3c.

_由於實際使用的鐵碳合金其含碳量多在5%以下,因此成分軸從0~6.69%.所謂的鐵碳合金相圖實際上就是fe—fe3c相圖. [編輯本段]

二、鐵碳合金相圖分析

fe—fe3c相圖看起平比較複雜,但它仍然是由一些基本相圖組成的,我們可以將fe—fe3c相圖分成上下兩個部分來分析.

1.上半部分-------共晶轉變

在1148℃,4.3%c的液相發生共晶轉變:

lc (ae+fe3c),

轉變的產物稱為萊氏體,用符號ld表示.

存在於1148℃~727℃之間的萊氏體稱為高溫萊氏體,用符號ld表示,組織由奧氏體和滲碳體組成;存在於727℃以下的萊氏體稱為**萊氏體或稱低溫萊氏體,用符號ldˊ表示,組織由滲碳體和珠光體組成.

低溫萊氏體是由珠光體,fe3cⅱ和共晶fe3c組成的機械混合物.經4%硝酸酒精溶液浸蝕後在顯微鏡下觀察,其中珠光體呈黑色顆粒狀或短棒狀分佈在fe3c基體上,fe3cⅱ和共晶fe3c交織在一起,一般無法分辨.

2.下半部分-----共析轉變

在727℃,0.77%的奧氏體發生共析轉變:

as (f+fe3c),轉變的產物稱為珠光體.

共析轉變與共晶轉變的區別是轉變物是固體而不非液體.

3.相圖中的一些特徵點

相圖中應該掌握的特徵點有:a,d,e,c,g(a3點),s(a1點),它們的含義一定要搞清楚.

4. 鐵碳相圖中的特性線

相圖中的一些線應該掌握的線有:ecf線,ps**(a1線),gs線(a3線),es線(acm線)

水平線ecf為共晶反應線.

碳質量分數在2.11%~6.69%之間的鐵碳合金, 在平衡結晶過程中均發生共晶反應.

5.水平線psk為共析反應線

碳質量分數為0.0218%~6.69%的鐵碳合金, 在平衡結晶過程中均發生共析反應.ps**亦稱a1線.

gs線是合金冷卻時自a中開始析出f的臨界溫度線, 通常稱a3線.

es線是碳在a中的固溶線, 通常叫做acm線.由於在1148℃時a中溶碳量最大可 達2.11%, 而在727℃時僅為0.

77%, 因此碳質量分數大於0.77%的鐵碳合金自1148℃冷至727℃的過程中, 將從a中析出fe3c.析出的滲碳體稱為二次滲碳體(fe3cii).

acm線亦為從a中開始析出fe3cii的臨界溫度線.

pq線是碳在f中固溶線.在727℃時f中溶碳量最大可達0.0218%, 室溫時僅為0.

0008%, 因此碳質量分數大於0.0008%的鐵碳合金自727℃冷至室溫的過程中, 將從f中析出fe3c.析出的滲碳體稱為三次滲碳體(fe3ciii).

pq線亦為從f中開始析出fe3ciii的臨界溫度線.fe3ciii數量極少,往往予以忽略. [編輯本段]

三、含碳量對鐵碳合金組織和效能的影響

1.含碳量對鐵碳合金平衡組織的影響

按槓桿定律計算,可總結出含碳量與鐵碳合金室溫時的組織組成物和相組成物間的定量關係

2.含碳量對機械效能的影響

滲碳體含量越多,分佈越均勻,材料的硬度和強度越高,塑性和韌性越低;但當滲碳體分佈在晶界或作為基體存在時,則材料的塑性和韌性大為下降,且強度也隨之降低。

3.含碳量對工藝效能的影響

對切削加工性來說,一般認為中碳鋼的塑性比較適中,硬度在hb200左右,切削加工效能最好。含碳量過高或過低,都會降低其切削加工效能。

對可鍛性而言,低碳鋼比高碳鋼好。由於鋼加熱呈單相奧氏體狀態時,塑性好、強度低,便於塑性變形,所以一般鍛造都是在奧氏體狀態下進行。鍛造時必須根據鐵碳相圖確定合適的溫度,始軋和始鍛溫度不能過高,以免產生過燒;始軋和溫度也不能過低,以免產生裂紋。

對鑄造性來說,鑄鐵的流動性比鋼好,易於鑄造,特別是靠近共晶成分的鑄鐵,其結晶溫度低,流動性也好,更具有良好的鑄造效能。從相圖的角度來講,凝固溫度區間越大,越容易形成分散縮孔和偏析,鑄造效能越差。

一般而言,含碳量越低,鋼的焊接效能越好,所以低碳鋼比高碳鋼更容易焊接。

鐵碳合金相圖主要應用在哪些方面

7樓:春素小皙化妝品

配合鐵碳合金相圖,可以清楚的回答一些有關鋼(可鍛的鐵碳合金,碳含量小於2.6%)及鑄鐵(不可鍛的鐵碳合金,碳含量大於2.6%)的特性問題。

鋼可以鍛造,因為其成分為均質的奧氏體,而鑄鐵中的碳是以石墨或是萊氏體的形式存在,因此延展性變差,不適合鍛造,而且其相變化是在熔化時突然發生。

純鐵的熔點是1538°c,也可以看出鋼及鑄鐵在完全固化(或開始熔化)時的溫度(a-h-i-e線及e-c-f線),鑄鐵開始熔化的最低溫度是在1147°c,這也說明鑄鐵比鋼更容易用在鑄造的應用上。

基於上述原因,鐵碳合金相圖為在要了解鐵碳合金特性時,很重要的工具。

擴充套件資料

鐵碳合金中合金相的形成,與純鐵的晶體結構及碳在合金中的存在形式有關。純鐵有三種同素異構狀態:912℃以下為體心立方晶體結構,稱α-fe;912~1394℃為面心立方晶體結構,稱γ-fe;1394℃以上,又呈體心立方結構,稱δ-fe。

在液態,在低於7%碳範圍,碳和鐵可完全互溶;在固態,碳在鐵中的溶解是有限的,並且溶解度取決於鐵(溶劑)的晶體結構。與鐵的三種同素異構物相對應,碳在鐵中形成的固溶體有三種:α固溶體(鐵素體)、γ固溶體(奧氏體)和δ固溶體(8鐵素體)。

鐵碳合金相圖中槓桿定律的運用,簡述鐵碳合金相圖中各特性線的含義

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在fe fe3c相圖中,230c有一根水平線代表什麼意義?求熱處理鐵碳相圖中ac1,ac3,和a1,a3線有什麼區別,還有acm線。務必詳細一點 先申明一點 鐵碳相圖針對的是最具代表性的鐵碳合金,也就是碳素鋼。ac1和ac3分別是是實際加熱中珠光體開始轉變為奧氏體和全奧氏體的溫度線,而a1和a3是理...

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鐵碳相圖中的相有 鐵素體 奧氏體 滲碳體 所以 單相區有成分為r fe的奧氏體,成分為a fe的鐵素體,成分為 fe的鐵素體 三個單相區 五個單相區 l 滲碳體區 簡述鐵碳合金相圖中各特性線的含義 acd液相線,在該線以上為液態 aecf為固相線,在該線以下為固態 ecf為共晶線,發生共晶反應 ps...