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如何提高识别铁碳合金相图的能力

发布时间:2022-05-14 17:46:41

⑴ 如何看懂铁碳相图如何确定铁碳合金的相变点如何确定某一成分合金在某一温度下的确切的组织和相组成

铁碳合金的相变点、某一成分合金在某一温度下的确切的组织和相组成等等都在铁碳合金相图中标注着呐!只要看懂铁碳相图,这些都不是问题。关键问题是如何看懂铁碳相图!
如何看懂铁碳相图呢?
1、学习一下金属学基础知识
2、学习一下晶体学基础知识
3、学习一下二元相图的基础知识
4、理解组元、相、组织、共析反应、共晶反应、包晶反应、匀晶反应、杠杆定律等一些基本概念
5、掌握铁素体、奥氏体、珠光体、莱氏体、渗碳体等等铁碳相图的一些基本概念
掌握以上五条基本上看铁碳相图就入门了。

⑵ 如何结合铁碳相图分析铁碳合金的切削性和可锻性

铁碳合金的基本组元也应该是纯铁和Fe3C。铁存在着同素异晶转变,即在固态下有不同的结构。不同结构的铁与碳可以形成不同的固溶体,Fe—Fe3C相图上的固溶体都是间隙固溶体。由于α-Fe和γ-Fe晶格中的孔隙特点不同,因而两者的溶碳能力也不同。

在铁碳合金中,熔点最低的是c点的铁碳合金,熔点为1148摄氏度,含碳量为4.30%,所以铁碳合金中,熔点最低的是共晶白口铸铁。

(2)如何提高识别铁碳合金相图的能力扩展阅读:

铁碳合金相图可以表达温度及碳的浓度对钢铁的影响,不过没有其他金属的资讯。铁碳合金相图可以分为二部分:亚稳定的Fe-Fe3C系统,其中的碳已和铁键结,以及稳定的Fe-C系统,其中碳以石墨的形式存在。铁碳合金相图一般会包括这两个系统,不过Fe-Fe3C系统用到的比较多。

⑶ 如何看懂铁碳相图

简单的说,看铁碳相图首先找到5个基本相,即液相(L),α-铁素体F,δ-铁素体δ ,奥氏体A,和渗碳体C; 其次了解A、B、C、D、E、F、G、H、J、K、M、N、O、P、Q、S特性点和AB、BC、CD、AH、JE、HN、JN、GP特性线的含义,例如S 点,温度727度含碳量0.77是共析点,另外根据铁碳相图区分铁碳合金即工业纯铁、钢和白口铁,其中钢根据S点为界分为亚共析钢0.0218~0.77%,共析钢0.77%,过共析钢0.77~2.11%等等,铁碳相图是热处理工作者入门的基础,应该背下来,我们上学时老师要求我们不看书就能准确把相图画出来。到现在我还记得很清楚。

⑷ 铁碳合金相图在选材方面的应用


选材方面的应用。

由铁碳合金相图可见,
铁碳合金中随着碳含量的不同,
其平衡组织也各不
相同,随着含碳量的升高,组织成分为铁素体
+珠光体、珠光体、珠光体+二次渗碳体、珠光体+二次渗碳体+莱氏体、莱氏体、一渗碳体+莱氏体。对其铁碳合金的名称为工业纯铁、亚共析钢、共析钢、过共析钢、
亚共晶白口铸铁、
共晶白口铸铁、
过共晶白口铸铁。
大体依次是强度硬度随之增强,
韧性塑性随
之减弱。所以,我们可以根据工件的不同性能要求来更好的选择合适的材料。
例如,
一些机器的底座、
要求不太高的外形复杂的箱体,
我们可以选用铸铁材
料,其含碳量高,流动性较好,熔点低,易于铸造;对于一些桥梁、船舶、锅
炉、
车辆及塔吊、
起重机等对塑性、
韧性要求较高的工件材料我们可以选用含
碳量低一些的亚共析钢,其有一定强度,但含碳量少,韧性塑性高;对于一些
活塞及机器内部一些受冲击载荷要求较高强度的零件材料,
多选用综合性能比
较好的亚共析钢,
即含碳量中等的亚共析钢,
其强度和韧性都比较好;
而制造
各种切削刀具,
各种模具,
量具时,
就要选用含碳量较高的共析钢、
过共析钢,
其含碳量较高,所以强度硬度很高,有很高的抗变形能力和耐磨性。

⑸ 铁碳合金相图的具体分析过程

一丶铁碳合金相图分析如下:

Fe—Fe3C相图看起 来比较复杂,但它仍然是由一些基本相图组成的,我们可以将Fe—Fe3C相图分成上下两个部分来分析.

1.【共晶转变】

(1)在1148℃,2.11%C的液相发生共晶转变:Lc (AE+Fe3C),

(2)转变的产物称为莱氏体,用符号Ld表示.

(3)存在于1148℃~727℃之间的莱氏体称为高温莱氏体,用符号Ld表示,组织由奥氏体和渗碳体组成;存在于727℃以下的莱氏体称为变态莱氏体或称低温莱氏体,用符号Ldˊ表示,组织由渗碳体和珠光体组成.

(4)低温莱氏体是由珠光体,Fe3CⅡ和共晶Fe3C组成的机械混合物.经4%硝酸酒精溶液浸蚀后在显微镜下观察,其中珠光体呈黑色颗粒状或短棒状分布在Fe3C基体上,Fe3CⅡ和共晶Fe3C交织在一起,一般无法分辨.

2.【共析转变】

(1)在727℃,0.77%的奥氏体发生共析转变:AS (F+Fe3C),转变的产物称为珠光体.

(2)共析转变与共晶转变的区别是转变物是固体而非液体.

3.【特征点】

(1)相图中应该掌握的特征点有:A,D,E,C,G(A3点),S(A1点),它们的含义一定要搞清楚.根据相图分析如下点:

(2)相图中重要的点(14个):

1.组元的熔点: A (0, 1538) 铁的熔点;D (6.69, 1227) Fe3C的熔点

2.同素异构转变点:N(0, 1394)δ-Fe γ-Fe;G(0, 912)γ-Fe α-Fe

相图

3.碳在铁中最大溶解度点:

P(0.0218,727),碳在α-Fe 中的最大溶解度;E(2.11,1148),碳在γ-Fe 中的最大溶解度

H (0.09,1495),碳在δ-Fe中的最大溶解度;Q(0.0008,RT),室温下碳在α-Fe 中的溶解度

4.【三相共存点】

S(共析点,0.77,727),(A+F +Fe3C);C(共晶点,4.3,1148),( A+L +Fe3C)

J(包晶点,0.17,1495)( δ+ A+L )

5.【其它点】

B(0.53,1495),发生包晶反应时液相的成分;F(6.69,1148 ) , 渗碳体;K (6.69,727 ) , 渗碳体

6.【特性线】

(1)相图中的一些线应该掌握的线有:ECF线,PSK线(A1线),GS线(A3线),ES线(ACM线)

(2)水平线ECF为共晶反应线.

(3)碳质量分数在2.11%~6.69%之间的铁碳合金, 在平衡结晶过程中均发生共晶反应.

(4)水平线PSK为共析反应线

(5)碳质量分数为0.0218%~6.69%的铁碳合金, 在平衡结晶过程中均发生共析反应.PSK线亦称A1线.

(6)GS线是合金冷却时自A中开始析出F的临界温度线, 通常称A3线.

(7)ES线是碳在A中的固溶线, 通常叫做Acm线.由于在1148℃时A中溶碳量最大可 达2.11%, 而在727℃时仅为0.77%, 因此碳质量分数大于0.77%的铁碳合金自1148℃冷至727℃的过程中, 将从A中析出Fe3C.析出的渗碳体称为二次渗碳体(Fe3CII). Acm线亦为从A中开始析出Fe3CII的临界温度线.

(8)PQ线是碳在F中固溶线.在727℃时F中溶碳量最大可达0.0218%, 室温时仅为0.0008%, 因此碳质量分数大于0.0008%的铁碳合金自727℃冷至室温的过程中, 将从F中析出Fe3C.析出的渗碳体称为三次渗碳体(Fe3CIII).PQ线亦为从F中开始析出Fe3CIII的临界温度线.Fe3CIII数量极少,往往予以忽略.

(9)Ac1— 在加热过程中,奥氏体开始形成的温度。

(10)Ac3— 在加热过程中,奥氏体完全形成的温度

(11)Ar1— 在冷却过程中奥氏体完全转变为铁素体或铁素体加渗碳体的温度

(12)Ar3— 在冷却过程中奥氏体开始转变为铁素的温度

(13)Arcm— 在过共析钢冷却过程中渗碳体开始沉淀的温度,

·(14)Accm— 在过共析钢加热过程中,渗碳体完全转化为奥氏体的温度。

6.【相图相区】

1.单相区(4个+1个): L,δ,A,F ,(+ Fe3C)

2.两相区(7个):L + δ,L + Fe3C,L + A, δ+ A ,A + F ,A + Fe3C ,F + Fe3C.

⑹ 机械工程的铁碳合金相图怎么记啊要考试记不住啊!

你只要把握住匀晶相图、共晶相图、包晶相图的特点,实际上很好记的,左上角是包晶相图,左下角是共晶相图(其实是共析相图跟共晶相图一个模样)右边是共晶相图。分开了记就比较容易,如图示:

⑺ 铁碳合金相图主要应用在哪些方面

铁碳合金相图总结了铁碳合金的成分、组织、性能之间的变化规律,所以,铁碳合金相图在实际生产中具有重要的指导意义,主要应用在钢铁材料的选用和热加工工艺的制定两个方面。
1.在钢铁材料的选用方面的应用
若需要塑性、韧性好的材料,可以选择低碳钢(碳质量分数为0.10%~0.25%);需要强度、塑性及韧性都较好地应该选择中碳钢(碳质量分数为0.25%~0.60%);需要硬度高、耐磨性好的材料要选择高碳钢(碳质量分数为0.60%~1.3%)。一般低碳钢和中碳钢主要用来制造建筑结构或制造机器零件;高碳钢用来制造各种工具。白口铸铁具有很高的硬度和脆性,难以切削加工,也不能锻造,因此,白口铸铁的应用受到一定的限制。但是白口铸铁具有很高的抗磨损能力。可以用来制作需要耐磨而不受冲击的零件,如拔丝模、球磨机的铁球等。
2.在热加工工艺方面的应用

在铸造工艺方面的应用
根据铁碳合金相图可以找出不同成分的钢铁的熔点,为制定铸造工艺提出基本数据,可以确定合适的出炉温度以及合理的浇注温度。浇注温度一般在液相线以上50~100℃。共晶成分以及接近共晶成分的铁碳合金,它们的结晶范围最小,因而流动性最好,所以铸造性能好。所以实际铸造生产中,铸铁的化学成分总是选在共晶成分附近。

在热锻、热轧工艺方面的应用
由于奥氏体强度低,塑性好,便于零件成型,因此,锻造与轧制通常选择在单相奥氏体区的适当温度进行。选择的原则是开始锻造或轧制温度不能过高,以免钢材严重氧化和发生奥氏体晶界熔化,而始锻温度也不能太低,以免钢材因温度低而塑性差,导致产生裂纹。一般始锻温度控制在固相线以下100℃~200℃范围内。

在焊接工艺方面的应用
焊接过程中,高温熔融焊缝与母材各区域的距离不同,导致各区域受到焊缝热影响的程度不同,可以根据铁碳合金相图来分析不同温度的各个区域,在随后的冷却过程中,可能会出现的组织和性能变化情况,从而采取措施,保证焊接质量,此外,一些焊接缺陷往往采用焊后热处理的方法加以改善。相图为焊接和焊后对应的热处理工艺提供了依据。
4.在热处理工艺方面的应用
热处理是通过对钢铁材料进行加热、保温和冷却过程来改善和提高钢铁材料的一种工艺方法,铁碳合金相图可以告诉我们,何种成分的铁碳合金,可以进行何种热处理,以及各种热处理方法的加热温度是多少,所以,铁碳合金相图是制定热处理工艺的重要参考依据。

⑻ 铁碳合金相图的相图分析

Fe—Fe3C相图看起 来比较复杂,但它仍然是由一些基本相图组成的,我们可以将Fe—Fe3C相图分成上下两个部分来分析. 在1148℃,4.3%C的液相发生共晶转变:
Lc (AE+Fe3C),
转变的产物称为莱氏体,用符号Ld表示.
存在于1148℃~727℃之间的莱氏体称为高温莱氏体,用符号Ld表示,组织由奥氏体和渗碳体组成;存在于727℃以下的莱氏体称为变态莱氏体或称低温莱氏体,用符号Ldˊ表示,组织由渗碳体和珠光体组成.
低温莱氏体是由珠光体,Fe3CⅡ和共晶Fe3C组成的机械混合物.经4%硝酸酒精溶液浸蚀后在显微镜下观察,其中珠光体呈黑色颗粒状或短棒状分布在Fe3C基体上,Fe3CⅡ和共晶Fe3C交织在一起,一般无法分辨. 在727℃,0.77%的奥氏体发生共析转变:
AS (F+Fe3C),转变的产物称为珠光体.
共析转变与共晶转变的区别是转变物是固体而非液体. 相图中应该掌握的特征点有:A,D,E,C,G(A3点),S(A1点),它们的含义一定要搞清楚.根据相图分析如下点:
相图中重要的点(14个):
1.组元的熔点: A (0, 1538) 铁的熔点;D (6.69, 1227) Fe3C的熔点
2.同素异构转变点:N(0, 1394)δ-Fe γ-Fe;G(0, 912)γ-Fe α-Fe3.碳在铁中最大溶解度点:
P(0.0218,727),碳在α-Fe 中的最大溶解度
E(2.11,1148),碳在γ-Fe 中的最大溶解度
H (0.09,1495),碳在δ-Fe中的最大溶解度
Q(0.0008,RT),室温下碳在α-Fe 中的溶解度
三相共存点:
S(共析点,0.77,727),(A+F +Fe3C)
C(共晶点,4.3,1148),( A+L +Fe3C)
J(包晶点,0.17,1495)( δ+ A+L )
其它点
B(0.53,1495),发生包晶反应时液相的成分
F(6.69,1148 ) , 渗碳体
K (6.69,727 ) , 渗碳体 相图中的一些线应该掌握的线有:ECF线,PSK线(A1线),GS线(A3线),ES线(ACM线)
水平线ECF为共晶反应线.
碳质量分数在2.11%~6.69%之间的铁碳合金, 在平衡结晶过程中均发生共晶反应.
水平线PSK为共析反应线
碳质量分数为0.0218%~6.69%的铁碳合金, 在平衡结晶过程中均发生共析反应.PSK线亦称A1线.
GS线是合金冷却时自A中开始析出F的临界温度线, 通常称A3线.
ES线是碳在A中的固溶线, 通常叫做Acm线.由于在1148℃时A中溶碳量最大可 达2.11%, 而在727℃时仅为0.77%, 因此碳质量分数大于0.77%的铁碳合金自1148℃冷至727℃的过程中, 将从A中析出Fe3C.析出的渗碳体称为二次渗碳体(Fe3CII). Acm线亦为从A中开始析出Fe3CII的临界温度线.
PQ线是碳在F中固溶线.在727℃时F中溶碳量最大可达0.0218%, 室温时仅为0.0008%, 因此碳质量分数大于0.0008%的铁碳合金自727℃冷至室温的过程中, 将从F中析出Fe3C.析出的渗碳体称为三次渗碳体(Fe3CIII).PQ线亦为从F中开始析出Fe3CIII的临界温度线.Fe3CIII数量极少,往往予以忽略. 1.单相区(4个+1个): L,δ,A,F ,(+ Fe3C)
2.两相区(7个):L + δ,L + Fe3C,L + A, δ+ A ,A + F ,A + Fe3C ,F + Fe3C.

⑼ 铁碳合金相图的问题

纯铁的相变点确实是912度,也就是说,如果是纯铁,则912度是不会存在奥氏体的,但是现在却不是纯铁了,因为有碳存在,形成的不是纯铁而是铁碳合金!!,碳的加入改变了纯铁的相变点,而且随着含碳量的增加,相变点下降,当含碳量达到0.77的时候,相变点在铁碳合金里面达到最低点727度。
纯铁的相变点是G点,即912度,铁碳合金的最低相变点是S点即727度,在含碳量为0~0,77之间,相变点随着含碳量的增加的变化规律就是曲线GS线。
这个很好理解,比如纯水的相变点是零度,即零度开始结冰,当你往水里面加盐的话,结冰点由零度开始下降,加的盐越多,结冰点就越低,甚至于加盐的水可以在零下20多度而不结冰,这也是为什么北方冬天施工的时候往水泥里面加盐的缘故。

⑽ 铁碳合金相图问题!急!

如果铁碳合金的含碳量大于2.11%,则二次渗碳体的含量是不能够直接计算的,
1、如果是2%含碳量的铁碳合金,由于是过共析钢,是由二次渗碳体+珠光体组成,按照杠杆定律计算如下:
WFe3C=(2-0.77)/(6.69-0.77)=1.23/5.92=0.207770≈21%,珠光体量WP=1-21%=79%
2、含碳量为2.11~4.30%的铁碳合金,必须同通过杠杆定律先计算出奥氏体的含量,然后通过含碳量为2.11%的奥氏体析出的最大二次渗碳体所占有的百分比含量进一步计算的。如求含碳量为3%的铁碳合金中二次渗碳体的含量:
a、先计算出奥氏体的含量:
由于共晶反应之前先析出奥氏体,然后再发生共晶反应生成莱氏体。故:
奥氏体含量为:WA=(3-2.11)/(4.30-2.11)=0.89/2.19=0.40639≈41%,
b、奥氏体析出的二次渗碳体占全部奥氏体的最大百分比含量:
WAFe3C=(2.11-0.77)/(6.69-0.77)=1.34/5.92=0.22635≈22.6%
c、二次渗碳体占全部3%铁碳合金的百分比:
WFe3C=41%X22.6%=0.09266=9.3%。
虽然莱氏体是由奥氏体+共晶渗碳体组成,莱氏体中的奥氏体也会析出二次渗碳体并最终形成珠光体,但是这个(二次渗碳体+共晶渗碳体+珠光体)统称为低温莱氏体,无法分辨,所以,最终组织是珠光体+二次渗碳体+低温莱氏体(二次渗碳体+共晶渗碳体+珠光体)组成,只有从先共晶奥氏体中析出的二次渗碳体才能够分辨清楚是单独的,所以低温莱氏体中的二次渗碳体不算。
3、含碳量为4.30~6.69%的铁碳合金,由于这个成分的合金先共晶相是一次渗碳体,虽然发生共晶反应会生成奥氏体,而奥氏体也会析出二次渗碳体,同样由于上面的原因而统称为低温莱氏体不算,因此,这个成分范围的铁碳合金二次渗碳体的量为零。

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