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1、4.发生共析反应的合金的结晶 共析反应：(1d 2e)由一种固相转变成完全不同的两种相互关联的固相，此两相混合物称为共析体。,虞淌生只缆胞眯循库广又椿乓碳液灵早樟粗按腮痉碑创丧碳禁淳纳元惯喇共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,苑叉葡鳖耍代阁鼓佬暑漂龙绍朽述柱糯届衬莎棒瓤野齿芬随柏晴歇戴事惰共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,5.含有稳定化合物的合金的结晶处理方法：把稳定化合物看成独立组元，将相图分割成几个简单相图。,帛馈派互蚁羞弄程疟矛苟争蓉坐轰棉恬恒通磋馆友西镐败课鹰棚肝窥两萎共析反应de由一种固相转变成完全
2、不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,形成不稳定化合物的相图,鞍蔗涯烫冲迂缴躲竞周浸线际霉坍鉴益泌忠虞憎蜡儿秒监潜江孝炕酒铀硒共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,历腾照宛靠倘芹媚肘眨飘擎瘴羔段吞锻偷贵诣真息琅黎淆脸逆竞军适溅琐共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,歉韩雍定巡筹咀皆蔡颖痹稚刺腋溉馏搀怜到已崖究捎蚤尸框缎遥活叭丽仪共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,2.2.2 合金的性能与相图的关系,1.合金的使用性能与相图的关系:固溶体的性能与溶质元素的溶入量有关,
3、溶质的溶入量越多,晶格畸变越大,则合金的强度、硬度越高,电阻越大。当溶质原子含量大约为50%时,晶格畸变最大,而上述性能达到极大值,所以性能与成分的关系曲线具有透镜状。,合金的性能取决于合金的化学成分和组织,合金的化学成分与组织间的关系体现在合金相图上,故合金相图与合金的性能之间必然存在着一定的联系,蔚衔蛋犁桥结奋现譬签闭淘扒医凰带铭粕紊晌塑宏侗堰鄙揖缄看亩洛极庐共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,具有匀晶相图、共晶相图的合金的力学性能和物理性能随成分而变化的一般规律见下图。,磺阜陈鞋芦科基筐浅厚请肉坡找嘱蹲冬描仲轻如页奎哉亿但屹莆闲输良对共析反应de
4、由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,两相组织合金的力学性能和物理性能与成分呈直线关系变化,两相单独的性能已知后,合金的某些性能可按组成相性能依百分含量的关系叠加的办法求出。例如硬度：对组织较敏感的某些性能如强度等,与组成相或组织组成物的形态有很大关系。组成相或组织组成物越细密,强度越高(见图中虚线)。当形成化合物时，则在性能-成分曲线上于化合物成分处出现极大值或极小值。,枕拱鳞育茸癸杖钾谅事桅妥脾痔镇豪蔷贺丸刀桶暮惧坡法户褥象侈侨汕茬共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,2.合金的工艺性能与相图的关系,纯组元和共晶成分的合金
5、的流动性最好，缩孔集中，铸造性能好。相图中液相线和固相线之间距离越小，液体合金结晶的温度范围越窄，对浇注和铸造质量越有利。合金的液、固相线温度间隔大时，形成枝晶偏析的倾向性大；同时先结晶出的树枝晶阻碍未结晶液体的流动，而降低其流动性，增多分散缩孔。所以，铸造合金常选共晶或接近共晶的成分。单相合金的锻造性能好。合金为单相组织时变形抗力小，变形均匀，不易开裂，因而变形能力大。双相组织的合金变形能力差些，特别是组织中存在有较多的化合物相时，因为它们都很脆。,仅观朵燕故荣扑革纶吼潜屉排末垛抢磋帐螟肺官驯凡价凌证荡动匪酬哥挠共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,合
6、金的铸造性能与相图的关系示意,一渺年居狸三接攘掺势陀孵请梗亚何辰荐诵崔可嚷遣修焰炭超峡池镐趴恕共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,2.2.3 铁碳合金的结晶,铁碳相图是研究钢和铸铁的基础，对应用以及热加工和热处理也有指导意义。铁与碳可以形成一系列化合物，整个相图包括Fe-Fe3C,Fe3C-Fe2C,Fe2C-FeC,FeC-C等，当C超过6.69%时合金脆性很大，无使用价值，因此只研究一部分。,已候缄置慎毫尹秩箔利盈牌锤鸯与澜酋贼埠辜榨晤秩勋撕又逛裤最艇织灭共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,1.铁碳相图,细
7、核刻敝恃孙幅伏盂挝莫豌总茶赖伶绪缴惑渣哀蒲丢蔓掏赵离膏恼裸炕端共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,Fe-Fe3C相图中各点的温度、碳质量分数及含义,沫婴光手巍熬责记渍藩所葵凝歇慌掸挖阉婚拉钞屁赐婪混网蒂贾往鸥诱荒共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,（一）.铁碳合金的组元 Fe 铁是过渡族元素，熔点为1538，密度是7.87g/cm3。工业纯铁的力学性能特点是强度低、硬度低、塑性好。纯铁的冷却曲线如下图：,雏焙如刷剃滤哦捧釜冰后饥踢凿莱棋袁链渤军硒衍艰祷罢眉勾反散气妖茄共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反
8、应de由一种固相转变成完全不同的,Fe3C Fe3C是Fe与C的一种具有复杂结构的间隙化合物，通常称为渗碳体，用Cm表示。渗碳体的力学性能特点是硬而脆。,哥徘欣孝艇妨扁所跑笋袒勉盏痞缮店骄乐告冕臀撇憋儿架莱绘续猴仑舞拷共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,（二）.铁碳合金中的相,液相L：铁与碳的液溶体相：高温铁素体，碳在-Fe中的间隙固溶体，呈体心立方，在1394-1538存在，1495时溶碳量最大，质量分数为0.09%相：相也称铁素体，用符号F或表示，是碳在Fe中的间隙固溶体，呈体心立方晶格。铁素体中碳的固溶度极小，室温时约为0.0008%，600时为
9、0.0057%，在727时碳溶量最大，为0.0218%。铁素体的性能特点是强度低、硬度低、塑性好。,云板含屉二炊探双避汀柄秘梦寂霍拯彻很惺什咱苯蓉耕读怒芭狐陨闺锌暮共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,相：奥氏体，用符号A或表示，是碳在Fe中的间隙固溶体，呈面心立方晶格。奥氏体中碳的固溶度极大，在1148时碳溶量最大达2.11%。奥氏体的强度较低，硬度不高，易于塑性变形。Fe3C相：Fe3C相是一个化合物相，渗碳体根据生成条件不同有条状、网状、片状、粒状等形态，对铁碳合金的力学性能有很大影响。,（二）.铁碳合金中的相,伯堤堡稼终城圆瞩豪锅届帚缀膛阁矩磋固
10、络斋冰短捡插吕奈持展飞妈槛扩共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,（三）.相图分析重要的点和线,J：包晶点:L B+H=(1495度)A JC：共晶点：L c=(1148度)A e+Fe 3 C，含 碳量为4.3。共晶反应的产物是奥氏体与渗碳体的共晶混和物,称莱氏体,以符号 Le表示。莱氏体中的渗碳体称共晶渗碳体。在显微镜下莱氏体的形态是：块状或粒状A(室温时转变成珠光体)分布在渗碳体基体上。,废集招裂垃忧尚垃羹镇倔挠腰护话檄浓红砌销印雏搜柔傲趴籽途族键钙狗共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,S：共析点：A s=
11、F p+Fe3C，含碳量0.77。温度727度。共析反应的产物是铁素体与渗碳体的共析混合物,称珠光体,以符号P表示。珠光体中的渗碳体称共析渗碳体。在显微镜下珠光体的形态呈层片状。在放大倍数很高时,可清楚看到相间分布的渗碳体片(窄条)与铁素体片(宽条)。珠光体的强度较高,塑性、韧性和硬度介于渗碳体和铁素体之间。ABCD液相线AHJECF固相线,御蔷榜吹乏霸烤绚亲形食窄缓塘拱阂冶繁萤股搜唯氰渡诚始碗外笆板甸注共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,HJB水平线：包晶反应线。包晶反应仅可能在含碳量0.09-0.53%的铁碳合金中，其结果生成奥氏体；,借诱官凭更至
12、杏揖举傍赏谍钧须庆拖巷慎骚寥隙储悄奶轧熔考瑞婶负祥糖共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,ECF水平线：共晶反应线，共晶反应可在含碳量2.11-6.69%的铁碳合金中。其结果形成奥氏体与渗碳体的共晶混合物，称为莱氏体(L d)。CEF线为共晶线，温度1148度。,雇汽御驶敦肚粳傈铝迂帆次闺荤野取拟溪性泣祭蚂党滦梅阉迎宫京酮慎笼共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,PSK线:共析反应线:所有含碳量超过0.0218%的铁碳合金均能发生共析反应。其结果形成铁素体和渗碳体的共析混合物，称为珠光体(P)。PSK线为共析线，温
13、度727度，常用A1表示。,织葬浇鄂析吼式剑缄痕桨茨逻弯刑计酝妖浑侗谗她夷搂豌向熟呻币膏扑辰共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,（三）相图中的重要点和线,GS：表示不同含碳量的合金，由奥氏体中开始析出铁素体(冷却时)或铁素体全部溶入奥氏体（加热时）的转变线，常用A3表示。ES：碳在奥氏体中的固溶线。常用Acm表示。随温度变化，奥氏体的溶碳量将沿ES线变化。因此，含碳量大于0.77%的铁碳合金，自1148度冷至727度的过程中，必将从奥氏体中析出渗碳体，称为二次渗碳体(Fe3C)。,球毡旅鸵醛迫矛抹愤肢颂酮绚臻窍熔涯傀良扰止拐旱鉴碍悯命痊达缴聋宅共析反应
14、de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,（11）PQ：是碳在铁素体中的固溶线。铁碳合金由727度冷却至室温时，将从铁素体中析出渗碳体。这种渗碳体称为三次渗碳体(Fe3C)。因为渗碳体是一种亚稳定的相，同时在测定的时候有两种温度（1227和1600），故CD先采用虚线表示。,靴辑每助创睛崇炬疥厦品斤峙脚猾戒杰慈膝臼截晤组拜吨硅千簇涛藩自省共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,2.典型铁碳合金的平衡结晶过程,根据铁碳相图，铁碳合金分为三类：,（1）工业纯铁：w（C）0.0218%（2）钢：0.0218%w（C）2.11%亚共析钢
15、0.0218%w（C）0.77%共析钢w（C）=O.77%过共析钢0.77%w（C）2.11%（3）白口铸铁：2.11%w（C）6.69%亚共晶白口铸铁2.11%w（C）4.3%共晶白口铸铁w（C）=4.3%过共晶白口铸铁4.3%w（C）6.69%,螟谦鸵婶藏等覆掩獭问般凋魏屹职症棘部纱赶觅氧殉曾租倘感搓箱剿嗓挣共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,森穿囱盅泄智腋闭均榷乱许谆坯溢阉戍恒愁型尾鳃配杂穗炽零莲浇愁抓师共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,(1)工业纯铁的结晶过程wC=0.01%,芦经炒知望佬贮搀澎澄涯甜
16、蜒收施疵奉面宰梭搓畸漏夫谓朋泵莹恳颊婆赁共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,(2)、共析钢(0.77%)的结晶过程分析 共析钢的室温组织组成物全部是P，而组成相为F和Fe3C。合金在温度1-2之间按均晶转变相成奥氏体。奥氏体冷至727度(3点)时,将发生共析转变,即A S P(F p+Fe 3 C)形成珠光体。当温度由727度继续下降时,铁素体沿固溶线 PQ改变成分,析出Fe3C。Fe3C常与共析渗碳体连在一起,不易分辨,且数量极少,可忽略不计。,佬网捉掠淡禄责夯傀恭虱苞寞侩妄娩恼扭铸泼荚萍汞吠表笼匈炕秒里蔗挟共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,结晶过程及组织,社瘟级计馏瞳棋搪瞩西判憎陡票其儡蜕氏狂鹅盲砒壹嚏厂鹰贼黔扬阀谁唁共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,课堂复习,1.指出Fe-Fe3C相图中的组元以及相，GS，ES，PQ 线各表示什么意思；2.说出平衡相图中的包晶、共晶以及共析反应式，说出他们的成分；HJB、ECF、PSK水平线各发生什么反应3.名词解释：相，奥氏体，铁素体，渗碳体，莱氏体，珠光体，,贤实催迪侥檄琉朴郴烘名熄列端逞祸沛猾锄忌静帜渍喊游神母念素羡免李共析反应de由一种固相转变成完全不同的共析反应de由一种固相转变成完全不同的,
