純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變_第1頁
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純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變_第3頁
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1、 職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫金屬材料與熱處理課程純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變主講教師：張 琳西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變一、工業(yè)純鐵及其特性工業(yè)純鐵是指含雜質(zhì)為0.100.20的純鐵，有一定的強(qiáng)度，塑性好，硬度低。其力學(xué)性能大致為：（180230）Mpa；=（100170）Mpa；=（3050）%；=（7080）%；=（128160）J；硬度為（5080）HBS。純鐵的熔點為1538.其冷卻曲線如圖1所示。純鐵在1538結(jié)晶為體心立方晶格的-Fe，在1394時晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變，變?yōu)槊嫘牧⒎骄Ц竦?Fe，在912時再次發(fā)生轉(zhuǎn)變，變?yōu)轶w心立方晶格的-Fe，這種在不同溫度下具有不同晶體結(jié)

2、構(gòu)的特性稱為同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變?nèi)缦拢?Fe-Fe-Fe。(bcc) (fcc) (bcc)圖1 純鐵的冷卻曲線二、純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的意義純鐵的這種固態(tài)下的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變稱之為重結(jié)晶，它與鋼的合金化與熱處理有密切的關(guān)系。1鋼的合金化純鐵的塑性和韌性很好，但是強(qiáng)度太低，所以工業(yè)上一般都是用鐵碳合金來做工程構(gòu)件。碳可以溶于-Fe和-Fe中，以間歇原子的形式存在，形成鐵碳合金。在1394時，碳溶于-Fe中，這時碳存在于面心立方的8面體空隙中，如圖2（a）所示。在912時，碳溶于-Fe中，這時碳存在于體心立方的8面體空隙中，如圖2（b）所示。其實碳也能溶于-Fe，但最大溶解度在1495時為0.09%，沒有什么實用意義。碳原子溶于純鐵的晶格間隙中形成的鐵碳合金，力學(xué)性能大大提高，鐵碳合金在工業(yè)中有著非常廣泛的應(yīng)用。圖2 鐵碳合金的晶體結(jié)構(gòu)a）碳溶于-Fe中 b）碳溶于-Fe中2鋼的熱處理古時候人們就發(fā)現(xiàn)：將燒得通紅的兵器快速的放入水中，能使其變得鋒利無比。這其實就是在利用純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變對鋼進(jìn)行熱處理。只有具有相變的金屬才能進(jìn)行熱處理，純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變對于通過熱處理更

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