金属材料与热加工基础 教案 李蕾 第二章金属晶体结构与结晶分析.docx

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1、金属材料与热加工基础课程教案系（部）教研室课程代码学分课程性质必修（）专业选修（）公共选修（）授课专业授课班级任课教师职称考核方式金属材料与兹加工及砒双嗓(章节备课)章次第二章金属晶体结构及结晶分析课时安排总学时数：810理论教学时数：68实验教学时数：2学的歌教目1本章主要通过金属晶体结构及结晶分析的学习，掌握金属晶体结构及结晶的基本知识，初步具有分析和应用铁碳合金相图的能力。本章知识结构图示f纯金属晶体结构金金属的晶体结构W-MoFe-Ni等都属于匀晶相图。（2）二元共晶相图二元共晶相图是两组元在液态无限互溶，在固态下有限互溶，并发生共晶反应，形成共晶组织的相图。如：Pb-Sn.Pb-Sb

2、.Ag-Cu.A1-Si等都属于共晶相图。第三节铁碳合金相图分析一、铁碳合金的基本相及基本组织通常仅研究WC2.11%的铁碳合金，缓冷却到此线时(U48C),液相将发生共晶转变而生成莱氏体(1d)PSK共析线又称A1线，Wc0.0218%的铁碳合金，缓冷至此线(727*0,均将发生共析转变，即奥氏体将生成铁素体和渗碳体组成的机械混合物珠光体(P)GSA，.线也称奥氏体和铁素体相互转变线。冷却时从奥氏体中析出铁素体的开始线：加热时，铁素体全部转变成奥氏体的结束线ESAcm线碳在奥氏体中的溶解度曲线。碳在奥氏体中的最大溶解度是E点(WC=2.11%)。随着温度的降低，碳在奥氏体中的溶解度减小，将由

3、奥氏体中析出渗碳体。为和直接从液相中结晶出来的渗碳体(Feg)相区别，将奥氏体中析出的渗碳体成为二次渗碳体(FaC)o2 .铁碳合金的分类3 .典型铁碳合金平衡结晶过程分析为了进一步认识、理解铁碳相图，现以碳钢和白口铸铁的几种典型合金为例，分析其结晶过程及在室温下的显微组织。(1)共析钢I点以上12点2S点S点以下室温组织是珠光体。共析钢(珠光体)的显微组织：白色基体为铁素体，黑色层片为渗碳体。(2)亚共析钢图2-23中合金H为WC=0.45%的亚共析钢，其结晶过程如图2-25所示。室温组织都是铁素体与珠光体。但随含碳量增加，铁素体量逐渐减少,珠光体量逐渐增多。(3)过共析钢图2-23中合金H

4、I为WC=12%的过共析钢,其结晶过程如图2-27所示。室温组织都是珠光体与网状二次渗碳体。但随含碳量的增加，珠光体量逐渐减少，二次渗碳体量逐渐增多。二次渗碳体以网状分布在晶界上，将明显降低钢的强度和韧性。因此，过共析钢在使用之前，应采用热处理等方法消除网状二次渗碳体。(4)共晶白口铸铁图2-23中合金IV为Wc=4.3%的共晶白口铸铁，其结晶过程如图2-29所示。室温组织是珠光体和渗碳体(共晶渗碳体和二次渗碳体)组成的两相组织，即低温莱氏体1，d。共晶白口铸铁的显微组织如图2-30所示，图中黑色部分为珠光体，白色基体为渗碳体(共晶渗碳体和二次渗碳体连在一起难以分辨)。(5)亚共晶白口铸铁图2-22中合金V为WC=3.0%的亚共晶白口铸铁，其结晶过程：室温组织是珠光体、二次渗碳体和低温莱氏体1；图中黑色枝状或块状为珠光体，黑白相间的基体为低温莱氏体，珠光体周围白色网状为二次渗碳体。(6)过共晶白口铸铁合金IV为Wt=5.0%的过共晶白口铸铁