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      鐵碳合金的基本組織
      發布時間:2017-09-02   作者:濰坊豐東   已閱讀:286次

      鋼與鑄鐵是在機械制造中應用最為廣泛的金屬材料,盡管鋼鐵的種類多、成分各不相同,但其共同點是以鐵和碳兩種元素為主而組成的鐵碳合金。Fe-Fe3C相圖是表示在極其緩慢加熱(或冷卻)情況下,不同成分的鐵碳合金在不同溫度下具有的狀態或組織的圖形,在鐵碳合金中,碳可以溶解在鐵中形成固溶體,也可與鐵組成化合物,而化合物與固溶體還可結合成機械混合物等,鐵碳合金中出現以下幾種基本組織。

      ①鐵素體F  是碳溶解于α-Fe品格間隙中形成的間隙固溶體,為體心立方晶格,含碳量愈低則鐵素體的數量越多,碳在α-Fe中的溶解度室溫時為0.005%,在727℃達到最大值為0.0218%。該組織的特點是強度、硬度低,而塑性和韌性高。

      ②奧氏體A  是碳溶于γ-Fe的間隙式固溶體,為面心立方晶格,能溶解較多的碳,隨著溫度的提高,碳在γ-Fe中的溶解度增加,在727℃時為0. 77%,在1148℃時達到最大值2.11%。該組織的塑性很好,強度和硬度明顯高于鐵素體。

      ③滲碳體Fe3C  是鐵和碳形成的化合物,其含碳量為6.67%,晶體的結構復雜、硬度高、脆性大,熔點約為1227℃。通常而言,鐵碳合金中,滲碳體硬而脆,因此合金成分中對滲碳體的數量有一定要求,來滿足一般零件和刀具的需要。

      ④珠光體P  是鐵素體和滲碳體組成的混合物,其平均的含碳量為0. 77%,性能介于鐵素體和滲碳體之間。根據鐵素體和滲碳體的分布規律,珠光體分為片狀珠光體和球狀珠光體(或粒狀珠光體),兩者之間的性能有較大的差異,通常球狀珠光體具有切削加工性好、熱處理變形與開裂的傾向小等特點,因此工具鋼要求淬火前的原始組織為球狀珠光體組織。

      ⑤萊氏體Ld  是奧氏體和滲碳體組成的機械混合物(共析體),為共晶轉變產物,其含碳量為4. 3%,是以滲碳體為基體,特點是硬而脆,不能進行壓力加工。



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