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超詳細(xì)圖文解析：鐵碳合金知識總結(jié)

2017-01-20 12:19:24 作者：本網(wǎng)整理來源：網(wǎng)絡(luò) 分享至：

一、鐵碳圖相簡介：

Fe-C合金相圖實(shí)際上是Fe-Fe3C相圖，鐵碳合金的基本組元也應(yīng)該是純鐵和Fe3C。

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(guān)系的理論基礎(chǔ)，也是制定各種熱加工工藝的依據(jù)。

1、Fe-C相圖中重要的點(diǎn)

2、Fe-C相圖中重要的線

3、Fe-C合金平衡結(jié)晶過程

Fe-Fe3C相圖中的相：

Ⅳ、過共析鋼（0.77%<C%<2.11%）

Ⅴ、共晶白口鐵（C%=4.3%）

Ⅵ、亞共晶白口鑄鐵（2.11%<C%<4.3%）

Ⅶ、過共晶白口鑄鐵（C%>4.3%）

二、鋼中常見組織分類：

奧氏體：碳與合金元素溶解在γ-Fe中的固溶體，仍保持γ-Fe的面心立方晶格

特征：奧氏體塑性很好，強(qiáng)度較低，具有一定韌性，不具有鐵磁性

鐵素體：碳與合金元素溶解在a-Fe中的固溶體，具有體心立方晶格，溶碳能力極差；

特征：具有良好的韌性和塑性；呈明亮的多邊形晶粒組織；

馬氏體：碳溶于α-Fe的過飽和的固溶體，體心正方結(jié)構(gòu)；

常見的馬氏體形態(tài)：板條、片狀；

板條馬氏體：在低、中碳鋼及不銹鋼中形成，由許多成群的、相互平行排列的板條所組成的板條束?？臻g形狀是扁條狀的，一個奧氏體晶?？赊D(zhuǎn)變成幾個板條束（通常3到5個）；

片狀馬氏體（針狀馬氏體）：常見于高、中碳鋼及高Ni的Fe-Ni合金中；當(dāng)最大尺寸的馬氏體片小到光學(xué)顯微鏡無法分辨時，便稱為隱晶馬氏體。在生產(chǎn)中正常淬火得到的馬氏體，一般都是隱晶馬氏體。

回火馬氏體：低溫（150～250oC）回火產(chǎn)生的過飽和程度較低的馬氏體和極細(xì)的碳化物共同組成的組織。

這種組織極易受腐蝕，光學(xué)顯微鏡下呈暗黑色針狀組織（保持淬火馬氏體位向），與下貝氏體很相似，只有在高倍電子顯微鏡下才能看到極細(xì)小的碳化物質(zhì)點(diǎn)。

滲碳體：碳與鐵形成的一種化合物Fe3C；

特征：含碳量為6.67%，具有復(fù)雜的斜方晶體結(jié)構(gòu)；硬度很高，脆性極大，韌性、塑性幾乎為零；

珠光體：鐵碳合金中共析反應(yīng)所形成的鐵素體與滲碳體組成的片層相間的機(jī)械混合物；

特征：呈現(xiàn)珍珠般的光澤；力學(xué)性能介于鐵素體與滲碳體之間，強(qiáng)度較高，硬度適中，塑性和韌性較好；

片狀珠光體：鐵素體和滲碳體以薄層形式，交替重疊形成的混合物；

根據(jù)珠光體片間距的大小不同可以分為：

珠光體（片間距450～150nm，形成溫度范圍A1～650℃，在光學(xué)顯微鏡下能明顯分辨出來）

索氏體（片間距150～80nm，形成溫度范圍650～600℃，只有高倍光學(xué)顯微鏡下才分辨出來）

屈氏體（片間距80～30nm，形成溫度范圍600～550℃，只能用電子顯微鏡才能分辨出來）

粒狀珠光體：由鐵素體和粒狀碳化物組成。它是經(jīng)球化退火或馬氏體在650℃~A1溫度范圍內(nèi)回火形成。

特征：碳化物成顆粒狀分布在鐵素體上。

上貝氏體：過冷奧氏體在中溫（約350~550℃）的相變產(chǎn)物，由過飽和針狀鐵素體和滲碳體形成的混合物，滲碳體在鐵素體針間；

特征：典型上貝氏體呈羽毛狀，晶界為對稱軸，脆性，硬度較高；

下貝氏體：過冷奧氏體在350℃~Ms的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物。由過飽和針狀鐵素體和滲碳體形成的混合物，但滲碳體在鐵素體針內(nèi)；

特征：呈黑色針狀或竹葉狀；

馬氏體＋下貝氏體＋屈氏體

粒狀貝氏體：過冷奧氏體在貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)的最上部的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物。剛形成時是由條狀鐵素體合并而成的塊狀鐵素體和小島狀富碳奧氏體組成，富碳奧氏體在隨后的冷卻過程中，可能全部保留成為殘余奧氏體；也可能部分或全部分解為鐵素體和滲碳體的混合物（珠光體或貝氏體）；最可能部分轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，部分保留下來而形成兩相混合物，稱為M-A組織。

特征：大塊狀或條狀的鐵素體內(nèi)分布著眾多小島的復(fù)相組織。