铁碳相图各点及各线的含义
铁碳相图各点及各线的含义如下:
一、纯铁的同素异构转变
1、许多金属在固态下只有一种晶体结构,如铝、铜、银等金属在固态时无论温度高低,均为面心立方晶格(金属原子分布在立方体的八个角上和六个面的中心,如图a)。
2、钨、钼、钒等金属则为体心立方晶格(八个原子分布在立方体的八个角上,一个原子处于立方体的中心,如图b所示)。
3、但有些金属在固态下存在两种或两种以上的晶格形式,如铁、钴、钛等,这类金属在冷却或加热过程中,其晶格形式会发生变化。
4、金属在固态下随着温度的改变,由一种晶格转变为另一种晶格的现象,称为同素异构转变。
5、图1是纯铁的冷却曲线。液态纯钛在1538℃进行结晶,得到体心立方晶格的δ-Fe 。
6、继续冷却到1394℃发生同素异构转变,成为面心立方晶格γ-Fe。
7、在冷却到912℃又发生一次同素异构转变,成为体心立方晶格α-Fe。正因为纯铁的这种同素异构转变,才使钢和铸铁通过热处理来改变其组织和性能成为可能。
二、纯铁的同素异构转变与液态金属的结晶过程相似,遵循结晶的一般规律:
1、有一定的平衡转变温度(相变点)。
2、转变时需要过冷度。
3、转变过程也是由晶核的形成和晶核的长大来完成。但是这种转变是在固态下进行的,原子扩散比液态下困难,因此比液态金属结晶具有较大的过冷度。
4、另外,由于转变时晶格致密度的改变,将引起晶体体积的变化。如:γ-Fe转变为α-Fe时,他可能引起钢淬火时产生应力,严重时会导致工件变形或开裂。
5、纯铁的磁性转变温度为770℃。磁性转变不是相变,晶格不发生转变。770℃以上无铁磁性,770℃以下有铁磁性。