04 金属材料热处理 第四章 铁碳合金 教案

湖南工学院金属材料热处理教案。

第四章 铁碳合金

碳钢与铸铁是使用最为广泛的金属材料，是铁和碳组成的合金，不同成分的碳钢和铸铁，组织和性能也不相同。在研究和使用钢铁材料、制定其热加工和热处理工艺以及分析工艺废品的原因时，都需要应用铁碳相图。

一、本章教学目的

1 介绍铁碳相图的基本组元和基本相；

2 分析铁碳相图，讲解各种典型成分铁碳合金的结晶过程和其成分－组织－性能间关系；说明铁碳相图的基本应用；

3 介绍各种碳钢的牌号及应用。

二、 教学内容与要求

（1）分析铁碳相图，阐明铁碳合金的分类、成分、基本相、组织构成、性能特点；

（2）掌握铁碳合金的平衡结晶过程及组织规律。

（3）掌握含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响；

（4）了解钢中的杂质元素及其影响，铁碳相图的应用。

三、 重点与难点

重点：

（1）重要概念：铁素体 奥氏体 珠光体 莱氏体 共晶渗碳体 共析渗碳体 二次渗碳体 三次渗碳体

（2）熟记铁碳相图，弄清重要温度与成分点、重要线意义；铁碳合金中各种相的本质与特征；

（3）典型铁碳合金的结晶过程分析，室温平衡组织中相及组织组成物相对量的计算；熟悉各组织特征；

（4）掌握铁碳合金的成分—组织－性能之间的关系

难点：

（1）包晶转变、共晶转变、共析转变；

（2）室温平衡组织中相及组织组成物相对量的计算

§4-1 铁碳合金的组元及基本相

一、纯铁

1、铁的同素异构转变

纯铁由液态结晶为固态后冷却到 1394℃及 912℃时，先后发生两次晶格类型的转变。金属在固态下发生的晶格类型的转变称为同素异晶转变。