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你最头疼的铁碳相图,顶级解读来了!
Fe-C合金相图是研究铁碳合金的工具,其基本组元是纯铁和Fe3C。它是研究碳钢和铸铁成分、温度、组织和性能之间关系的理论基础,也是制定各种热加工工艺的依据。
铁碳相图中的主角包括铁素体(α/Fe3C),其体心立方结构提供良好的韧塑性;奥氏体(g/Fe3C),面心立方的它虽然塑性韧性较低,但可塑性强于铁素体;渗碳体(Fe3C)和莱氏体(奥氏体+渗碳体)则展现了不同的硬度和脆性特性。珠光体(a+Fe3C)和低温莱氏体(P+Fe3C)则展现出独特的组织结构。
Fe-C合金根据碳含量分为几个类别:工业纯铁、钢、亚共析钢、共析钢、过共析钢、白口铸铁,亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁。这些分类基于碳含量和相组成。
铁碳合金的相组成与平衡反应 铁碳相图分为单相区(液、固、奥氏体、铁素体和渗碳体)、两相区(如液+固、液+奥氏体等)和三相区。液相线、固相线和恒温转变线如包晶线、共晶线和共析线分别指示相变过程。
铁碳合金相图的具体分析过程?
水平线PSK为共析反应线,碳质量分数为0.0218%~69%的铁碳合金在平衡结晶过程中均发生共析反应。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。
当含碳量为0.4%的铁碳合金由液态冷却到1点时,将发生匀晶转变,直接由液体结晶出高温铁素体。随着温度下降,高温铁素体不断增多,液相成分沿着液相线变化,固相成分沿着固相线变化。 当冷却到2点时发生包晶转变,生成奥氏体。
接下来让我们看看含碳量不同的液相的析晶过程:C%很低 亚共析 共析 过共析 亚共晶 共晶 过共晶 铁碳相图升华篇 奥氏体:碳与合金元素溶解在γ-Fe中的固溶体,保持γ-Fe的面心立方晶格。特征:奥氏体塑性好,强度较低,具有韧性,不具铁磁性。
铁碳合金相图的复杂性可以从其基本组成部分来理解。它分为上下两部分:上半部分,共晶转变在1148℃时,当含有3%碳的液相发生转变,生成莱氏体(Lc, AE+Fe3C),称为高温莱氏体(Ld),由奥氏体和渗碳体组成。
铁碳合金相图的具体分析过程
1、当含碳量为0.4%的铁碳合金由液态冷却到1点时,将发生匀晶转变,直接由液体结晶出高温铁素体。随着温度下降,高温铁素体不断增多,液相成分沿着液相线变化,固相成分沿着固相线变化。 当冷却到2点时发生包晶转变,生成奥氏体。
2、水平线PSK为共析反应线,碳质量分数为0.0218%~69%的铁碳合金在平衡结晶过程中均发生共析反应。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。
3、组织及相组成计算 接下来让我们看看含碳量不同的液相的析晶过程:C%很低 亚共析 共析 过共析 亚共晶 共晶 过共晶 铁碳相图升华篇 奥氏体:碳与合金元素溶解在γ-Fe中的固溶体,保持γ-Fe的面心立方晶格。特征:奥氏体塑性好,强度较低,具有韧性,不具铁磁性。
4、共晶转变:合金系中某一定化学成分的合金在一定温度下,同时由液相中结晶出两种不同成分和不同晶体结构的固相的过程称。在加工完的钢和铸铁中,总会含有一定数量的碳元素,这些碳元素所占的比重决定了钢/铸铁的特性。
5、铁碳合金相图的复杂性可以从其基本组成部分来理解。它分为上下两部分:上半部分,共晶转变在1148℃时,当含有3%碳的液相发生转变,生成莱氏体(Lc, AE+Fe3C),称为高温莱氏体(Ld),由奥氏体和渗碳体组成。
铁碳合金相图如何理解
铁碳合金相图:从某种意义上讲,铁碳合金相图就是研究铁碳合金的工具,是研究碳钢和铸铁成分、温度、组织和性能之间关系的理论基础,也是制定各种热加工工艺的依据。铁碳合金相图实际上是铁和碳化铁的相图,铁碳合金的基本组元也应该是纯铁和碳化铁。铁存在着同素异构转变,即在固态下有不同的结构。
从某种意义上讲,铁碳合金相图是研究铁碳二元合金的工具,是研究碳钢和铸铁成分、温度、组织、形成相和性能之间关系的理论基础,也是制定各种热加工工艺的依据。同时也是了解铁碳二元合金在平衡状态下,不同的合金成分,在不同的温度下所处的状态,即相。
铁碳合金相图是理解铁碳合金的关键,它揭示了碳钢和铸铁之间复杂的交互关系。通过这张图表,我们能够探索其成分如何随温度变化,以及这些变化如何影响其组织和性能。其核心概念是铁与碳化铁的基本反应,纯铁和碳化铁作为基本成分在相图中占据重要位置。
通过铁碳合金相图,我们可以深入理解合金在不同条件下的相变过程,从而指导实际的工业生产。例如,在钢铁冶炼过程中,通过控制碳含量和温度,可以调整钢铁的组织结构,进而优化其性能。此外,在铸造和热处理等工艺中,对相图的深入理解也是确保产品质量和性能的关键。
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。
如何分析铁碳合金的图?
1、铁碳合金相图主要涉及铁素体、奥氏体和渗碳体三种基本相。铁素体是碳在α-Fe中的间隙固溶体,具有体心立方晶格,室温下几乎不含碳,因此硬度低、塑性高,具有铁磁性。其力学性能特点是塑性、韧性好,强度和硬度较低。
2、铁碳合金相图的复杂性可以从其基本组成部分来理解。它分为上下两部分:上半部分,共晶转变在1148℃时,当含有3%碳的液相发生转变,生成莱氏体(Lc, AE+Fe3C),称为高温莱氏体(Ld),由奥氏体和渗碳体组成。727℃至1148℃之间的莱氏体被称为低温莱氏体(Ldˊ),其组织由渗碳体和珠光体构成。
3、由铁碳合金相图可知,含碳量为0.4%的铁碳合金是亚共析钢,含碳量为2%的为亚共晶白口铸铁。其结晶过程分析如下:含碳量为0.4%的铁碳合金 当含碳量为0.4%的铁碳合金由液态冷却到1点时,将发生匀晶转变,直接由液体结晶出高温铁素体。
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