那些年我们追过的铁-碳相图
铁碳合金是人类使用最为广泛的金属材料,不同成分的铁碳合金,组织和性能也不相同。在研究和使用钢铁材料、制定其热加工和热处理工艺以及分析工艺废品的原因时,都需要应用铁-碳相图,可见铁-碳相图的重要性,下面小编带大家从铁-碳合金的典型组织、相图剖析及平衡结晶过程三个方面一起看看那些年我们追过的铁-碳相图。
铁素体(Ferrite)/(α-Fe)/(F)
组织:碳在α-Fe中的固溶体,体心立方晶格;
特性:碳在α-Fe中溶解度极小,室温时仅为0.0008%,在727℃时达到最大溶解度0.0218%;
性能:铁素体的力学性能特点是塑性、韧性好,而强度、硬度低。
铁素体的组织为多边形晶粒,性能与纯铁相似。
奥氏体(Austenite)/(γ-Fe)/(A)
组织:碳溶于γ-Fe中的间隙固溶体,面心立方晶格;
特性:碳在γ-Fe中的溶解度要比在α-Fe中大,在727℃时为0.77%,在1148℃时溶解度最大,可达2.11%;
性能:具有一定的强度和硬度,塑性和韧性也好。
奥氏体组织为不规则多面体晶粒,晶界较直钢材热加工都在奥氏体区进行。
渗碳体(Cementite)/(Fe3C)/(C)
组织:铁和碳的化合物(Fe3C);
特性:呈复杂晶格结构的间隙化合物.含碳量为6.67%,Fe3C是一种介稳态相,在一定条件下会发生分解;
性能:硬度很高、耐磨,但脆性很大,塑性几乎为零。
渗碳体是钢中的强化相,根据生成条件不同渗碳体有条状、网状、片状、粒状等形态。
马氏体(Martensite)/(M)
组织:碳在α-Fe中的过饱和固溶体称为马氏体,体心正方结构;
特征:马氏体是过冷奥氏体快速冷却,在Ms与Mf点之间的切变方式发生转变的产物,分为板条状马氏体(低碳)和针状马氏体;
性能:马氏体有很高的强度和硬度,但塑性很差,几乎为零,不能承受冲击载荷。
板条状马氏体: 又称低碳马氏体,在低、中碳钢及不锈钢中形成,由许多成群的、相互平行排列的板条所组成的板条束。空间形状是扁条状的,一个奥氏体晶粒可转变成几个板条束(通常3到5个);
针状马氏体: 又称片状马氏体或高碳马氏体,片状马氏体常见于高、中碳钢及高Ni的Fe-Ni合金中;当最大尺寸的马氏体片小到光学显微镜无法分辨时,便称为隐晶马氏体。在生产中正常淬火得到的马氏体,一般都是隐晶马氏体。
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