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碳钢的分类、用途及牌号

5.莱氏体(Ld)
奥氏体和渗碳体的机械混合物,Wc=4.3﹪。

以727℃为界,分高、低温莱氏体。

其性能与渗碳体相似,硬度高,塑性、韧性极差。

1.3.2铁碳合金状态图
它是缓慢冷却或加热条件下,不同的成分、不同的温度材料所具有的组织或状态。

如下图:
1.图中点的物理意义
P:碳在α—Fe中最大溶解度,Wc=0.0218﹪,T=727℃。

S:共析点,Wc=0.77﹪,T=727℃。

(F+FeC3=P)亚、过共析钢分界点。

G:纯铁的同素异转变点,Wc=0﹪,T=912℃。

E:碳在r—Fe中最大溶解度,Wc=2.11﹪,T=1148℃
C:共晶点,Wc=4.3﹪,T=1148℃。

A:纯铁的熔点,T=1538℃。

2.图中线的物理意义
GS:又称A3线,从奥氏体中析出铁素体线。

ES:又称A cm线,从奥氏体中析出渗碳体线。

PSK:又称A1线,共析线。

(组织转变温度线)
ECF:共晶线。

AECF:固相线。

ACD:液相线。

3.各相区的组织
主要介绍室温时的组织和常用热处理5个相区。

再以Wc=0.4﹪和Wc=0.9﹪为例讲解……
——类似于建筑中的水泥和石子的关系。

4.含碳量对铁碳合金组织和性能的影响(配图)
(1)对组织的影响:
含碳量越低,铁素体越多。

——含碳量越高,珠光体越多……
含碳量越高,渗碳体越多。

(Wc=0.77﹪时形成的珠光体最多)
(2)对性能的影响:(金属材料的冶炼、加工过程简介,以增加知识面)
1)强度:当Wc﹤0.9﹪时,随着Wc↑而增加,当Wc﹥0.9﹪时,随着Wc↑而下降。

2)硬度:随着Wc↑而增加。

3)塑性、韧性:随着Wc↑而下降。

4)切削性能:Wc≈0.4﹪时,切削性能最好。

5)锻造性能:随着Wc↑而下降。

6)铸造性能:随着Wc↑而提高。

7)可焊接性能:随着Wc↑而下降。

5.铁碳合金状态图的应用
(1)选用材料
在模具行业中,冲压模具追求强度和硬度,Wc在0.5﹪~1.5﹪之间;
塑料模具在追求强度和硬度的同时,还要求材料具备良好的加工性能,故多为Wc﹤0.5﹪的范围内。

(2)制定加工工艺温度
Ⅳ.课堂小结
1.铁碳合金的基本组织及性能,
2.铁碳合金状态图
3.含碳量对铁碳合金组织和性能的影响
Ⅴ.布置作业
……
Ⅵ.课后记
本次课的内容不便学生记忆,通过提问和举例来促进、加深学生理解和掌握。

参考资料:
1、模具材料机械工业出版社高卫国主编
2、中国模具设计大典中国机械工程学会编江西科学技术出版社2003.1
3、金属学与热处理机械工业出版社崔忠圻主编。

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