04 金属材料热处理 第四章 铁碳合金 教案(5)

湖南工学院金属材料热处理教案。

三、亚共析钢

合金溶液在 1~2 点温度区间结晶出δ固溶体。冷却至 2 点（1495℃）时，δ固溶体的含碳量为 0.09%，液相的含碳量为 0.53%，此时液相和δ相发生包晶转变：

由于合金碳含量大于 0.17%，所以包晶转变终了以后，还有过剩的液相存在。在 2’~3 点之间，液相中继续结晶出γ，所有γ固溶体的成分均沿 JE线变化。冷却至 3 点时，合金全部由γ组成。冷至 4 点时，开始从γ中析出α，α的含碳量沿 GP 线变化，而剩余γ的含碳量沿 GS 线变化。当冷却至 5 点（727℃）时，剩余γ的含碳量达到 0.77%，在恒温下发生共析转变形成珠光体。在 5’点以下，先共析铁素体中将析出三次渗碳体 Fe3CIII，但因其数量少，一般可忽略。因此亚共析钢的室温组织为 P+α。

四、过共析钢

合金溶液在 1~2 点温度区间结晶出γ固溶体，在 2 点凝固完毕，合金为单相γ。冷至 3 点开始从γ中析出二次渗碳体 Fe3CII，直到 4 点为止。这种先共析Fe3C 多沿γ晶界呈网状分布，量较多时还在晶内呈针状分布。温度降到 4 点（727℃）时，剩余γ的含碳量达到 0.77%，在恒温下发生共析转变形成珠光体。因此过共析钢的室温组织为 P+Fe3CII。

五、共晶白口铸铁

合金溶液冷却至 1 点（1148℃）时，在恒温下发生共晶转变：

转变产物为γ和 Fe3C 的机械混合物，即莱氏体 Ld，其形态为短棒状的γ分布在 Fe3C 基体上。冷至 1 点以下，共晶γ中不断析出二次渗碳体 Fe3CII，它通常依附于共晶 Fe3C 上而不能分辨。温度降到 2 点（727℃）时，共晶γ的含碳量达到 0.77%，在恒温下发生共析转变形成珠光体。 最后得到的组织由 P 分布在共晶 Fe3C 上所组成。这种室温下的组织保留了高温下共晶转变产物 Ld 的形态特征，但组成相γ已发生了转变，因此称为变态莱氏体，用符号 Ld’表示。因此共晶白口铸铁的室温组织为 Ld’。

六、亚共晶白口铸铁

合金溶液在 1~2 点温度区间结晶出γ固溶体，此时液相成分沿 BC 线变化，而γ固溶体的成分沿 JE 线变化。冷却至 2 点（1148℃）时，剩余液相的成分达到共晶成分，在恒温下发生共晶转变，形成 Ld。在 2 点以下，初晶γ和共晶γ中都析出二次渗碳体 Fe3CII。随着 Fe3CII的析出，γ固溶体的成分沿 ES 线降低。温度降到 3 点（727℃）时，所有γ都发生共析转变成为珠光体。