铁碳合金相图分析2

工业纯铁的平衡结晶过程及其组织①线

Ｔ１～Ｔ２：Ｌ→δ

Ｔ２～Ｔ３：δ

Ｔ３～Ｔ４：δ→γ

Ｔ３～Ｔ４：γ

Ｔ５～Ｔ６：γ→α

Ｔ６～Ｔ７：α

Ｔ７以下：α→Ｆｅ３ＣⅢ

室温组织：α＋Ｆｅ３ＣⅢ

亚共析钢的平衡结晶过程及其组织②线

Ｔ１～Ｔ２：Ｌ→δ

Ｔ２：Ｌ＋δ→γ

Ｔ２～Ｔ３：Ｌ→γ

Ｔ３～Ｔ４：γ

Ｔ４～Ｔ５：γ→α

Ｔ５或727℃：γ0.77→Ｐ

727℃以下：α→Ｆｅ３ＣⅢ，但析出量很少，可以忽略不计

室温组织：α＋Ｐ，即由先共析铁素体和珠光体组成。

共析钢的平衡结晶过程及其组织③线

Ｔ１～Ｔ２：Ｌ→γ

Ｔ２～Ｔ３：γ

727℃：γ0.77→（α0.0218＋Ｆｅ３Ｃ）或γ→Ｐ

室温组织：片层状珠光体Ｐ

过共析钢的平衡结晶过程及其组织④线

Ｔ１～Ｔ２：Ｌ→γ

Ｔ２～Ｔ３：γ

Ｔ３～Ｔ４：γ→Ｆｅ３ＣⅢ

Ｔ４或727℃：γ0.77→Ｐ

727℃以下：α→Ｆｅ３ＣⅢ，但析出量很少，可以忽略

室温组织：Ｐ＋Ｆｅ３ＣⅡ二次渗碳体沿奥氏体晶界呈网状分布

亚共晶白口铸铁的平衡结晶过程及其组织⑤线⑧⑨

Ｔ１～Ｔ２：Ｌ→γ

Ｔ２：Ｌ４．３→（γ２．１１＋Ｆｅ３Ｃ）莱士体或Ｌ→Ｌｄ

Ｔ２～Ｔ３：γ２．１１→Ｆｅ３ＣⅡ

Ｔ３或７２７℃：γ０．７７→Ｐ

室温组织：Ｐ＋Ｆｅ３ＣⅡ＋Ｌｄ′（低温莱士体）大块黑色部分是珠光体，二次渗碳体与共晶渗碳体连成一片，难以分辨。

共晶白口铸铁的平衡结晶过程及其组织⑥线

1148℃：Ｌ4.3→（γ2.11＋Ｆｅ３Ｃ）或Ｌ→Ｌｄ

1148℃－７２７℃：γ２．１１→Ｆｅ３ＣⅡ

727℃：γ０．７７→Ｐ

室温组织：Ｌｄ′＝（Ｐ＋Ｆｅ３ＣⅡ＋Ｆｅ３Ｃ）二次渗碳体依附在共晶渗碳体上析出并长大，难以分辨。

过共晶白口铸铁的平衡结晶过程及其组织⑦线

Ｔ１～Ｔ２：Ｌ→Ｆｅ３Ｃ

Ｔ２：Ｌ４．３→（γ２．１１＋Ｆｅ３Ｃ）或Ｌ→Ｌｄ

Ｔ２～Ｔ３：γ２．１１→Ｆｅ３ＣⅡ

Ｔ３或727℃：γ０．７７→Ｐ

室温组织：Ｆｅ３Ｃ＋Ｌｄ’一次渗碳体分布在共晶渗碳体上

相关计算

二次渗碳体最大处为W2.11处，为（2.11-0.77）/（6.69-0.77）×100%

三次渗碳体的最大处为W0.0218处，为0.0218/6.69×100%

随含碳量的增加，铁碳合金的室温组织发生了变化。变化依次为：

含碳量对铁碳合金力学性能的影响

合金的塑性变形主要由铁素体提供，含碳量增加，铁素体含量减少，塑性降低

合金的硬度主要由渗碳体提供，含碳量增加，渗碳体含量增加，硬度提高。网状二次渗碳体导致合金脆性增加。

含碳量对铁碳合金工艺性能的影响

锻造性：单相奥氏体区，塑性好，变形阻力小，锻造性好，但应避免过热。

冷塑变加工性：＜0.25％，塑性好，变形阻力小。

铸造性：4.3％附近，结晶温度区间小，流动性好“逐层凝固”方式，缩颂、热裂倾向小

枝晶偏析性：固相线与液相线的水平距离和垂直距离越大，枝晶偏析越严重。4.3％附近的合金，成分偏析倾向小。

切削加工性能性：低碳钢的硬度低，易粘刀，切屑不易折断，影响表面粗糙度，因此切削加工性不好；高碳钢的硬度大，刀具磨损严重，因此切削加工性也不好。中碳钢，塑性和硬度适中，切削加工性好。