《材料科学基础》课程教学资源（PPT课件）第6章 相图 Phase Diagram 6.3 二元相图（Binary diagram）6.3.6 铁碳相图

第6章相图Phase Diagram6.1相图的基本知识相与组织、相图与相律6.4三元相图6.2单元相图（Unitphasediagram)(Ternarydiagram)6.2.1纯铁相图6.4.1等边三角形的成6.2.2 SiO,相图分表示法6.2.3聚合物相图6.4.2三元相图中的基6.3二元相图（Binarydiagram）本法则6.3.1匀晶相图与杠杆定律6.4.3三元匀晶相图6.3.2二元共晶相图与共析相图6.4.4固态互不溶解的6.3.3包晶相图与包析相图三元共晶相图6.3.4其他类型二元相图6.4.5三元相图的几何6.3.5二元相图的几何规律及分规律及分析析方法6.4.6典型的三元相图6.3.6铁碳相图6.5相图热力学6.3.7无机材料专业相图

第6章 相图 Phase Diagram 6.1 相图的基本知识 相与组织、相图与相律 6.2 单元相图 (Unit phase diagram) 6.2.1 纯铁相图 6.2.2 SiO2相图 6.2.3 聚合物相图 6.3 二元相图 （Binary diagram） 6.3.1 匀晶相图与杠杆定律 6.3.2 二元共晶相图与共析相图 6.3.3 包晶相图与包析相图 6.3.4 其他类型二元相图 6.3.5 二元相图的几何规律及分 析方法 6.3.6 铁碳相图 6.3.7 无机材料专业相图 6.4 三元相图 (Ternary diagram) 6.4.1 等边三角形的成 分表示法 6.4.2 三元相图中的基 本法则 6.4.3 三元匀晶相图 6.4.4 固态互不溶解的 三元共晶相图 6.4.5 三元相图的几何 规律及分析 6.4.6 典型的三元相图 6.5 相图热力学

T(℃)L第6章相图1455L+aaTi-7C6.3二元相图10830匀晶相图与杠杆定律6.3.1aCNiCuX二元共晶相图与共析6.3.2Ni%相图IIIV包晶相图与包析相图m6.3.3I14001温度IL327.51a11其他类型二元相图6.3.4C300111IL+B231.9L+ael11d1832006.3.5二元相图的几何规律12211961.997.5.100a+β及分析方法Ifa1413止31Pb20406080SnSn%6.3.6铁碳相图Pb-Sn相图6.3.7无机材料专业相图

第6章 相图 6.3 二元相图 6.3.1 匀晶相图与杠杆定律 6.3.2 二元共晶相图与共析 相图 6.3.3 包晶相图与包析相图 6.3.4 其他类型二元相图 6.3.5 二元相图的几何规律 及分析方法 6.3.6 铁碳相图 6.3.7 无机材料专业相图

6.3.6铁碳相图(Iron-carbon phase diagram钢铁材料都是铁碳合金，使用最广泛的材料。相图的测定：二元相图：4000个（81%）（4950)三元相图：8000(5%）（161700）。四元相图：1000（0.1%）(3921225)问题：成分难控制，高熔点，难以达到相平衡测定不准确需校准

⚫相图的测定： ⚫二元相图：4000个（81%）（4950）； ⚫三元相图：8000(5%)（161700）。 ⚫四元相图：1000（0.1%）（3921225） 问题：成分难控制，高熔点，难以达到相平衡 测定不准确需校准。 6.3.6 铁碳相图 (Iron-carbon phase diagram) ⚫钢铁材料都是铁碳合金， ⚫使用最广泛的材料

A1600B(o-Fe)HLND122701400DL+y1200L+FeCF(2.)7(Fe)1148°C(4.30)1000E(2.11)G(912°)+Fe3C727°800Ku(Fe)PS(0.77)600400Qa+FeC200福L06.691.02.03.06.05.04.0FeFeCC%

H 0.091538L+8A0.53B150014956+yL！1400N1394L+Y13001227D1200L+Fe3C1148FYa/1EC11004.32.111000y+Fe3c6912900α+y800727Ka40.77D700Q+Fe3C0.0218QFe3C6001256Fe346.69W(C) /%)

铁碳平衡相图的发展(iron-carbon equilibrium diagram)1868年，俄国学者切尔诺夫（epH0B）把钢加热到某一温度”a”以上再快冷,才能使钢淬硬,从而有了临界点的概念。1887～1892年奥斯蒙（F.Osmond)热分析法和金相法发现铁的加热和冷却曲线上出现两个驻点，即临界点A3和A2，沿用奥斯蒙以法文标志临界点。A（驻点Arrestation）代表转变点下标c（加热chauffage）r（冷却refroidissement）分别代表升温及降温的转变点。α、β、也是延用Osmond的符号。确立铁的同素异构理论

铁碳平衡相图的发展： （ iron-carbon equilibrium diagram ） ◼ 1868 年，俄国学者切尔诺夫（Чернов）- ◼ 把钢加热到某一温度”a”以上再快冷,才能使钢淬硬,从而 有了临界点的概念。 ◼ 1887～1892年奥斯蒙（F.Osmond） ◼ 热分析法和金相法发现铁的加热和冷却曲线上出现两个 驻点，即临界点A3和A2，沿用奥斯蒙以法文标志临界点。 ◼ A (驻点Arrestation) 代表转变点, ◼ 下标c (加热chauffage) ◼ r (冷却refroidissement) 分别代表升温及降 温的转变点。 ◼ α、β、γ也是延用Osmond 的符号。 ◼ 确立铁的同素异构理论

1899年英国人罗伯茨一奥斯汀（W.C.Roberts-Austen）制定了第一张铁碳相图：1897年完成初稿，1899年彻底完成。洛兹本（H.W.BakhiusRoozeboom）首先在合金系统中应用吉布斯（Gibbs相律修订铁碳相图，1900年制定出较完整的铁碳平衡图。相图的出现，是金属学发展的一个里程碑平衡图中绝大多数线是根据实验测得的数据绘制的：有些线，如Fe3C的液相线，石墨在奥氏体中溶解度等是由热力学计算得出的

◼ 1899年英国人罗伯茨－奥斯汀（W.C.Roberts￾Austen）制定了第一张铁碳相图；1897年完成 初稿 ， 1899年彻底完成。 ◼ 洛兹本 (H.W.Bakhius Roozeboom)首先在合 金系统中应用吉布斯(Gibbs)相律修订铁碳相 图 ,1900年制定出较完整的铁碳平衡图。 ◼ 相图的出现,是金属学发展的一个里程碑。 ◼ 平衡图中绝大多数线是根据实验测得的数据绘制 的；有些线，如Fe3C的液相线，石墨在奥氏体中 溶解度等是由热力学计算得出的

1600D1495°AS(Fe)NBLJ(2)1400L+!12270D1154°1200L+FeCF(Fe)/E1148° C(4.30)(2.11)1000+Fe3C(912°)G80073.80如何画770K727°P S(0.77)600(Fe)u+Fe3C400230°200？Q0?？5.02.0Fe1.03.06.04.06.69FeCC%

如何画？？

6. 3.6铁碳相图1600AD相图的形式：1495°AH&(Fe)BL(2)1400L+!12270DC的存在形式：1154°1200L+FeCF7(Fe)E1148° C(4.30)(1)渗碳体FeC(2.11)1000y+Fe3C(2)石墨(C,G)。(912°)G8007380770K727°P S(0.77)600实际使用合金u(Fe)u+FesC400含碳量不超过5%230°200Fe-Fe,C相图。Q0Fe-C(G)。5.01.02.03.0Fe4.06.06.69FesCC%

6.3.6 铁碳相图 ◆C 的存在形式： (1)渗碳体Fe3C (2)石墨(C,G)。 ◆实际使用合金 含碳量不超过5%; ◆ Fe-Fe3C相图。 ◆ Fe-C(G)。 ◆相图的形式：

铁碳合金的组元和基本相o+LAB1538H纯铁1、o-FeL+o+yYbcc.NN1394同素异晶转变C一y-Fefcc2/GG912+FegC无磁性u+?a.-a-FePSbcc770有磁性a+FegCa-FeQbccFe00时间/s上海大学翔鲁粤制作时间minC%

一、铁碳合金的组元和基本相 1、纯铁 同素异晶转变