当前课程知识点：材料科学基础 > 第六章 相图 > 6.9 碳对铁碳合金平衡组织的影响 > 碳对铁碳合金平衡组织的影响
我们来学习一下
碳对铁碳合金的组织与性能的影响
我们结合两张图
铁碳相图以及按组织分区的铁碳相图
如 PPT图当中的所示
来看一下碳对铁碳合金平衡组织的影响
从铁碳相图当中可以知道
任何铁碳合金在室温下的平衡组织
都是由哪两个相组成的呢
铁素体和渗碳体两相
碳对合金当中铁素体和渗碳体的数量
以及组织有着极其重要的影响
我们看当碳等于0的时候
合金全部是由铁素体所组成的
而随着碳含量的增加
铁素体的数量不断减少
渗碳体的量则不断增多
当碳含量达到6.69%的时候
铁素体的量降为0
而渗碳体的量
则增至100%
含碳量的变化是合金组成相的
相对含量发生变化
从而引起了不同性质的结晶过程
也生成了不同的组织
随着含碳量的增加
铁碳合金的组织变化的顺序
依次为铁素体
然后变为铁素体加上三次渗碳体
再随着碳含量的增加
变为铁素体加上珠光体
到共析成分变为珠光体组织
到过共析的成分
变为珠光体加上二次渗碳体
接下来随着碳含量的增加
变为珠光体加上二次渗碳体
加上低温莱氏体
到共晶成分变为低温莱氏体
过共晶时得到的是低温莱氏体
加上一次渗碳体组织
铁碳合金中含碳量的变化
不仅使相主成物和组织组成物的数量
发生了变化
而且也使铁素体和渗碳体的形态
与分布发生变化
含碳量很低的时候
铁素体是基体组织
当含碳量大于0.0218%时
从奥氏体当中析出的先共析铁素体
是连续分布的块状组织
含碳量接近共析成分时
先共析铁素体
沿奥氏体的晶界呈网状分布
当碳含量达到0.77%时
则奥氏体全部形成什么呢
层片状的共析铁素体和共析渗碳体
随着含碳量的继续增加
共析铁素体的数量越来越少
当碳含量等于6.69%时
铁素体已不复存在
含碳量对渗碳体的形态
和分布的影响也是一样
当含碳量小于0.0218%的时候
从基体向铁素体的晶界上
析出微量的片状三次渗碳体
当碳含量大于0.0218%的时候呢
合金开始要发生共析转变
生成层片状的共析渗碳体和共析铁素体
它的数量随着含碳量的增加而增多
当碳含量等于0.77%时
合金全部变为层片状的珠光体
当碳含量大于0.77%时
沿奥氏体晶界
开始析出网状的二次渗碳体
网的厚度随着含碳量的增加而加厚
直到含碳量等于2.11%
当碳含量大于2.11%以后
合金要发生共晶转变
它们的平衡组织当中将会出现什么呢
出现莱氏体
大家有没有想到也就是说含碳量2.11%
是钢和铁的临界点成分点
那么也就是说
在共晶转变的时候会出现莱氏体组织
没有共晶转变
平衡组织当中将不会出现莱氏体
由此同学们有没有发现
也就是说在铁碳合金当中
钢当中是不会有莱氏体组织的
而在铸铁当中发生共晶转变
是有莱氏体组织的
莱氏体当中的共晶渗碳体
是一个连续的基体组织
当碳含量等于4.3%的时候
合金全部是以共晶渗碳体
为基体的莱氏体组织
当碳含量大于4.3%的时候
则从液相当中直接结晶出粗大的
长条状的一次渗碳体
由此可见
同一种组成相
比如说渗碳体
尽管本质不变
都是渗碳体相
但是由于形成条件不同
它的形态和分布可以发生很大的变化
从而形成不同的组织
它们会对铁碳合金的性能
最终产生十分重要的影响
下一节我们来学习
碳对铁碳合金机械性能的影响
这一节我们就讲到这里
-绪论
-绪论
-讨论1
-讨论2
-2.1 原子结构与原子轨道
--原子结构与轨道
-2.2 电子排布规律
--电子排布规律
--电子排布规律
-2.3 晶体中的结合键
--晶体中的结合键
--原子结构与键合
-2.4 晶体结构与空间点阵
-2.5 晶系与布拉菲点阵
--晶系与布拉菲点阵
--晶系与布拉菲点阵
-2.6 晶向指数与晶面指数
-2.7 晶面间距与晶面夹角
-2.8 晶体的宏观对称性
--晶体的宏观对称性
--晶体的宏观对称性
-讨论1
-讨论2
-习题-第2章
-3.1 金属的晶体结构
--金属的晶体结构
--金属的晶体结构
-3.2 金属晶体的堆垛与间隙
-3.3 合金基本概念
--合金的基本概念
--合金的基本概念
-3.4 固溶体
--固溶体
--固溶体
-3.5 化合物
--化合物
--化合物
-3.6 陶瓷的晶体结构
--陶瓷的晶体结构
--陶瓷的晶体结构
-3.7 高分子的基本结构
--高分子的基本结构
--高分子的基本结构
-3.8 非晶、准晶和纳米晶
-讨论1
-讨论2
-习题-第3章
-4.1 扩散的宏观规律
--扩散的宏观规律
--扩散的宏观规律
-4.2 扩散的微观机制
--扩散的微观机制
--扩散的微观机制
-4.3 扩散与原子的随机行走
-4.4 扩散系数与扩散激活能
-4.5 扩散的影响因素
--扩散的影响因素
--扩散的影响因素
-4.6 反应扩散
--反应扩散
--反应扩散
-讨论1
-讨论2
-习题-第4章
-5.1 纯金属的结晶
--纯金属的结晶
--纯金属的结晶
-5.2 金属结晶的基本条件
-5.3 液态金属的结构
--液态金属的结构
--液态金属的结构
-5.4 均匀形核
--均匀形核
--均匀形核
-5.5 非均匀形核
--非均匀形核
--非均匀形核
-5.6 晶体长大的动力学条件和液固界面微观结构
-5.7 阶梯的长大机制和生长形态
-讨论1
-讨论2
-习题-第5章
-6.1 匀晶相图
--匀晶相图
--匀晶相图
-6.2 共晶相图
--共晶相图
--共晶相图
-6.3 共析相图与包晶相图
-6.4 其他二元相图
--其他二元相图
--其它二元相图
-6.5 铁碳合金的组元及基本相
-6.6 Fe-Fe3C相图分析与工业纯铁结晶过程
-6.7 钢的结晶过程
--钢的结晶过程
--钢的结晶过程
-6.8 白口铸铁的结晶过程
-6.9 碳对铁碳合金平衡组织的影响
-6.10 碳对Fe-C合金机械性能的影响
-6.11 三元相图的表示方法
-6.12 直线法则与杠杆定律
-6.13 重心法则
--重心法则
--重心法则
-6.14 三元匀晶相图与等温截面图
-6.15 变温截面与投影图
--变温截面与投影图
--变温截面与投影图
-6.16 具有共晶三相平衡的三元系相图概况
-6.17 具有共晶三相平衡的三元系相图分析
-6.18 具有共晶三相平衡的三元系相图截面图与投影图
-讨论1
-讨论2
-习题-第6章
-7.1 固态相变的特点分类
-7.2 固态相变的形核与生长
-7.3 成分保持不变的(无扩散)相变
-7.4 过饱和固溶体的分解
-7.5 共析转变
--共析转变
--共析转变
-7.6 马氏体转变（一）
--马氏体转变（一）
--马氏体转变（一）
-7.7 马氏体转变（二）
--马氏体转变（二）
--马氏体相变（二）
-7.8 贝氏体相变
--贝氏体相变
--贝氏体转变
-讨论1
-讨论2
-习题-第7章
-8.1 点缺陷
--点缺陷
--点缺陷
-8.2 位错的基本概念
--位错的基本概念
--位错的基本概念
-8.3 柏氏矢量
--柏氏矢量
--柏氏矢量
-8.4 位错的运动
--位错的运动
--位错的运动
-8.5 位错的弹性性质
--位错的弹性性质
--位错的弹性性质
-8.6 位错的交互作用
--位错的交互作用
--位错的交互作用
-8.7 位错的生成与增殖
--位错的生成与增殖
--位错的生成与增殖
-8.8 实际晶体中的位错
--实际晶体中的位错
--实际晶体中的位错
-8.9 位错反应
--位错反应
--位错反应
-8.10 晶界与相界
--晶界与相界
--晶界与相界
-讨论1
-讨论2
-习题-第8章
-9.1 金属的应力-应变曲线
-9.2 单晶体的塑性变形-滑移
-9.3 单晶体的塑性变形-孪生
-9.4 多晶体的塑性变形
--多晶体的塑性变形
--多晶体的塑性变形
-9.5 多相合金的塑性变形
-9.6 聚合物与陶瓷的塑性变形
-9.7 变形后的组织与性能
-9.8 晶体的断裂
--晶体的断裂
--晶体的断裂
-9.9 回复和再结晶
--回复和再结晶
--回复和再结晶
-9.10 再结晶形核和长大
--再结晶形核和长大
--再结晶形核和长大
-9.11 再结晶组织控制
--再结晶组织控制
--再结晶组织控制
-9.12 蠕变、超塑性变形
--蠕变、超塑性变形
--蠕变、超塑性变形
-讨论1
-讨论2
-习题-第9章