铁碳合金是人类使用最为广泛的金属材料,不同成分的铁碳合金,组织和性能也不相同。在研究和使用钢铁材料、制定其热加工和热处理工艺以及分析工艺废品的原因时,都需要应用铁-碳相图,可见铁-碳相图的重要性,下面小编带大家从铁-碳合金的典型组织、相图剖析及平衡结晶过程三个方面一起看看那些年我们追过的铁-碳相图。 铁-碳合金典型组织 铁素体(Ferrite)/(α-Fe)/(F)
铁素体晶体结构 铁素体金相图 奥氏体(Austenite)/(γ-Fe)/(A)
奥氏体晶体结构 奥氏体金相图 渗碳体(Cementite)/(Fe3C)/(C)
渗碳体金晶体结构 渗碳体金相图 珠光体(Pearlite)/(P)
片状珠光体金相图 粒状珠光体金相图 莱氏体(Ledeburite)/(Ld/Ld’)
莱氏体金相图 贝氏体(Bainite)/(B)
上贝氏体金相图 下贝氏体金相图 粒状贝氏体金相图 魏氏组织(WidmannstattenStructure)
魏氏组织金相图 马氏体(Martensite)/(M)
板条状马氏体金相图 针状马氏体金相图 淬火后形成的马氏体经过回火还可以形成三种特殊的金相组织: 回火马氏体:指淬火时形成的片状马氏体(晶体结构为体心四方)于回火第一阶段发生分解—其中的碳以过渡碳化物的形式脱溶—所形成的、在固溶体基体(晶体结构已变为体心立方)内弥散分布着极其细小的过渡碳化物薄片(与基体的界面是共格界面)的复相组织;这种组织在金相(光学)显微镜下即使放大到最大倍率也分辨不出其内部构造,只看到其整体是黑针(黑针的外形与淬火时形成的片状马氏体(亦称“α马氏体”)的白针基本相同),这种黑针称为“回火马氏体”。 回火马氏体金相图 回火索氏体:淬火马氏体经高温回火后的产物。其特征是:索氏体基体上布有细小颗粒状碳化物,在光镜下能分辨清楚。这种组织又称调质组织,它具有良好的强度和韧性的配合。铁素体上的细颗粒状碳化物越是细小,则其硬度和强度稍高,韧性则稍差些;反之,硬度及强度较低,而韧性则高些。 回火索氏体金相图 回火屈氏体:淬火马氏体经中温回火的产物,其特征是:马氏体针状形态将逐步消失,但仍隐约可见(含铬合金钢,其合金铁素体的再结晶温度较高,故仍保持着针状形态),析出的碳化物细小,在光镜下难以分辨清楚,只有电镜下才可见到碳化物颗粒,极易受侵蚀而使组织变黑。如果回火温度偏上限或保留时间稍长,则使针叶呈白色;此时碳化物偏聚于针叶边缘,这时钢的硬度稍低,且强度下降。 回火屈氏体金相图 铁-碳相图剖析 铁-碳相图 基于Fe-Fe3C相图的Fe-C合金分类:
三大反应: 包晶反应(PeritecticReactions)
共晶反应(Eutectic Reactions)
共析反应(EutectoidReactions)
特征点汇总表 特征线汇总表 铁-碳合金的平衡结晶过程 工业纯铁 工业纯铁平衡结晶示意图 工业纯铁室温下组织为:铁素体(F)+三次渗碳体(Fe3CⅢ)。 工业纯铁典型金相图 亚共析钢 亚共析钢平衡结晶示意图 亚共析钢典型金相图 亚共析钢结晶过程的基本反应为:匀晶反应+包晶反应+固溶体转变反应+共析反应。 亚共析钢室温平衡组织:先析铁素体(F)+珠光体(P),P的量随含碳量增加而增加。 共析钢 共析钢平衡结晶示意图 共析钢结晶过程的基本反应为:匀晶反应+共析反应。 共析钢室温组织为:100%的珠光体(P),铁素体和渗碳体相的相对重量比为8:1。 共析钢典型金相图 过共析钢 过共析钢平衡结晶示意图 过共析钢结晶过程的基本反应为:匀晶反应+二次析出反应+共析反应。 共析钢室温组织为:珠光体(P)+二次渗碳体(Fe3CⅡ),Fe3CⅡ沿奥氏体晶界呈网状析出,使材料的整体脆性加大。 过共析钢典型金相图 亚共晶白口铸铁 亚共晶铸铁平衡结晶示意图 亚共晶白口铸铁结晶过程的基本反应为:匀晶反应+共晶反应+二次析出反应+共析反应。 亚共晶白口铸铁室温组织为:珠光体(P)+二次渗碳体(Fe3CⅡ)+低温莱氏体(Ld’)。 亚共晶铸铁典型金相图 共晶白口铸铁 共晶铸铁平衡结晶示意图 共晶白口铸铁结晶过程的基本反应为:共晶反应+二次析出反应+共析反应。 共晶白口铸铁室温组织为:低温莱氏体(Ld’)。 共晶铸铁典型金相图 过共晶白口铸铁 过共晶铸铁平衡结晶示意图 过共晶白口铸铁结晶过程的基本反应为:匀晶反应+共晶反应+二次析出反应+共析反应。 过共晶白口铸铁室温组织为:一次渗碳体(Fe3C)+低温莱氏体(Ld’)。 过共晶白口铸铁典型金相图 本文资料来源于公开网络,由新材料在线编辑整理 2017材料测试合作发展研讨会,作为2017新材料资本技术春季峰会的分论坛之一,将于3月30日在深圳盛大举办,与您共同探讨2017年新材料测试行业现状、困境以及发展策略,展望“十三五”时期新材料测试行业的发展新机遇。 点击下方图片了解会议详情 |
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