① 铁碳合金的基本组织中唯一的金属化合物是什么
铁素体
铁碳合金的基本组元是Fe与Fe3C,属于二元合金.其基本相有铁素体、奥氏体和渗碳体三种.由基本相组成的铁碳合金的基本组织有铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体和低温莱氏体六种。
金属化合物,是指合金中的两个元素,按一定的原子数量之比相互化合,而形成的具有与这两元素完全不同类型晶格的化合物。金属化合物晶格一般比较复杂。通常它们具有高的硬度、熔点和脆性,因此,不能直接使用。金属化合物在合金中一般起强化作用。
② 铁碳合金的成分与性能
铁碳合金
铁碳合金是钢和铁的总称,是工业上应用最广泛的合金。铁碳合金是以铁为基本元素,以碳为主加元素组成的合金。在液态时,铁和碳可以无限互溶。在固态时,碳溶于铁中形成固溶体。当含碳量超过碳在铁中的固态溶解度时,则出现金属化合物。此外,还可以形成由固溶体和金属化合物组成的机械混合物。
下面分述铁碳合金在固态下出现的几种基本组织。
● 铁素体
铁素体是碳溶解在a-Fe中的间隙固溶体,常用符号F表示。它仍保持的体心立方晶格,其溶碳能力很小,常温下仅能溶解为0.0008%的碳,在727℃时最大的溶碳能力为0.02%。
由于铁素体含碳量很低,其性能与纯铁相似,塑性、韧性很好,伸长率δ=45%~50%。强度、硬度较低,σb≈250MPa,而HBS=80。
● 奥氏体
奥氏体是碳溶解在γ-Fe中的间隙固溶体,常用符号A表示。它仍保持γ-Fe的面心立方晶格。其溶碳能力较大,在727℃时溶碳为ωc=0.77%,1148℃时可溶碳2.11%。奥氏体是在大于727℃高温下才能稳定存在的组织。奥氏体塑性好,是绝大多数钢种在高温下进行压力加工时所要求的组织。奥氏体是没有磁性的。
● 渗碳体
渗碳体是铁与碳形成的金属化合物,其化学式为Fe3C。渗碳体的含碳量为ωc=6.69%,熔点为1227℃。其晶格为复杂的正交晶格,硬度很高HBW=800,塑性、韧性几乎为零,脆性很大。
在铁碳合金中有不同形态的渗碳体,其数量、形态与分布对铁碳合金的性能有直接影响。
● 珠光体
珠光体是奥氏体发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。其形态为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相物,也称片装珠光体。用符号P表示,含碳量为ωc=0.77%。其力学性能介于铁素体与渗碳体之间,决定于珠光体片层间距,即一层铁素体与一层渗碳体厚度和的平均值。
● 莱氏体
莱氏体是液态铁碳合金发生共晶转变形成的奥氏体和渗碳体所组成的共晶体,其含碳量为ωc=4.3%。当温度高于727℃时,莱氏体由奥氏体和渗碳体组成,用符号Ld表示。在低于727℃时,莱氏体是由珠光体和渗碳体组成,用符号Ld’表示,称为变态莱氏体。因莱氏体的基体是硬而脆的渗碳体,所以硬度高,塑性很差。
③ 何谓铁碳合金试举例说明
铁碳合金,是以铁和碳为组元的二元合金。例如碳钢和铸铁,就是一种工业铁碳合金材料。
1、铸铁主要由铁、碳和硅组成的合金的总称。在这些合金中,含碳量超过在共晶温度时能保留在奥氏体固溶体中的量。
2、碳钢是含碳量在0.0218%~2.11%的铁碳合金。也叫碳素钢。一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。一般碳钢中含碳量较高则硬度越大,强度也越高,但塑性较低。
铁碳合金中合金相的形成与纯铁的晶体结构和合金中碳的存在形式有关。纯铁有三种异构态:912℃以下的体心立方晶体结构,称α-Fe;面心立方晶体结构来自912~1394℃,称为γ-Fe;体心立方结构在1394℃,也叫δ-Fe。
在液态下,碳和铁在低于7%碳的范围内完全可溶;在固态下,碳在铁中的溶解度是有限的,溶解度取决于铁(溶剂)的晶体结构。
(3)铁碳合金只由什么元素组成的扩展阅读:
铁碳合金由含碳量不同被分为碳钢、铸铁两大类材料,铸铁具有良好的铸造性能,属于脆性材料,具有较高的强度和硬度。碳钢具有一般的铸造性能,但其综合力学性能优于铸铁。
因此,对于结构复杂、静载荷较大的零件,应选用铸铁。对于形状复杂、具有一定力学性能、能承受一定动载荷的零件,可考虑采用碳钢或合金钢。
④ 钢铁材料是由什么元素组成的金属材料
铁碳合金 合金元素 杂志元素按一定比例组合而成 千变万化
⑤ 铁碳合金包含哪些组元分别用化学式表示出来
铁碳合金中只有两种组元,即铁和渗碳体,其化学式子分别为:Fe 和Fe3C。