2-1黄铜的热处理二、合金的基本概念1、合金：以一种金属为基础，加入其他金属或非金属，经过熔合而获得的具有金属特性的材料。即合金是由两种或两种以上的元素所组成的金属材料。2、组元：组成合金最简单的、最基本的、能够独立存在的元物质，简称元3、相：合金中成分、结构及性能相同的组成部分。4、组织：合金中不同相之间相互组合配置的状态。换言之，数量、大小和分布方式不同的相构成了合金不同的组织。三、合金的组织合金组织的分类：1、固熔体固熔体是一种组元的在子深入另一组元的晶格中所形成的均匀固相。溶入的元素称为溶质，而基体元素称为溶剂。固溶体仍然保持溶剂的晶格类型。1）隙固溶体溶质原子分布于溶剂晶格间隙之中而形成的固溶体称为间隙固溶体。2）置换固溶体溶质原子置换了溶剂晶格结点上某些原子而形成的固容体称为置换固溶体。3）金属化合物合金组元间发生相互作用而形成一种具有金属特性的物质称为金属化合物。其性能物特点是熔点高，硬度高，脆性大。金属化合物能提高合金的硬度和耐磨性，但塑性和韧性会降低。4）混合物两种或两种以上的相按一定质量分类组成的物质称为混合物。1、铁素体：1）概念：碳溶解在α-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体。2）符号：F，体心立方晶格3）溶解能力：溶解度很小，在727℃时，碳在α-Fe中的最大溶碳量为0.0218%，随温度的降低逐渐减小。4）性能：由于铁素体的含碳量低，所以铁素体的性能与纯铁相似。即有良好的塑性和韧性，强度和硬较低。2、奥氏体：1）概念：碳溶解在γ－Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体。2）符号：A，面心立方晶格3）溶碳能力：较强。在1148℃时可溶C为2.11%，在727℃时，可溶C为0.77%。4）性能：强度、硬度不高，具有良好的塑性，是绝大多数钢在高温进行锻造和扎制时所要求的组织。3、渗碳体：1）概念：含碳量为6.69%的铁与碳的金属化合物。2）符号：Fe3C复杂的斜方晶体3）溶碳能力：C=6.69%4）性能：熔点1227℃硬度很高，塑性很差，伸长率和冲击韧度几乎为零，是一个硬而脆的组织。4、珠光体：1）概念：是铁素体与碳光体的混合物2）符号：P，是铁素体和渗碳体片层相间，交替排列。3）溶碳能力：在727℃时，C=0.77%4）性能特点：取决于铁素体和渗碳体的性能，强度较高，硬度适中，具有一定的塑性。5、莱氏体：1）概念：是含碳量为4.3%的液态铁碳合金在1148℃时从液体上中间结晶出的奥氏体和渗碳体的混合物。2）符号：Ld（高温莱氏体，温度＞727℃）由于奥氏体在727℃时转变为珠光体，所以在室温下的莱氏体由珠光体和渗碳体组成叫低温莱氏体。L’d表示3）溶碳能力：C=4.3%4）性能特点：硬度很高，塑性很差。2-3合金相图二、Fe-Fe3C相图中特性点、线的含义及各区域内的组织1、主要特征点A点：纯铁的熔点，1538℃D点：渗碳体的熔点，1227℃C点：共晶点，1148℃LC(A+Fe3CI)E点：C在γ-Fe中最大溶解度，C=2.11％G点：纯铁的同素异构转变点，912℃，α－Feγ－FeS点：共析点，AsP＝（F+Fe3CI）P点：碳在铁素体（α－Fe）中最大溶解度2、主要特征线ACD线：液相线，在此线的上方所有的铁碳合金都为液体。称为液相区，用L表示。线上的点对应不同成分合金的结晶开始温度。AC线以下结晶出奥氏体，在CD线以下结晶出渗碳体。AECF线：固相线，在此线的下方所有的铁碳合金都为固体。此线以下为固相区。线上的点对应不同成分合金的结晶终了温度。在ACD线与AECF线之间是结晶区，即过渡区。此区域液相与固相并存。AEC区内为液相合金和固相奥氏体，CDF区内为液相合金与固相渗碳体。GS线：从A中析出F的开始线，又称A3线。奥氏体向铁素体的转变是铁发生同素异构转变的结果。ES线：C在A中溶解度曲线，亦称为Acm线。在AGSE区内为单相奥氏体。ECF：共晶线，温度为1148℃。共晶转变是可逆转变。PSK线：共析线，727℃，A1线。共析转变是可逆转变。三、铁碳合金的分类钢：0.0218%＜C＜2.11%的铁碳合金亚共析钢：0.0718%＜C＜0.77%共析钢：C=0.77%过共析钢：0.77%＜C＜2.11%白口铸铁：2.11%≤C＜6.69%亚共晶白口铸铁：2.11%≤C＜4.3%共晶白口铸铁：C=4.3%过共晶白口铸铁：4.3%＜C＜6.69%四、铁碳合金的成分、组织与性能的关系含碳量越高，钢的强度和硬度越高，而塑性和韧性越低。1、共析钢：（C=0.77%）珠光体合金I：①②③室温强度高、硬度适中，具有一定的塑性和韧性2、亚共析钢：（0.0218%＜C＜0.77%）合金II：①②③④室温白