铁碳合金:钢铁材料是现代工业生产中应用最广泛的金属材料,其基本组元是铁和碳两种元素。
1铁碳合金的基本组织和性能
在铁碳合金中,铁和碳的结合方式:
1在液态时,铁和碳可以无限互溶
2在固态时,碳可以溶解在铁中形成固溶体,或与铁形成化合物。
3还可以形成由固溶体和化合物组成的混合物。
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其中,铁碳合金在固态下出现的基本组织如下:
(1)铁素体(f):
1定义:碳溶于α-fe中形成的间隙固溶体。铁素体保持α-fe的体心立方晶格。
2最大溶碳量:wc=0021 8(727c)
3性能:与纯铁相似,强度、硬度不高,塑性、韧性很好。
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(2)奥氏体(a):
1定义:碳溶于y-fe中行程的间隙固溶体称为奥氏体。
2奥氏体的存在温度:(727~1 394c)
3最大溶碳量:
wc=211(1 148c)
↓温度降低↓
wc=077(727c)
4性能:奥氏体的力学性能与其溶碳量及晶粒的大小有关。其两个重要力学性能优点分别是:
1)硬度较低(170~200hbw)
2)塑性较好(a=40~50)
由于这两个优点的存在,在生产中,常将钢材加热到奥氏体状态进行塑性变形加工。
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(3)渗碳体(fe3c):
1定义:铁与碳形成的金属化合物,是一个具有复杂晶格结构的化合物。
2渗碳体:wc=669
3性能:渗碳体硬度很高,脆性很大,几乎没有塑性。它是碳钢的主要强化相,其形状、大小、数量和分布对钢的力学性能有很大的影响。
(4)珠光体(p):
1定义:由(1)和(3)组成的机械混合物。
2平均溶碳量:wc=077(727c)
3性能:介于(1)和(3)之间,强度较好,硬度约为180hbw。
(5)
1)莱氏体/高温莱氏体(ld)
2)低温莱氏体(ld&39;)
1定义:
1)高温莱氏体由(2)和(3)组成的机械混合物称为莱氏体,存在于(1 148c~727c)
2)低温莱氏体:由(4)和(3)组成(t<727c)
2平均溶碳量wc=43。
3性能:莱氏体的性能与渗碳体相似,硬度很高,塑性、韧性极差。
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本节内容主要总结了金属基础学中的晶体、合金、纯金属的结晶与通俗异构转变以及铁碳合金以及为接下来总结的主要内容【铁碳合金相图!(很重要)】的基础概念知识的总结。
优先了解钢铁材料的性能以及在各种不同温度的液态铁在冷却成固态后出现的基本组织后,这样对相图才会有更加清晰的理解以及帮助记忆。