机械工程材料:铁碳合金相图口诀
2020-12-30 13:43:37 作者:本网整理 来源:追机械的小果汁 分享至:

让我们一起大声读(哈哈哈哈哈哈哈哈)


铁碳合金相图口诀


温度成分建坐标,铁碳二元要记牢。


三平三垂标特点,九星闪耀五弧交。


共晶共析液固线,十二面里组织标。


基本组织先标好,相间组织共逍遥。


分析成分断组织,锻造处理离不了。


今天请在学的小果汁们拿出纸、笔和尺子,我们一起来跟着口诀画一幅铁碳合金相图哦!


温度成分建坐标,铁碳二元要记牢。


横坐标是成分,即碳的相对质量分数。纵坐标是温度。我们所研究的含碳量范围最多到6.69%,这是因为我们知道,含碳量为0~0.0218%是工业纯铁;0.0218%~2.11%是钢,而2.11%~6.69%是白口铁,含碳量再往上走一般在工业上应用得不多。

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三平三垂标特点,九星闪耀五弧交。


平行和垂直都是相对于横坐标而言的。


三平包括:HJB包晶线、ECF共晶线和PSK共析线。


HJB包晶线是1495℃,此处发生包晶反应,由高温铁素体δ和液相L包晶反应生成奥氏体A。


ECF共晶线是1148℃,此处发生共晶反应,由液相L共同析出奥氏体A和渗碳体Fe3C。由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物称为莱氏体Ld,它是蜂窝状的,以Fe3C为基,硬而脆。


PSK共析线是727℃,此处发生共析反应,由奥氏体A反应生成铁素体F和渗碳体Fe3C。由铁素体和渗碳体组成的机械混合物称为珠光体P,两相呈片层相间分布,性能介于两相之间。


三垂包括:S点,共析点,温度为727℃,含碳量是0.77%;


E点,碳在奥氏体中的最大溶解度所在点,温度为1148℃,含碳量是2.11%;


C点,共晶点,温度为1148℃,含碳量是4.3%。

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沿着三个点作横轴的垂线,可以将大的相区分为更为细致的小相区。实际上,还有一点PSK共析线中的P,它是碳在铁素体中的最大溶解度所在点。(此处的铁素体F,又写作α,区分于高温铁素体δ)。


九星为:A、D、E、C、F、P(即上文所提碳在低温铁素体中的最大固溶度所在点)、S、K、G(奥氏体向铁素体同素异构转变点)。还有两点也要画出来:N点,它是高温铁素体向奥氏体转变点。

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五弧为:ABCD,液相线;AHJECFD,固相线;


GS,铁素体与奥氏体的固溶体转变线;


ES,碳在奥氏体中的固溶线;


PQ,碳在低温铁素体中的固溶线。此处的Q点是固溶线与纵坐标的交点,即点为纯铁时,碳在低温铁素体中的固溶点。


此时,相图的各个区域已经基本成型,我们还需要将孤立下来的N点与H和J点相连;将GP相连。

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共晶共析固液线,十二面里组织标。


Emmmm,直观来看,其实应该是十一面,但是渗碳体所在的区域是和其他相共存的。


基本组织先标好,相间组织共逍遥。


五个单相区:液相L、高温铁素体δ、奥氏体γ(又作A)、铁素体α、渗碳体Fe3C。


相是独立的,组织是由多种相共同组成的。渗碳体是一种单相,但是它在铁碳合金相图中表现有两种,第一种是和奥氏体一起组成莱氏体,第二种是和铁素体一起组成珠光体。注意渗碳体和这两种相形成的组织区域和单独的奥氏体α和铁素体γ所在相区的相邻关系。

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相间组织是被两个单相夹在一起的,七个相间组织为:L+δ、L+γ、L+Fe3C、δ+γ、γ+α、γ+Fe3C(莱氏体)、α+Fe3C(珠光体)。

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分析成分断组织,锻造处理离不了。


实际上,至此,铁碳合金相图已经完成啦!


铁碳合金相图的其中一个应用就是根据不同组织的性质和特点,选择合适的热加工工艺。如下图。

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