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(完整版)铁碳合金相图(一)


符号:Fe3C 复杂的斜方晶体
存在温度区间:室温——1148℃
溶碳能力: C=6.69%
性能:熔点 12270C 硬度很高,塑性很差,伸长率和冲击韧 度几乎为零,是一个硬而脆的组织。
(4)珠光体:
概念:是铁素体与碳光体的混合物
符号: P 是铁素体和渗碳体片层相间,交替排列。
存在温度区间: 室温——727℃
溶碳能力:在 7270C 时,C=0.77%
性能特点:取决于铁素体和渗碳体的性能,强度较高,硬度 适中,具有一定的塑性。
5、莱氏体
概念:是含碳量为 4.3%的液态铁碳合金在 11480C 时从液体 上中间结晶出的奥氏体和渗碳体的混合物。
符号:Ld 高温莱氏体,温度>727℃
由于奥氏体在 7270C 时转变为珠光体,所以在室温下的莱氏 体由珠光体和渗碳体组成叫低温莱氏体。
作业 布置

学生听课 情况
学 学生掌握

情况
记 存在的问 题
审查签字
习题册
年月日
教师活 动
一、新课导入
教学过程 教学内容
学生活动
回顾上一次课的内容,以提问的形式检查上节课学生的掌握 情况,举实例有技巧得到如本次课要学习的内容。
二、新课讲授
1、合金及其组织
金属:是由单一元素构成的具有特殊光泽、延展性、导电性、 导热性的物质,如铁、金、银、铜、铁、锰、锌、铝等。
符号:A
面心立方晶格
存在温度区间:大于 727℃
溶碳能力:较强。在 11480C 时可溶 C 为 2.11%,在 7270C 时,可溶 C 为 0.77%。(0.0218% ——2.11%)
性能:强度、硬度不高,具有良好的塑性,是绝大多数钢在 高温进行锻造和扎制时所要求的组织。
(3)渗碳体:
概念:含碳量为 6.69%的铁与碳的金属化合物。
利用多媒 体效果观 察
固熔体 根据溶质原子在晶格(溶剂)所处的位置不同 可以 分为:
间隙固熔体
置换固熔体
间隙固熔体:溶质原子分布于溶剂晶格间隙之中而形成的固 熔体。
举例:碳、氮、硼等非金属元素熔入铁中
特点:由于熔剂的晶格空间有限,所以溶质原子量是有限的。
:溶质原子
:溶质原子
:溶剂原子
:溶剂原子
置换固熔体:溶质原子置换了熔剂晶格节点上某些原子而形 成的固熔体。
课题 授课教师 教案序号
理论课教案
铁碳合金状态图(一)
专业 授课时间


机械加工 基础
课 型 新授
教学方法
教学 目标
1、掌握合金的基本概念及合金的组织。
2、掌握固溶解,金属化合物质、混合物。 3、掌握铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体的符号及性能 特点。
教学重点难点 及解决办法
掌握铁碳合金的基本组织、性能
合金:是由一种金属元素与其他金属元素或非金属元素通过 熔炼或其他方法合成的具有金属特性的物质。
金属材料:金属及其合金的总称
(1)合金组织
固熔体、金属化合物、混合物
1)固熔体
是一种组元的原子熔入另一种元素称为溶质,而基体元素称为溶剂。
固溶体仍然保持溶剂的晶格类型。
符号:F
体心立方晶格
存在温度区间:室温——912℃
溶解能力:溶解度很小,在 7270C 时,碳在α-Fe 中的最大 溶碳量为 0.0218%,随温度的降低逐渐减小。
性能:由于铁素体的含碳量低,所以铁素体的性能与纯铁相 似。即有良好的塑性和韧性,强度和硬较低。
(2)奥氏体:
概念:碳溶解在γ-Fe 中形成的间隙固溶体称为奥氏体。
具有同素异构转变的金属有:铁、钴、钛、锡、锰等。
引导学生 分析寸铁 的冷却过 程
δ-Fe
1394℃
γ-Fe
912℃
α-Fe
体心立方晶格
面心立方晶格
体心立方晶格
3、铁碳合金的基本组织与性能
(1)铁素体:
概念:碳溶解在α-Fe 中形成的间隙固溶体称为铁素体。
结合纯铁 冷却曲线 得到铁碳 合金五种 组织
特点: 原子半径相同或接近,周期位置接近,晶格类型差别 小。
2)金属化合物:
定义;合金组元间发生相互作用而形成一种具有金属特性的 物质。
特性:(1)可用化学式来表示。
(2)复杂的晶格结构“三高一稳”的性能,高熔点、 高硬度、高脆性
3)混合物:
定义:两种或两种以上的相按一定质量分数组成的物质。
特征:保持自己原来地晶格类型
L’d 低温莱氏体,温度<7270C
溶碳能力:C=4.3%
熟记铁碳 合金五种 组织
性能特点:硬度很高,塑性很差。
F、A、Fe3C 是单相组织,称铁碳合金的基本相。
P、Ld 是由基本相混合组成的多相组织。
三、课堂小结 以叙述的方式对这两节课的内容进行概括性的总结。
四、作业
习题
性能:取决于组成相的性能,分布形态及数量和大小。
固熔强化:通过溶入溶质元素形成固溶体而使金属材料强度、 硬度提高的想象。
学生复习 总结三种 合金组织
2、纯铁的同素异构转变
(1)金属的晶格
体心立方晶格面 心立方晶格
密排六方晶格
(2)纯铁的同素异构转变
同素异构转变的概论:
金属在固态下,随温度的改变有一种晶格转变为另一晶格的 现象称为同素异构转变。
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