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铁碳合金的(基本组织)相

时间:2015-10-31 08:46来源:www.eadianqi.com 编辑:自动控制网
在固态铁碳合金中,铁和碳的相互作用有两种:一是碳原子溶解到铁的晶格中形成固溶体,如铁素体与奥氏体;二是铁和碳原子按一定的比例相互作用形成金属化合物,如渗碳体。 铁素体、奥氏体、渗碳体均是铁碳合金的基本相。 1、铁素体(F) 碳溶于铁中的间隙固

在固态铁碳合金中,铁和碳的相互作用有两种:一是碳原子溶解到铁的晶格中形成固溶体,如铁素体与奥氏体;二是铁和碳原子按一定的比例相互作用形成金属化合物,如渗碳体。

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铁素体、奥氏体、渗碳体均是铁碳合金的基本相。

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1、铁素体(F)

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碳溶于α铁中的间隙固溶体称为铁素体,用符号F或α表示。它仍保持α铁的 本文来自www.eadianqi.com

 
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体心立方晶格,由于体心立方晶格原子间的空隙很小,因而溶碳能力极差,在727℃时的最大溶碳量为Wc=0.0218%,在600℃是溶碳量约为Wc=0.0057%,室温下几乎为零Wc=0.0008%。因此,其室温性能几乎和纯铁相同,铁素体的强度、硬度不高(σb=180-280MPa,50-80HBS),但具有良好的塑性和韧性(δ=30%-50%,Akv=128-160J)。所以以铁素体为基体的铁碳合金适于塑性成形加工。

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2、奥氏体(A)

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碳溶于γ铁中的间隙固溶体称为奥氏体,用符号A或γ表示。它仍保持γ铁的面心立方晶格。由于面心立方晶格原子间的空隙比体心立方晶格大,因此碳在γ铁中的溶碳能力比在α铁中要大些。在727℃时的溶碳量为Wc=0.77%,随着温度的升高溶量增加,到1148℃是时达到最大Wc=2.11%。奥氏体的力学性能与其溶碳量及晶粒大小有关,一般奥氏体的强度、硬度为(σb约为400MPa,160-200HBS),但具有良好的塑性和韧性(δ=40%-50%),无磁性。因为奥氏体的硬度较低而塑性较高,易于锻压成型。

3、渗碳体

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渗碳体具有复杂晶格的间隙化合物,分子式为Fe3C,其Wc=6.69%,是钢和铸铁中常用的固相。熔点约为1227℃,渗碳全硬度很高(950-1050HV),而塑性与韧性几乎为零,脆性很大。渗碳体不能单独使用,在钢中总是和铁素体混在一起,是碳钢中主要强化相。渗碳体在钢和铸铁中存在形式有片状、球状、网状、板状,它的数量、形状、大小和分布状况对钢的性能影响很大。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

渗碳体是一种亚稳定相,在一定条件下会发生分解,形成石墨状的自由碳。

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