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鐵碳合金相圖有哪些具體的用途

發布時間:2022-04-26 04:25:22

⑴ 鐵碳相圖有什麼用

不管什麼成分的合金,加熱到什麼溫度,冷卻下來以後不都還是原來的物質結構么?切削加工性能和材料特性也不會發生變化了啊,

這個說法不對,璧如鋼材,加熱的溫度不同,冷卻的速度不同,機械性能並不一樣,而且差別特別大。這是由於金屬內部組織即所謂的金相發生變化引起的,對鋼和鑄鐵來說,在鐵碳相圖上反應是非常清楚。

從某種意義上講,鐵碳合金相圖是研究鐵碳合金的工具,是研究碳鋼和鑄鐵成分、溫度、組織和性能之間關系的理論基礎,也是制定各種熱加工工藝的依據。

⑵ 鐵碳相圖在鋼鐵材料選材方面的應用

碳鋼和鑄鐵是現代汽車工業生產中使用最廣泛的金屬材料,它主要是由鐵和碳兩種元素組成的合金。鋼鐵的成分不同,則組織和性能不同,應用也不一樣。 一、鐵碳合金相圖利用鐵碳合金相圖,對於材料的應用、加工、熱處理具有重要的指導意義。碳和鐵可形成一些列化合物:Fe3C,Fe2C,FeC。 Fe3C的質量分數為6.69%,超過6.69%的鐵碳合金脆性很大,無實用意義,所以只研究Fe-Fe3C相圖。鐵碳合金相圖表示在緩慢冷卻(或緩慢加熱)的條件下,不同成分的鐵碳合金的狀態或組織隨溫度變化的圖形。 二、鐵碳合金的組織 1、固溶體(1)鐵素體(F):C→á-Fe所形成的間隙固溶體。性能:強度、硬度低,塑性、韌性好。(2)奧氏體(A):C→-Fe所形成的間隙固溶體。性能:強度、硬度低,塑性好。 2、化合物滲碳體(Fe3C),復雜斜方;硬而脆,含C量為6.69%;顯微形態可顯示為片狀、粒狀,網狀和板條狀,它的形狀和分布對鋼的性能有很大影響,滲碳體是鋼中主要的強化相。 3、機械混合物:(1)珠光體(P):(F+Fe3C)C:0.77%;片層狀,珍珠光澤。性能:強度,硬度比F高;而塑性韌性比F低。(2)萊氏體:分為高溫萊氏體(Ld=A+( F+Fe3C))和低溫萊氏體(L′d=P+(F+Fe3C))高溫萊氏體性能:碳的質量分數為4.3%,性能與滲碳體相似,硬而脆。低溫萊氏體性能:性能取決於組成物的性能。結論:鐵碳合金中有五種組織:F、P、Ld (L』d)、Fe3C 基本相:F、A、Fe3C (P32看錶3-1) 混合相: P、Ld(L』d) 三、Fe-Fe3C相圖分析(分析簡化後的相圖) 四、相圖中重要的點和線 1、三個重要的點:(1)C點:共晶點: 共晶萊氏體的顯微組織:塊狀或粒狀A分布在Fe3C基體上。(2)S點:共析點: 共析P的顯微組織:片層狀。(3)E點:鋼和鐵的分界點:工業純鐵、鋼、鑄鐵 2、七條重要的線:(1)液相線:ACD;固相線:AECF。(2)兩條水平線:共晶反應線:ECF;共析反應線:PSK——A1線。(3)GS線——A3線;從A中開始析出下的臨界溫度線; ES線——Acm線;碳在A中的固溶線(溶解度); PQ線——碳在F中的固溶線。 五、碳在鐵碳合金的平衡結晶過程鋼:0.0218%<C<2.11%的鐵碳合金亞共析鋼:0.0718%<C<0.77% 共析鋼:C=0.77% 過共析鋼:0.77%<C<2.11% 白口鑄鐵:2.11%≤C<6.69% 亞共晶白口鑄鐵:2.11%≤C<4.3% 共晶白口鑄鐵:C=4.3% 過晶白口鑄鐵:4.3%<C<6.69% 1、共析鋼結晶過程的分析 2、亞共析鋼結晶過程分析 3、過共析鋼結晶過程分析 4、共晶白口鑄鐵冷卻過程分析 5、亞共晶白口鑄鐵冷卻過程分析 6、過共晶白口鑄鐵冷卻過程分析結論:看錶3-4,圖3-10是鐵碳合金分類及室溫平衡組織。 六、鐵碳合金的成分——組織——性能關系按鐵碳相圖,鐵碳合金在室溫的組織是由F和Fe3C兩相組成。兩相的相對質量分數可由杠桿定律求出。成分:隨含C量增加,F減少,100%→0%,Fe3C增多,由0%→100%。組織:由F → F+Fe3C 性能: 硬度:取決於組成相或組織組成物的硬度和數量。 強度:對組織形態很敏感。 塑性:Fe3C硬而脆的相,沒有塑性,隨含C量增加;F↓→Fe3C↑→塑性↓。 七、Fe-Fe3C相圖的應用鐵碳合金相圖表明,含C量不同時,其組織、性能的變化規律,也揭示了相同成分在不同溫度時組織和性能的變化。這為生產實踐中的選材、熱處理工藝的制定提供了依據。 1、作為選材的依據(1)建築材料和各種型鋼:塑性好,韌度好,選含C量較低的鋼材。(2)各種機械零件:強度、塑性、韌度都較好,選含C量適中的鋼材。(3)各種工具鋼:耐磨性、硬度都要求高;選含C量較高的鋼材。(4)純鐵的強度低,不宜做結構,但導磁率高,矯頑力低,可做軟磁材料。(5)白口鑄鐵硬度高,脆性大,不能切削加工,也不能鍛造,但耐磨性好,鑄造性能優良,適用於要求耐磨,不受沖擊、形狀復雜的鑄件。 2、在鑄造工藝方面的應用根據Fe-Fe3C相圖,確定澆注溫度。一般在液相線50℃~100℃。鑄鐵:共晶點附近;鑄鋼:W(c)0.15%~0.6%之間。 3、在熱軋和熱鍛工藝方面的應用 A強度低,塑性好;因此在鍛造和軋制時選在A區域。初始溫度選在固相線下100℃~200℃之間。 4、在熱處理工藝方面的應用 Fe-Fe3C相圖對著特別重要意義。(在第二節中講)(你有相圖吧?我沒有發上)

⑶ 鐵碳合金相圖在選材方面的應用


選材方面的應用。

由鐵碳合金相圖可見,
鐵碳合金中隨著碳含量的不同,
其平衡組織也各不
相同,隨著含碳量的升高,組織成分為鐵素體
+珠光體、珠光體、珠光體+二次滲碳體、珠光體+二次滲碳體+萊氏體、萊氏體、一滲碳體+萊氏體。對其鐵碳合金的名稱為工業純鐵、亞共析鋼、共析鋼、過共析鋼、
亞共晶白口鑄鐵、
共晶白口鑄鐵、
過共晶白口鑄鐵。
大體依次是強度硬度隨之增強,
韌性塑性隨
之減弱。所以,我們可以根據工件的不同性能要求來更好的選擇合適的材料。
例如,
一些機器的底座、
要求不太高的外形復雜的箱體,
我們可以選用鑄鐵材
料,其含碳量高,流動性較好,熔點低,易於鑄造;對於一些橋梁、船舶、鍋
爐、
車輛及塔吊、
起重機等對塑性、
韌性要求較高的工件材料我們可以選用含
碳量低一些的亞共析鋼,其有一定強度,但含碳量少,韌性塑性高;對於一些
活塞及機器內部一些受沖擊載荷要求較高強度的零件材料,
多選用綜合性能比
較好的亞共析鋼,
即含碳量中等的亞共析鋼,
其強度和韌性都比較好;
而製造
各種切削刀具,
各種模具,
量具時,
就要選用含碳量較高的共析鋼、
過共析鋼,
其含碳量較高,所以強度硬度很高,有很高的抗變形能力和耐磨性。

⑷ 為什麼鐵碳合金會存在雙重相圖雙重相圖的存在對鑄鐵件的生產有何實際意義

因為鐵碳合金中的碳進入鐵中有兩種形式:
1、以化合物存在,即以 Fe3C存在,這個時候分析鐵碳合金必須採用Fe-Fe3C合金相圖。
2、以單質存在,即以石墨的形式存在,這個時候分析鐵碳合金必須採用Fe-C合金相圖。
因此,實際應用中,需要根據碳的存在形式不同,分別選用不同的相圖。所以鐵碳合金相圖有兩種,即雙重相圖。
由於鑄鐵大部分碳以石墨形式存在,所以,鑄鐵通常選用Fe-C合金相圖。而一部分鑄鐵中的碳以Fe3C存在,如白口鑄鐵,這個時候必須採用Fe-Fe3C合金相圖,而如果鑄鐵中碳,一部分以石墨存在,一部分以滲碳體存在,這個時候分析鐵碳合金必須採用Fe-Fe3C、Fe-C合金雙重相圖共同來分析。

⑸ 鐵碳合金相圖在工業生產中的作用

不同的合金元素對這幾個點的影響是不同的,實際意義就是根據成分推算出各個關鍵溫度點,進而設計熱處理工藝。

⑹ 鐵碳相圖有什麼作用

不管什麼成分的合金,加熱到什麼溫度,冷卻下來以後不都還是原來的物質結構么?切削加工性能和材料特性也不會發生變化了啊,
這個說法不對,璧如鋼材,加熱的溫度不同,冷卻的速度不同,機械性能並不一樣,而且差別特別大。這是由於金屬內部組織即所謂的金相發生變化引起的,對鋼和鑄鐵來說,在鐵碳相圖上反應是非常清楚。
從某種意義上講,鐵碳合金相圖是研究鐵碳合金的工具,是研究碳鋼和鑄鐵成分、溫度、組織和性能之間關系的理論基礎,也是制定各種熱加工工藝的依據。

⑺ 根據鐵碳合金相圖討論鐵碳合金相圖還有什麼其他用途

其他用途?什麼意思?鐵碳合金相圖當然只能夠用於鐵碳合金方面的啦,還能夠有什麼其他用途?肯定不能夠當地圖用,畫著玩算不算其他用途?

⑻ 鐵碳合金相圖主要應用在哪些方面

鐵碳合金相圖總結了鐵碳合金的成分、組織、性能之間的變化規律,所以,鐵碳合金相圖在實際生產中具有重要的指導意義,主要應用在鋼鐵材料的選用和熱加工工藝的制定兩個方面。
1.在鋼鐵材料的選用方面的應用
若需要塑性、韌性好的材料,可以選擇低碳鋼(碳質量分數為0.10%~0.25%);需要強度、塑性及韌性都較好地應該選擇中碳鋼(碳質量分數為0.25%~0.60%);需要硬度高、耐磨性好的材料要選擇高碳鋼(碳質量分數為0.60%~1.3%)。一般低碳鋼和中碳鋼主要用來製造建築結構或製造機器零件;高碳鋼用來製造各種工具。白口鑄鐵具有很高的硬度和脆性,難以切削加工,也不能鍛造,因此,白口鑄鐵的應用受到一定的限制。但是白口鑄鐵具有很高的抗磨損能力。可以用來製作需要耐磨而不受沖擊的零件,如拔絲模、球磨機的鐵球等。
2.在熱加工工藝方面的應用

在鑄造工藝方面的應用
根據鐵碳合金相圖可以找出不同成分的鋼鐵的熔點,為制定鑄造工藝提出基本數據,可以確定合適的出爐溫度以及合理的澆注溫度。澆注溫度一般在液相線以上50~100℃。共晶成分以及接近共晶成分的鐵碳合金,它們的結晶范圍最小,因而流動性最好,所以鑄造性能好。所以實際鑄造生產中,鑄鐵的化學成分總是選在共晶成分附近。

在熱鍛、熱軋工藝方面的應用
由於奧氏體強度低,塑性好,便於零件成型,因此,鍛造與軋制通常選擇在單相奧氏體區的適當溫度進行。選擇的原則是開始鍛造或軋制溫度不能過高,以免鋼材嚴重氧化和發生奧氏體晶界熔化,而始鍛溫度也不能太低,以免鋼材因溫度低而塑性差,導致產生裂紋。一般始鍛溫度控制在固相線以下100℃~200℃范圍內。

在焊接工藝方面的應用
焊接過程中,高溫熔融焊縫與母材各區域的距離不同,導致各區域受到焊縫熱影響的程度不同,可以根據鐵碳合金相圖來分析不同溫度的各個區域,在隨後的冷卻過程中,可能會出現的組織和性能變化情況,從而採取措施,保證焊接質量,此外,一些焊接缺陷往往採用焊後熱處理的方法加以改善。相圖為焊接和焊後對應的熱處理工藝提供了依據。
4.在熱處理工藝方面的應用
熱處理是通過對鋼鐵材料進行加熱、保溫和冷卻過程來改善和提高鋼鐵材料的一種工藝方法,鐵碳合金相圖可以告訴我們,何種成分的鐵碳合金,可以進行何種熱處理,以及各種熱處理方法的加熱溫度是多少,所以,鐵碳合金相圖是制定熱處理工藝的重要參考依據。

⑼ 鐵碳合金相圖的作用

了解不同成分的鋼、鐵在不同溫度時的內部組織結構。對不同性能的材料研究有重要的指導意義。

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