04 金属材料热处理 第四章 铁碳合金 教案(7)

湖南工学院金属材料热处理教案。

在变化，由分布在α的基体内（如 P）, 变为分布在γ的晶界上（Fe3CII），最后当形成 Ld 时，Fe3C 已作为基体出现。可见，不同含碳量的铁碳合金具有不同的组织，而这也正是决定它们具有不同性能的原因。

2、对机械性能的影响

Fe3C 是个强化相。如果合金的基体是α，则若 Fe3C 的量越多，分布越均匀，材料的强度就越高。但是当这种硬脆的 Fe3C 相分布在晶界，特别是作为基体时，材料的塑性和韧性就将大大下降。这也正是高碳钢和白口铁脆性高的原因。图表示了含碳量对碳钢的机械性能的影响。

由图可见，含碳量很低的纯铁，由于是由单相α构成，因此其性能就是α的性能，即塑性好，硬度和强度都很低。亚共析钢的组织是由不同数量的α与 P 组成的。随着含碳量的增加，组织中 P 的数量相应地增加，钢的硬度、强度直线上升，而塑性指标（δ、ψ、冲击值）相应降低。共析钢的缓冷组织是由片层状的 P 构成。由于 Fe3C 是一个强化相，它以细片状分散地分布于软韧的α基体上，起到了强化作用，因而使 P 具有较高的强度和硬度，但塑性较差。过共析钢缓冷后的组织由 P 和 Fe3CII 所组成。随着含碳量的增加，Fe3CII的数量逐渐增加。当含碳量不超过 1.0%时，由于在晶界上析出的 Fe3CII一般还不连成网状，故对性能影响不大。当含碳量大于 1.0%以后，因 Fe3CII数量的增多并呈连续网状分布，故使钢具有很大的脆性，塑性很低，强度也随之降低。

3、对工艺性能的影响

1、切削性能：中碳钢比较合适。

2、可锻性能：低碳钢比高碳钢好。

3、铸造性能：共晶成分附近的合金铸造性能好。

4、焊接性能：低碳钢好于高碳钢