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铁碳合金的基本组织

文章出处:青岛丰东热处理责任编辑:热处理设备小许查看手机网址
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人气:-发表时间:2017-07-08 15:00【

钢与铸铁是在机械制造中应用最为广泛的金属材料,尽管钢铁的种类多、成分各不相同,但其共同点是以铁和碳两种元素为主而组成的铁碳合金。Fe-Fe3C相图是表示在极其缓慢加热(或冷却)情况下,不同成分的铁碳合金在不同温度下具有的状态或组织的图形,在铁碳合金中,碳可以溶解在铁中形成固溶体,也可与铁组成化合物,而化合物与固溶体还可结合成机械混合物等,铁碳合金中出现以下几种基本组织。

①铁素体F  是碳溶解于α-Fe品格间隙中形成的间隙固溶体,为体心立方晶格,含碳量愈低则铁素体的数量越多,碳在α-Fe中的溶解度室温时为0.005%,在727℃达到最大值为0.0218%。该组织的特点是强度、硬度低,而塑性和韧性高。

②奥氏体A  是碳溶于γ-Fe的间隙式固溶体,为面心立方晶格,能溶解较多的碳,随着温度的提高,碳在γ-Fe中的溶解度增加,在727℃时为0. 77%,在1148℃时达到最大值2.11%。该组织的塑性很好,强度和硬度明显高于铁素体。

③渗碳体Fe3C  是铁和碳形成的化合物,其含碳量为6.67%,晶体的结构复杂、硬度高、脆性大,熔点约为1227℃。通常而言,铁碳合金中,渗碳体硬而脆,因此合金成分中对渗碳体的数量有一定要求,来满足一般零件和刀具的需要。

④珠光体P  是铁素体和渗碳体组成的混合物,其平均的含碳量为0. 77%,性能介于铁素体和渗碳体之间。根据铁素体和渗碳体的分布规律,珠光体分为片状珠光体和球状珠光体(或粒状珠光体),两者之间的性能有较大的差异,通常球状珠光体具有切削加工性好、热处理变形与开裂的倾向小等特点,因此工具钢要求淬火前的原始组织为球状珠光体组织。

⑤莱氏体Ld  是奥氏体和渗碳体组成的机械混合物(共析体),为共晶转变产物,其含碳量为4. 3%,是以渗碳体为基体,特点是硬而脆,不能进行压力加工。

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