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1、金属材料的常识金属材料的性能1机械零件损坏的形式有哪些？答：机械零件在使用中常见的损坏形式有：变形、断裂及磨损等。2什么是载荷？根据性质不同分为哪几种？答：材料在加工及使用过程中所受的外力称为载荷。根据载荷作用性质的不同，载荷可分为静载荷、冲击载荷及交变载荷三种。3什么是金属的力学性能？金属的力学性能包括哪些？答：金属材料所具有的承受机械荷而不超过许可变形或不破坏的能力，称为材料的力学性能。金属的力学性能包括强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度指标。4什么是强度？强度有哪些衡量指标？这些指标用什么符号表示？如何测量？答：金属在静载荷作用下，抵抗塑性变形或断裂的能力称为强度。材料常用的强度指标有
2、：屈服强度ReL（s），规定非比例延伸强度Rp0.2（0.2），抗拉强度Rm（b）等，这些指标都是通过拉伸试验测量的。5什么是塑性？塑性有哪些衡量指标？这些指标用什么符号表示？如何测得？答：材料受力后断裂前产生塑性变形的能力称为塑性。塑性的衡量指标有：断后伸长率A ()和断面收缩率Z（）这些指标也是通过拉伸试验测量的。6什么是硬度？常用的硬度试验法有哪三种？各用什么符号表示？答：材料抵抗局部变形特别是塑性变形、压痕或划痕的能力称为硬度，它是衡量材料软硬程度的指标。常用的硬度试验法有布氏硬度试验法（HB）、洛氏硬度试验法（HR）和维氏硬度试验法（HV）。7布氏硬度试验法有哪些优缺点？它主要适用于
3、什么样材料的测试？答：布氏硬度试验法, 压痕直径较大,能较准确地反映材料的平均性能。且由于强度和硬度间有一定的近似比例关系，因而在生产中较为常用。但由于测压痕直径费时费力，操作时间长，而且不适于测高硬度材料；压痕较大，只适合毛坯和半成品的测试，而不宜对成品及薄壁零件测试。所以生产中布氏硬度主要用于测定铸铁、有色金属及退火、正火、调质处理后的各种软钢等硬度较低的材料。8常用的洛氏硬度标尺有哪三种？各用什么符号表示？最常用的是一种？答：常用的洛氏硬度标尺有A、B、C三种，分别用符号HRA、HRB和HRC表示，其中C标尺应用最广。9什么是冲击韧性？什么是冲击韧度？其值用什么符号表示？答：金属材料抵抗
4、冲击载荷作用而不破坏的能力称为冲击韧性。通过一次摆锤冲击弯曲试验测定出的试样缺口处单位横截面积上所吸收的功来反映金属材料冲击韧性好坏的指标称为冲击韧度（k）。10什么是金属的疲劳断裂？什么是疲劳强度？答：零件长期在交变载荷作用下，承受的应力虽低于材料的屈服强度，但经过长时间的工作后，仍会产生裂纹或突然发生断裂。金属这样的断裂现象称为疲劳断裂。金属材料抵抗交变载荷作用而不产生破坏的能力称为疲劳强度。11生产中如何提高零件的抗疲劳能力？答：在生产中为了提高零件的抗疲劳能力，除合理选材外，细化晶粒，均匀组织，减少材料内部缺陷，改善零件的结构形式，减少零件表面粗糙度数值及采取各种表面强化的方法（如对工
5、件表面淬火、喷丸、渗、镀等），都能取得一定的抗疲劳效果。12什么是金属的工艺性能？它包括哪些内容？答：金属材料的工艺性能是指金属材料对不同加工工艺方法的适应能力。它包括铸造性能、锻造性能、切削加工性能和焊接性能、热处理性能等。第三章 铁碳合金1什么是合金中的元和相？答：组成合金最基本的独立物质称为组元（简称元）。一般把组成合金的化学元素当作组元，也可把合金中稳定的化合物作为组元。合金中成分、结构及性能相同的组成部分称为相。相与相之间有明显的界面分开。2什么是合金的组织？合金的组织有哪几种类型？答：合金中不同的相的分布状态就称为合金的组织；换而言之，数量、大小、和分布方式不同的相就构成合金不同的
6、组织。由单一相构成的组织为单相组织，由不同相构成的组织称为多相组织。根据合金中各组元之间结合方式的不同，合金的组织可分为固溶体、金属化合物和混合物三类。3什么是固溶体？固溶强化是怎么回事？答：固溶体是一种组元的原子溶入另一组元的晶格中所形成的均匀固相。形成固溶体，时都会使溶剂晶格发生畸变，从而使合金对变形的抗力增加，这种通过溶入溶质元素形成固溶体，而使金属材料强度、硬度提高的现象称为固溶强化。4为什么说合金的组织决定它的性能？答：数量、大小、和分布方式不同的相就构成合金不同的组织。由单一相构成的组织为单相组织，由不同相构成的组织称为多相组织。由于不同相之间的性能差异很大，再加上数量、大小、和分
7、布方式不同，所以合金的组织不同，其性能也就不同。5什么是共析转变？什么是共晶转变？答：在保持温度不变的条件下，从一个固相（奥氏体）同时析出两个固相（铁素体和渗碳体），这种转变称为共析转变。在保持温度不变的条件下，从一个液相中同时结晶出两种固相（奥氏体和渗碳体），这种转变称为共晶转变 。6按含碳量铁碳合金可分几种？答：按含碳量的不同，铁碳合金的室温组织可分为工业纯铁、钢和白口铸铁。其中把含碳量小于0.0218%的铁碳合金称为纯铁；把含碳量大于0.0218%而小于2.11%的铁碳合金称为钢；而把含碳量大于2.11%的铁碳合金称为铸铁。7什么是钢？根据含碳量和室温组织的不同，钢分为哪几类？答：含碳量
8、大于0.0218%而小于2.11%的铁碳合金称为钢，根据钢的含碳量不同可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢；根据钢的室温组织不同可分为亚共析钢、共析钢和过共析钢。8铁碳合金相图有哪些具体用途？答：铁碳合金相图表明了当含碳量不同时，其组织、性能的变化规律，同时揭示了相同的成分不同的温度时，组织和性能的变化。这为生产实践中的选材，铸造、锻造和热处理工艺的制定提供了依据。9含碳量的变化对钢的性能有何影响？答：钢中含碳量越高，硬度越高，而塑性、韧性越低，这在钢经过热处理后表现尤为明显。这主要是因为含碳量越高，钢中的硬脆相Fe3 C越多的缘故。钢的强度一般随含碳量的增加而提高，但当含碳量超过0.9后，由于脆而硬
9、的二次渗碳体沿晶界析出，随二次渗碳体数量增加，形成网状分布，将钢中的珠光体组织割裂开来，使钢的强度有所降低。因此对于碳素钢及低、中合金钢来说，其含碳量一般不超过1.3。10碳钢中存在哪些杂质元素？它们对钢性能有哪些影响？答：碳素钢中除铁和碳两种元素外，还会不可避免的在冶炼过程中从生铁、脱氧剂等炉料中入一些其它杂质元素，其中主要有硅、锰、硫、磷等元素，这些元素的存在必然会对钢的性能产一定的生影响。其中硅和锰为有益元素，一方面可提高钢的强度和硬度，此外，锰能与硫形成MnS，从而减轻硫对钢的危害。而硫和磷都是有害元素，其中硫的危害主要是造成钢材的“热脆”； 磷的危害主要是造成钢材的“冷脆”。11低碳
10、、中碳和高碳钢是如何划分的答：含碳量大于0.0218%而小于0.25时称为低碳钢；当含碳量大于0.25而小于0.60时称为中碳钢；当含碳量大于（等于）0.60以上时就称为低高碳钢。12钢的质量是根据什么划分的？答：钢的质量是根据钢中有害元素硫、磷含量多少划分的，有害元素硫、磷含量越少钢的质量就越好，按质量优劣可分为：普通钢、优质钢和高级优质钢。13碳素结构钢、优质碳素结构钢和碳素工具钢在牌号表示方法上有何不同答：我国钢材的牌号用国际通用的化学元素符号、汉语拼音字母和阿拉伯数字相结合的方法来表示。其中碳素结构钢牌号由以下四部分组成：(1)屈服点字母：Q钢屈服强度“屈”，汉语拼音字首。(2)屈服点
11、强度数值(单位MPa)。(3)质量等级符号：A、B、C、D级，从A到D依次提高。(4)脱氧方法符号：F沸腾钢、b半镇静钢 、Z镇静钢、TZ特殊镇静钢，Z与TZ符号在钢号组成表示方法中予以省略。例如，Q235AF表示屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。优质碳素结构钢的牌号则用两位数字表示，这两位数字表示该钢的平均含碳量的万分数。优质碳素结构钢根据钢中含锰量的不同，分为普通含锰量钢（Mn=0.350.80）和较高含锰量钢（Mn=0.71.2）两组。较高含锰量钢在牌号后面标出元素符号“Mn”。例如50Mn。碳素工具钢的牌号以汉字“碳”的汉语拼音字母字头“T”及后面的阿拉伯数字表示，其数字表示钢中平均
12、含碳量的千分数。例如T8表示平均含碳量为0.80的优质碳素工具钢。若为高级优质碳素工具钢，则在牌号后面标以字母A。例如，T12 A表示平均含碳量为1.2%的高级优质碳素工具钢。铁碳合金相图 铁碳合金相图从某种意义上讲，铁碳合金相图是研究铁碳合金的工具，是研究碳钢和铸铁成分、温度、组织和性能之间关系的理论基础，也是制定各种热加工工艺的依据。目录一、铁碳合金中的基本相 1. 1,铁素体(ferrite) 2. 2,奥氏体(Austenite ) 3. 3,渗碳体(Cementite)二、铁碳合金相图分析 1. 1.上半部分-共晶转变 2. 2.下半部分-共析转变 3. 3.相图中的一些特征点 4.
13、 4. 铁碳相图中的特性线 5. 5.水平线PSK为共析反应线 6. 6.相图中的相区三、含碳量对铁碳合金组织和性能的影响一、铁碳合金中的基本相 1. 1,铁素体(ferrite) 2. 2,奥氏体(Austenite ) 3. 3,渗碳体(Cementite)二、铁碳合金相图分析 1. 1.上半部分-共晶转变 2. 2.下半部分-共析转变 3. 3.相图中的一些特征点 4. 4. 铁碳相图中的特性线 5. 5.水平线PSK为共析反应线 6. 6.相图中的相区三、含碳量对铁碳合金组织和性能的影响展开一、铁碳合金中的基本相铁碳合金相图实际上是Fe-Fe3C相图，铁碳合金的基本组元也应该是纯铁和F
14、e3C。铁存在着同素异晶转变，即在固态下有不同的结构。不同结构的铁与碳可以形成不同的固溶体，FeFe3C相图上的固溶体都是间隙固溶体。由于-Fe和-Fe晶格中的孔隙特点不同，因而两者的溶碳能力也不同。 1,铁素体(ferrite)铁素体是碳在-Fe中的间隙固溶体,用符号F(或)表示,体心立方晶格; 虽然BCC的间隙总体积较大,但单个间隙体积较小,所以它的溶碳量很小,最多只有0.0218%(727时),室温时几乎为0,因此铁素体的性能与纯铁相似,硬度低而塑性高,并有铁磁性. 铁碳合金中的基本相 铁素体的力学性能特点是塑性,韧性好,而强度,硬度低. =30%50%,AKU=128160J b=18
15、0280MPa,5080HBS. 铁碳合金中的基本相 铁素体的显微组织与纯铁相同,用4%硝酸酒精溶液浸蚀后,在显微镜下呈现明亮的多边形等轴晶粒,在亚共析钢中铁素体呈白色块状分布,但当含碳量接近共析成分时,铁素体因量少而呈断续的网状分布在珠光体的周围. 铁碳合金中的基本相 2,奥氏体(Austenite )奥氏体是碳在-Fe中的间隙固溶体,用符号A(或)表示,面心立方晶格; 虽然FCC的间隙总体积较小,但单个间隙体积较大,所以它的溶碳量较大,最多有2.11%(1148时),727时为0.77%. 铁碳合金中的基本相 在一般情况下, 奥氏体是一种高温组织,稳定存在的温度范围为7271394,故奥氏
16、体的硬度低,塑性较高,通常在对钢铁材料进行热变形加工,如锻造,热轧等时,都应将其加热成奥氏体状态,所谓趁热打铁正是这个意思.b=400MPa,170220HBS,=40%50%. 另外奥氏体还有一个重要的性能,就是它具有顺磁性,可用于要求不受磁场的零件或部件. 铁碳合金中的基本相 奥氏体的组织与铁素体相似,但晶界较为平直,且常有孪晶存在. 铁碳合金中的基本相 3,渗碳体(Cementite)渗碳体是铁和碳形成的具有复杂结构的金属化合物,用化学分子式Fe3C表示.它的碳质量分数Wc=6.69%,熔点为1227, 质硬而脆,耐腐蚀.用4%硝酸酒精溶液浸蚀后,在显微镜下呈白色,如果用4%苦味酸溶液浸
17、蚀,渗碳体呈暗黑色. 铁碳合金中的基本相 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,它们的大小,数量,分布对铁碳合金性能有很大影响. 铁碳合金中的基本相 总结: 在铁碳合金中一共有三个相,即铁素体,奥氏体和渗碳体.但奥氏体一般仅存在于高温下,所以室温下所有的铁碳合金中只有两个相,就是铁素体和渗碳体.由于铁素体中的含碳量非常少,所以可以认为铁碳合金中的碳绝大部分存在于渗碳体中.这一点是十分重要的. 铁和碳可以形成一系列化合物,如Fe3C,Fe2C,FeC等,有实用意义并被深入研究的只是Fe-Fe3C部分,通常称其为 Fe-Fe3C相图, 此时相图的组元为Fe和F
18、e3C. _由于实际使用的铁碳合金其含碳量多在5%以下,因此成分轴从06.69%.所谓的铁碳合金相图实际上就是FeFe3C相图. 二、铁碳合金相图分析FeFe3C相图看起 来比较复杂,但它仍然是由一些基本相图组成的,我们可以将FeFe3C相图分成上下两个部分来分析. 1.上半部分-共晶转变在1148,4.3%C的液相发生共晶转变: Lc (AE+Fe3C), 转变的产物称为莱氏体,用符号Ld表示. 存在于1148727之间的莱氏体称为高温莱氏体,用符号Ld表示,组织由奥氏体和渗碳体组成;存在于727以下的莱氏体称为变态莱氏体或称低温莱氏体,用符号Ld表示,组织由渗碳体和珠光体组成. 低温莱氏体
19、是由珠光体,Fe3C和共晶Fe3C组成的机械混合物.经4%硝酸酒精溶液浸蚀后在显微镜下观察,其中珠光体呈黑色颗粒状或短棒状分布在Fe3C基体上,Fe3C和共晶Fe3C交织在一起,一般无法分辨. 2.下半部分-共析转变在727,0.77%的奥氏体发生共析转变: AS (F+Fe3C),转变的产物称为珠光体. 共析转变与共晶转变的区别是转变物是固体而不非液体. 3.相图中的一些特征点相图中应该掌握的特征点有:A,D,E,C,G(A3点),S(A1点),它们的含义一定要搞清楚.根据相图分析如下点： 相图中重要的点(14个)： 1.组元的熔点: A (0, 1538) 铁的熔点;D (6.69, 12
20、27) Fe3C的熔点 2.同素异构转变点:N(0, 1394)-Fe -Fe;G(0, 912)-Fe -Fe 相图3.碳在铁中最大溶解度点: P(0.0218,727),碳在-Fe 中的最大溶解度 E(2.11,1148),碳在-Fe 中的最大溶解度 H (0.09,1495),碳在-Fe中的最大溶解度 Q(0.0008,RT),室温下碳在-Fe 中的溶解度 三相共存点: S(共析点,0.77,727),(A+F +Fe3C) C(共晶点,4.3,1148),( A+L +Fe3C) J(包晶点,0.17,1495)( d+ A+L ) 其它点 B(0.53,1495),发生包晶反应时液相
21、的成分 F(6.69,1148 ) , 渗碳体 K (6.69,727 ) , 渗碳体 4. 铁碳相图中的特性线相图中的一些线应该掌握的线有:ECF线,PSK线(A1线),GS线(A3线),ES线(ACM线) 水平线ECF为共晶反应线. 碳质量分数在2.11%6.69%之间的铁碳合金, 在平衡结晶过程中均发生共晶反应. 5.水平线PSK为共析反应线碳质量分数为0.0218%6.69%的铁碳合金, 在平衡结晶过程中均发生共析反应.PSK线亦称A1线. GS线是合金冷却时自A中开始析出F的临界温度线, 通常称A3线. ES线是碳在A中的固溶线, 通常叫做Acm线.由于在1148时A中溶碳量最大可
22、达2.11%, 而在727时仅为0.77%, 因此碳质量分数大于0.77%的铁碳合金自1148冷至727的过程中, 将从A中析出Fe3C.析出的渗碳体称为二次渗碳体(Fe3CII). Acm线亦为从A中开始析出Fe3CII的临界温度线. PQ线是碳在F中固溶线.在727时F中溶碳量最大可达0.0218%, 室温时仅为0.0008%, 因此碳质量分数大于0.0008%的铁碳合金自727冷至室温的过程中, 将从F中析出Fe3C.析出的渗碳体称为三次渗碳体(Fe3CIII).PQ线亦为从F中开始析出Fe3CIII的临界温度线.Fe3CIII数量极少,往往予以忽略. 6.相图中的相区1.单相区(4个+
23、1个): L,A,F ,(+ Fe3C) 2.两相区(7个):L + ,L + Fe3C,L + A, + A ,A + F ,A + Fe3C ,F + Fe3C. 三、含碳量对铁碳合金组织和性能的影响1含碳量对铁碳合金平衡组织的影响 按杠杆定律计算，可总结出含碳量与铁碳合金室温时的组织组成物和相组成物间的定量关系 2含碳量对机械性能的影响 渗碳体含量越多，分布越均匀，材料的硬度和强度越高，塑性和韧性越低；但当渗碳体分布在晶界或作为基体存在时，则材料的塑性和韧性大为下降，且强度也随之降低。 3含碳量对工艺性能的影响 对切削加工性来说，一般认为中碳钢的塑性比较适中，硬度在HB200左右，切削加
24、工性能最好。含碳量过高或过低，都会降低其切削加工性能。 对可锻性而言，低碳钢比高碳钢好。由于钢加热呈单相奥氏体状态时，塑性好、强度低，便于塑性变形，所以一般锻造都是在奥氏体状态下进行。锻造时必须根据铁碳相图确定合适的温度，始轧和始锻温度不能过高，以免产生过烧；始轧和温度也不能过低，以免产生裂纹。 对铸造性来说，铸铁的流动性比钢好，易于铸造，特别是靠近共晶成分的铸铁，其结晶温度低，流动性也好，更具有良好的铸造性能。从相图的角度来讲，凝固温度区间越大，越容易形成分散缩孔和偏析，铸造性能越差。 一般而言，含碳量越低，钢的焊接性能越好，所以低碳钢比高碳钢更容易焊接。金属材料热处理工艺及处理原理 电的应
25、用使加热易于控制，且无环境污染。利用这些热源可以直接加热，也可以通过熔融的盐或金属，以至浮动粒子进行间接加热。金属加热时，工件暴露在空气中，常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低)，这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热，也可用涂料或包装方法进行保护加热。加热温度是金属材料热处理工艺的重要工艺参数之一，选择和控制加热温度 ，是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异，但一般都是加热到相变温度以上，以获得需要的组织。另外转变需要一定的时间，因此当金属工件表面达到要求的加热温度时，还须在此温度保
26、持一定时间，使内外温度一致，使显微组织转变完全，这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时，加热速度极快，一般就没有保温时间或保温时间很短，而化学热处理的保温时间往往较长。冷却也是金属材料热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。 金属金属材料热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理、局部热处理和化学热处理等。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，每一大类又可区分为若干不同的金属材料热处理工艺。同一种金属采
27、用不同的金属材料热处理工艺，可获得不同的组织，从而具有不同的性能。钢铁是工业上应用最广的金属，而且钢铁显微组织也最为复杂，因此钢铁金属材料热处理工艺种类繁多。整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，以改变其整体力学性能的金属金属材料热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。退火是将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性
28、能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。淬火是将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆。为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于710的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”，其中的淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。 “四把火”随着加热温度和冷却方式的不同，又演变出不同的金属材料热处理工艺 。为了获得一定的强度和韧性，把淬火和高温回火结合起来的工艺，称为调质。某些合金淬火形成过饱和固溶体后，将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间，以提
29、高合金的硬度、强度或电性磁性等。这样的金属材料热处理工艺称为时效处理。把压力加工形变与热处理有效而紧密地结合起来进行，使工件获得很好的强度、韧性配合的方法称为形变热处理；在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理，它不仅能使工件不氧化，不脱碳，保持处理后工件表面光洁，提高工件的性能，还可以通入渗剂进行化学热处理。表面热处理是只加热工件表层，以改变其表层力学性能的金属金属材料热处理工艺。为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部，使用的热源须具有高的能量密度，即在单位面积的工件上给予较大的热能，使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。表面热处理的主要方法，有激光热处理、火焰淬火和感应加热热处
30、理，常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属金属材料热处理工艺。化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、氮或其它合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热，保温较长时间，从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后，有时还要进行其它金属材料热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属、复合渗等。热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。大体来说，它可以保证和提高工件的各种性能 ，如耐磨、耐腐蚀等。金属材料热处理工艺还可以改善毛坯的组织和应力
31、状态，以利于进行各种冷、热加工。例如白口铸铁经过长时间退火处理可以获得可锻铸铁，提高塑性 ；齿轮采用正确的金属材料热处理工艺，使用寿命可以比不经热处理的齿轮成倍或几十倍地提高；另外，价廉的碳钢通过渗入某些合金元素就具有某些价昂的合金钢性能，可以代替某些耐热钢、不锈钢；工模具则几乎全部需要经过热处理方可使用。钢和生铁的划分E点成分是钢与生铁的分界线，E点左边的铁碳合金称为钢( 含碳量小于0.0218%的称为纯铁)。E点右边的称为生铁。1.工业纯铁（C0.0218%）常温组织为F，Fe3CIII数量极少，经常忽略。2.钢(0.02182.11) %C钢的共同特点是在AESG区域中全是A组织，当温度
32、下降时A发生如下的转变：若钢的含碳量等于0.77%时，A在727 时全部转变为珠光体，即A P；若含碳量小于0.77%时，则A在GS线首先析出F，冷却到PSK线时剩余的A发生共析反应转变为P，最后的组织为F+P；若含碳量大于0. 77%时，则A在ES线首先析出二次渗碳体， 冷却到PSK线时，A发生共析反应变成P，最后的组织为P+Fe3CII，所以根据A析出的情况，钢可分为三种： 亚共析钢：(0.02180.77) %C,常温组织为F+P。 共析钢：C=0.77%，常温组织为P。 过共析钢：(0.772.11) %C，常温组织为P+Fe3CII。3.生铁(白口铁) (2.116.69) %C生铁
33、的共同特点是在ECF线上都有共晶反应，都有莱氏体的组织存在。生铁也分为三种：亚共晶生铁：(2.114.3)%C，常温组织为：P+Fe3CII+Ld 。共晶生铁：C=4.3%，常温组织为Ld 。过共晶生铁：(4.36.69)%C，常温组织为Ld+Fe3CI 。在1148727之间的莱氏体是A 与渗碳体组成的混合物，在727以下的莱氏体是P与渗碳体组成的混合物，莱氏体的性能基本上与渗碳体相同，因此，上述这三种不同的组织的铸铁统称为白口铸铁。四、铁碳合金相图的应用1 .在选材方面的应用铁碳合金相图总结了铁碳合金组织和性能随成分的变化规律。这样，就可以根据零件的服务条件和性能要求，来选择合适的材料。碳
34、对铁碳合金的组织和性能有着重大的影响，如右图所示。不同成份的铁碳合金在机械性能和工艺性能等方面产生了极大的差异。 根据图中成分组织性能关系的规律，可以按照零件或工具性能要求，进行合理的选材。如果需要塑性好韧性高的材料时，则可选用铁素体组织多的碳钢；对于要求综合机械性能较高的材料，可选用组织是铁素体加珠光体的碳钢。当需要硬度高、耐磨性好的材料时，则应选含碳更高的其组织是珠光体加渗碳体的碳钢。 2.在铸造方面的应用 根据铁碳合金相图确定浇铸温度，一般在液相线以上150左右。并且还可选择流动性好的合金，即接近共晶成分的合金应用最广泛。因其熔点低，结晶温度间隔小，流动性好，组织致密。3在锻造方面的应用可以确定钢材在锻造时必须选择在奥氏体区的适当温度范围内进行，因为奥氏体单相变形均匀，强度较低，塑性较好，便于塑性变形。4在焊接方面的应用焊接时从焊缝到母材各区域的加热温度是不同的，可根据铁碳合金相图分析低碳钢焊接接头的组织变化情况。5在热处理方面的应用根据铁碳合金相图拟订淬火、退火、正火等各种热处理加热规范，有着特别重要的意义。这将在后续章节中详细介绍。铁碳合金相图