1、第二章 合金的结构和相图,2.1 合金中的相结构 2.2 固溶体 2.3 金属化合物及其性能 2.4 二元合金相图的建立 2.5 铁碳合金,纯金属在生活和生产中的应用十分广泛。主要的应用都是利用了纯金属的导电性、导热性、化学稳定性等性能 但由于纯金属种类有限，而且几乎所有的纯金属的强度、硬度、耐磨性等力学物理性能都比较差，不能满足人们对材料多样性的需要,通过合金化过程，可以显著地改变金属材料的结构、组织和性能，从而极大地提高了金属材料的力学、物理性能，同时其电、磁、耐蚀性等物理化学性能也得到了保持或提高。因此，同纯金属相比，合金的应用更为广泛。 由两种或两种以上的金属元素或金属元素和非金属元素
2、组成的具有金属特性的物质称为合金,2.1 合金中的相结构,合金的结晶与纯金属一样，也是通过形核及长大来完成的。由于合金中含有两种或两种以上的元素的原子，使生成的结晶物中往往含有不只一种组元的晶粒 在材料中，凡是化学成分相同、结构相同并与其他部分以界面分开的均匀组成部分称为相 合金结晶后可以是一种相，也可以是由若干种相所组成 合金中的组织是指合金中用肉眼或显微镜所观察到的材料的微观形貌，也称为显微组织,不同的相形成不同的显微组织，不同的显微组织导致合金不同的性质 固态合金中的相，按其晶格结构的基本属性来分，可以分为固溶体和化合物两大类。,2.1.1 固溶体,1固溶体的分类 （1）置换固溶体 （2
3、）间隙固溶体 2固溶体的性能,固态合金中，在一种元素的晶格结构中包含有其它元素的合金相称为固溶体 前一种元素称为溶剂元素，后一种元素称为溶质元素 溶质原子溶于固溶体中的量，称为固溶体的浓度 在一定条件下溶质元素在固溶体中的极限浓度叫做溶质在固溶体中的溶解度,1固溶体的分类,() 置换固溶体 当溶质原子代替了一部分溶剂原子而占据溶剂晶格的某些结点位置时，所形成的固溶体称为置换固溶体，如图1.2-20所示。,（）间隙固溶体 若溶质原子分布于溶剂晶格各结点之间的空隙中，所形成的固溶体称为间隙固溶体，如图1.221所示。,由于溶剂晶格的空隙有限，通常只有当溶质原子直径与溶剂原子直径之比小于0.59时，
4、才能形成间隙固溶体。因此形成间隙固溶体的溶质原子都是原子直径较小的非金属元素，如氢、氧、氮、硼、碳等。如碳钢中的铁素体和奥氏体就是碳原子溶入Fe和Fe中所形成的两种间隙固溶体,2. 固溶体的性能,由于溶质原子与溶剂原子的半径不同，会使固溶体的晶格发生畸变，如图1.222所示,这就使得位错移动阻力增大，表现为固溶体的强度和硬度升高、塑性和韧性有所下降 通过形成固溶体而使金属强度和硬度增加的现象称为固溶强化 固溶强化是提高合金机械性能的一种重要途径，在金属材料的生产和研究中得到了极为广泛的应用 对综合力学性能要求较高，即强度、韧性和塑性之间有较好配合的结构材料，常以固溶体作为基本相,2.1.2 金
5、属化合物及其性能,金属化合物是合金组元间发生相互作用而生成的一种新固相，其晶格类型和性质完全不同于原来的任一组元 金属化合物的特点是，除有离子键和共价键作用外，还有一定程度的金属键参与作用，从而使化合物具有明显的金属特性。金属化合物可以成为合金的组成相，如碳钢中的渗碳体Fe3C。除金属化合物外，合金中还有另一类为非金属化合物，没有金属键作用，没有金属特性，如FeS、MnS,1金属化合物的种类,（1）正常价化合物 符合一般化合物的原子价规律，成分固定，并可用确定的化学式表示 它通常是由在周期表上相距较远、电化学性质相差很大的两种元素形成的。如Mg2Si、Mg2Sn、Mg2Pb等 它们的晶体结构随
6、化学组成不同会发生较大的变化。,（2）电子化合物,是由第一族元素、过渡族元素与第二至第五族元素结合而成 此类化合物不遵守原子价规律，而是服从电子浓度规律，即按照一定的电子浓度组成一定的晶格结构的化合物 电子浓度是化合物中价电子数与原子数之比,如CuZn化合物，其原子数为2，Cu的价电子数为1，Zn 价电子数为2，故其电子浓度为3/2。 在电子化合物中，当电子浓度为 3/2(21/14)时，形成体心立方晶格，称为相；当电子浓度为21/13时，形成复杂立方晶格，称为相；当电子浓度为 7/4(21/12)时，形成密排六方晶粒格，称为相。合金中常见电子化合物及其结构类型见表1.2- 3。,（3）间隙化
7、合物,间隙化合物一般是由原子直径较大的过渡族金属元素(Fe、Cr、Mo、W、V等)和原子直径较小的非金属元素(C、N、B、H等)所组成根据晶体结构特点， 间隙化合物又可分成简单结构的间隙化合物和复杂结构的化合物两类,简单结构的间隙化合,当非金属原子半径与金属原子半径之比小于0.59时，形成的间隙化合物，具有体心立方、面心立方等简单晶格，称为间隙化合物，又称为间隙相 具有简单结构的间隙化合物有VC、WC、TiC等,图1.2-23是VC的晶格示意图。VC为面心立方晶格，V原子占据晶格的正常位置而C原子则规则地分布在晶格的空隙之中,具有复杂结构的间隙化合物,当非金属原子半径与金属原子半径之比大于0.
8、59时，形成的间隙化合物，具有十分复杂的晶体结构，如Fe3C、Cr23C5、Cr7 C3、Fe4W2C等,图1.2-24是Fe3C的晶格结构，碳原子构成一个正交晶格(即三个轴间夹角90，三个晶格常数abc)，在每个碳原子周围都有六个铁原子构成八面体，各个八面体的轴彼此倾斜一角度，每个八面体内都有一个碳原子，每个铁原子为两个八面体所共有。故Fe3C中Fe与C原于数的比例为：,2金属化合物的性能,由于金属化合物一般具有复杂的化合键和晶格结构，其熔点高，硬而脆。合金中的金属化合物使合金的强度、硬度和耐磨性提高，但会降低塑性和韧性。因此，它是碳钢、合金钢、硬质合金和许多有色合金的重要强化相。与固溶体适
9、当配合，可以满足材料所需要的性能要求。如碳钢中的Fe3C、工具钢中的VC、高速钢中的W2C、硬质合金中的WC和TiC等，提高了材料的强度、硬度、耐磨性和热硬性等。,2.1.3 二元合金相图的建立,合金结晶后得到何种组织与合金的成分、结晶过程等因素有关 不同成分的合金，在不同的温度条件下，得到的合金组织不同。可以是单相的固溶体或化合物，也可以是由几种不同的固溶体或由固溶体和化合物组成的多相组织 与纯金属的结晶相比，合金的结晶有如下特点：一是合金的结晶在很多情况下是在一个温度范围内完成的；另一个特点是合金的结晶不仅会发生晶体结构的变化，还会伴有成分的变化。,在下面的讨论中将用到以下这些概念：,组元
10、：组成合金的最简单、最基本、能独立存在的物质称为组元。元素是组元。此外，在研究问题范围内既不分解也不发生任何化学反应的稳定的化合物也是组元。 合金系：由两个或两个以上组元按不同比例配制成的一系列不同成分的合金，称为合金系。 相图：表示合金系在平衡条件下，合金的状态与成分、温度之间相互关系的图形。所谓平衡，也称为相平衡。是指合金在相变过程中，原子能充分扩散，各相的成分相对质量保持稳定，不随时间改变的状态。在实际的加热或冷却过程中，控制十分缓慢的加热或冷却速度，就可以认为是接近了相平衡条件。,利用相图可以表示不同成分的合金、在不同温度下，由哪些相组成、相的成分和相的相对量如何，以及合金在加热或冷却
11、过程中可能发生的转变等 目前使用的相图几乎都是通过实验测定的。实验的方法很多，有热分析法、膨胀法、X射线结构分析法等,测定二元合金相图的步骤：,以铜镍合金为例: （1）配制几组成分不同的Cu-Ni合金； （2）分别将它们熔化，然后极缓慢冷却，同时测定其从液态到室温的冷却曲线； （3）找出各冷却曲线上开始结晶的温度点TNi、l、2、3、4、TCu及结晶终了的温度点（称为临界点） TNi、1、2、3、 4、 TCu ； （4）将各临界点标在以温度为纵坐标，以成分为横坐标轴的图形中相应合金的成分垂线上，并将意义相同的临界点连接起来，即得到Cu-Ni合金相图，如图1.225所示。,3. 匀晶相图,组成
12、二元合金的两组元在液态和固态均能无限互溶的合金系所形成的相图称二元匀晶相图 例如，Cu-Ni、Ag-Au、Fe-Cr、Fe-Ni、Cr-Mo、Mo-W合金的相图都属于这类相图。下面以u-Ni合金相图为例分析这类相图的图形及结晶过程特点,(1) 相图分析,CuNi相图如图1.226所示。tA点为Cu的熔点(1083)、tB点为Ni的熔点(1452) 匀晶相图的图形较简单，只有两条曲线，即液相线Al1B，表示合金开始结晶温度，和固相线A4B表示合金结晶终了温度 液相线代表各种成分的合金在缓慢冷却时开始结晶的温度；或是在缓慢加热时合金熔化终了温度 固相线则代表各种成分的合金冷却时结晶的终了线，或加热
13、时开始熔化的温度。两条线将相图分隔成三个相区，液相线以上是液相区（L），在液相区内各种成分的合金均为液态；固相线以下是单相固溶体区()，在此区域内各种成分的合金呈单相固溶体状态；液、固两线之间是L， 两相并存区(L十)，在此区域内各种成分的合金正在进行结晶，由液相中结晶出固溶体 L是铜与镍两组元形成的均匀的液相，则是铜与镍在固态下互溶形成的固溶体,(2)合金的平衡结晶过程,形成匀晶相图的合金，结晶时都是从液相中结晶出单相固溶体，其转变可用L 表示，从图1.2-26图中可看出，合金自液态缓冷至1点温度时，开始从L相中结晶出相。随着温度下降，相不断增多，L相不断减少，与此同时两相的成分也通过原子扩
14、散不断改变，L相成分沿液相线变化，相成分则沿固相线变化。如图1.2-26所示，t1温度时L相成分为l1, 相的成分为1， t2温度时L、相的成分为l2、2。当温度降至固相线温度4时，结晶过程结束，可得到与原合金成分完全相同的单相固溶体组织,(3) 杠杆定律,当合金处于两相区内任一温度时，L、相的成分及两相的相对量可按下述方法确定： 1) 两相成分的确定 如图1.2-27所示，过温度（t1）作水平线，该线与液相线交于l1点，与固相线交于1点，点l1在成分轴上的投影点即为L相的成分，1在成分轴上的投影点即为相的成分,2) 两平衡相相对量的确定,在两相区内，对特定的温度，两相的质量比是一定值。图12
15、-28(b)中wNi=x%成分的合金，在T1温度时，两相的质量之比，可用下式表达：式中：ml为L相的质量；ma为相反质量； xc、ax为线段长度。,质量相对量wl、wa可由式下计算：,2.共晶相图,组成合金的两组元在液态时无限互溶，固态时有限互溶，结晶时发生共晶转变的合金系所形成的二元合金相图称为共晶相图 例如，Pb-Sn、Pb-Sb、Ag-Cu、Al-Si合金相图均属于这类相图 下面以Pb-Sb合金相图为例分析其图形及结晶过程特点。,(1) 相图分析,（1）图中的点和线,Pb-Sn相图如图1.2-29所示 tA为Pb的熔点，tB为Sn的熔点，E点为共晶点。tAEtB为液相线， tAMENtB
16、为固相线、MEN线为共晶线、MF为Sn在Pb中的溶解度曲线，NG为Pb在Sn中的溶解度曲线，这两条曲线也称为固溶线。,Pb-Sn合金系有三个基本相，L是Pb与Sn两组元形成的均匀的液相，是Sn溶于Pb的固溶体，是Pb溶于Sn的固溶体 相图中有三个单相区，即L、相区。在这些单相区之间，相应的有三个两相区，即L+、L+、+相区。在三个两相区之间有一根水平线MEN，是L+三相并存区,2）共晶反应,成分位于（E）点的合金，在温度达到水平线MEN所对应的温度（tE=183）时，将同时结晶出成分为M点的相及成分为N点的相。其转变式为：这种在一定温度下，由一定成分的液相同时结晶出一定成分的两个固相的转变过程
17、，称为共晶转变或共晶反应。共晶转变的产物（M+N）是由两个固相组成的机械混合物，称为共晶组织,(2)合金的平衡结晶过程及其组织,（1）固溶体合金（合金） 成分位于M点以左（即wSn19%）或N点以右（即wSn97.5%）的合金称为固溶体合金 合金的冷却曲线和结晶过程如图1.2-30所示,液态合金缓冷至温度1，开始从L相中结果出固溶体。随温度的降低，液相的数量不断减少，固溶体的数量不断增加，至温度2合金全部结晶成固溶体。温度23范围内合金无任何转变，这是匀晶转变过程。冷却至温度3时，Sn在中的溶解度减小，从中析出是二次相（）。成分沿固溶线MF变化，这一过程一直进行至室温，所以合金室温平衡组织为（
18、+）。,2）共晶合金（合金）,成分为wSn=61.9%的合金即为共晶合金，其冷却曲线和结晶过程如图1.2-31所示,合金缓冷至温度1（即tE=183）时，发生共晶转变，在恒温下进行，所以冷却曲线上相应温度出现一水平线段 共晶转变完成后合金全部成为共晶组织（M+N）。继续冷却，随着温度下降、相的成分将分别沿固溶度曲线MF、NG变化，将析出，相则析出。由于、与共晶组织中的、连接在一起且量小难以分辨。所以共晶组织的二次析出一般可忽略不计。所以共晶合金的室温平衡组织为共晶组织（+）。其组织组成物只有1个，即共晶体，相组成物有两个，即相和相,3）亚共晶合金（合金）,成分位于M、E点之间（即wSn=196
19、1.9%之间）的合金即为亚共晶合金 以wSn=50%的合金为例，分析亚共晶合金的结晶过程及其组织 合金的冷却曲线及结晶过程如图1.2-33所示,液态合金缓冷至温度1时开始从液相中结晶出初生的固溶体 随着温度下降相不断增加，温度12范围内的结晶过程与合金的匀晶转变完全相同。L相不断减少，的成分沿固相线AM变化；L的成分沿液相线AE变化 冷至温度2（即tE=183）时，相为M点处成分，L相则为E点处成分。液相tE发生共晶转变形成共晶组织（+），M固溶体保持不变。所以合金在共晶转变刚结束时，其组织为M+（M+N）,从共晶温度继续冷却时，M、N将分别析出、，共晶组织的二次析出如前所述可忽略不计。所以，
20、合金冷却至室温时其平衡组织为+（+）+,4）过共晶合金（合金）,成分位于E、N点之间（即wSn=61.997.5%之间）的合金为过共晶合金，其结晶过程与亚共晶合金相似，不同的是初生相是固溶体，二次相是。所以，合金的室温平衡组织为+（+），其组织组成物有三，即、（+）；相组成物仍为两种，即相相,2.1.4 铁碳合金,1铁碳合金的基本组织 2铁碳合金状态图 3铁碳合金的平衡结晶过程与组织元素 4含碳量对铁碳合金组织和性能的影响,1铁碳合金的基本组织,（1）铁素体 （2）奥氏体 （3）渗碳体 （4）珠光体 （5）莱氏体,（1）铁素体,碳溶解在-Fe中形成的间隙固溶体，以符号“F”或“”表示。 铁素体
21、中溶解碳的能力很小，最大溶解度在727时，为0.0218%，随着温度的降低，其溶解度逐渐减小，室温时铁素体中只能溶解0.0008%的碳。 铁素体的力学性能以及物理、化学性能与纯铁极相近，塑性、韧性很好（=30%50%），强度、硬度很低（b=180280Mpa）。,（2）奥氏体,碳溶解在-Fe形成的间隙固溶体，以符号“A”或“”表示。 奥氏体的溶碳能力比铁素体大，在1148时，碳在-Fe中的最大溶解度为2.11%，随着温度降低，其溶解度也减小，在727时，为0.77%。 奥氏体的强度、硬度低，塑性、韧性高。在铁碳合金平衡状态时，奥氏体为高温下存在的基本相，也是绝大多数钢种进行锻压、轧制等加工变形
22、所要求的组织。,（3）渗碳体,渗碳体是具有复杂晶格的铁与碳的间隙化合物，每个晶胞中有一个碳原子和三个铁原子。渗碳体一般以“Fe3C”表示，其含碳量为6.69%。 渗碳体的硬度很高，为800HB，塑性、韧性很差，几乎等于零，所以渗碳体的性能特点是硬而脆。 渗碳体在钢与铸铁中，一般呈片状、网状或球状存在。渗碳体是钢中重要的硬化相，它的数量、形状、大小和分布对钢的性能有很大的影响。 渗碳体是一个亚稳定化合物，它在一定的条件下，可以分解而形成石墨状态的自由碳：Fe3C3Fe+C（石墨），这种反应在铸铁中有重要意义。,（4）珠光体,珠光体是铁素体与渗碳体的机械混合物，用符号“P”表示。其含碳量为0.77
23、%。珠光体由渗碳体片和铁素体片相间组成，其性能介于铁素体和渗碳体之间，强度、硬度较好、脆性不大,（5）莱氏体,莱氏体是奥氏体和渗碳体的机械混合物，用符号“Ld”表示，其含碳量为4.3% 莱氏体由含碳量为4.3%的金属液体在1148时发生共晶反应时生成。在室温时变为变态莱氏体，用称号“Ld”表示。莱氏体硬度很高，塑性很差。,2铁碳合金状态图,（1）铁碳合金状态图中的各特性点的意义 （2）铁碳合金状态图中各特性线的意义 （3）铁碳合金状态图中的相区,（1）铁碳合金状态图中的各特性点的意义,FeFe3C相图中14个特性点及具体意义如下： A纯铁的熔点。温度为1538，wC100为0。 B包晶转变时液
24、态合金的成分。温度为1495，wC100为0.53。 C共晶点LCA+Fe3C。温度为1148，wC100为4.3。 DFe3C的熔点。温度为1227，wC100为6.6900。 E碳在Fe中的最大溶解度。温度为1148，wC100为2.11。 FFe3C的成分。温度为1148，wC100为6.69。 GFeFe同素异构转变点（A3）。温度为912，wC100为0。 H碳在Fe中的最大溶解度。温度为1495，wC100为0.09。 J包晶点LB+HAJ。温度为1495，wC100为0.17。 KFe3C的成分。温度为727，wC100为6.69。 NFeFe同素异构转变点（A4）。温度为139
25、4，wC100为0。 P碳在Fe中的最大溶解度。温度为727，wC100为0.0218。 S共析点（A1）ASFP+Fe3C。温度为727，wC100为0.77。 Q600（或室温）时碳在Fe中的溶解度。温度为600，wC100为0.0057（0.0008）。,（2）铁碳合金状态图中各特性线的意义,（3）铁碳合金状态图中的相区,（1）五个单相区ABCD线以上的液相区（L）；AHNA线围着的固溶体相区（）；NJESGN线围着的奥氏体相区（A）；GPQG线围着的铁素体相区（F）；DFKL线垂线代表的渗碳体相区（Fe3C）。 （2）七个双相区ABA线围着的L+相区；JBCEJ线围着的L+A相区；DC
26、FD线围着的L+Fe3C相区；HJNH线围着的+A相区；EFKSE线围着的A+Fe3C相区；GSPG线围着的A+F相区；QPSKLQ线围着的F+Fe3C相区。 （3）三个三相共存区HJB线为F、A三相区；ECF线为L、A、Fe3C三相区；PSK线为A、F、Fe3C三相区。,3铁碳合金的平衡结晶过程与组织元素,（1）铁碳合金分类 1）工业纯铁（c0.77%）：组织是珠光体和二次渗碳体。 3）白口铸铁（c=2.11%6.99%） 亚共晶白口铸铁（c4.3%）：组织是一次渗碳体和莱氏体。,（2）典型的铁碳合金平衡结晶过程及组织,1) 共析钢的结晶过程分析,合金在温度1以上全部为液体，降温时，在第1点
27、与第2点温度之间，从液相（L）中结晶出奥氏体，随着温度的不断降低，液相越来越少，奥氏体越来越多，液相的成分沿着BC线变化，而奥氏体的成分则沿着JE线变化，在第2点结晶完毕。第2点与3点温度之间，是奥氏体的单相冷却。当温度降到第3点时，奥氏体要发生共析反应：A0.77P（F0.0218+Fe3C），最终奥氏体全部转变为珠光体。共析钢的显微组织见图1.3-4。,2) 亚共析钢的结晶过程,当合金冷却到第1点时，开始从液相析出奥氏体，至第2点时，全部转变为奥氏体。冷却到第3点，从奥氏体中析出铁素体，同时奥氏体相中碳浓度发生变化。到第4点即727时，奥氏体中的含碳量沿CS 线而趋近于S点，其组织剩余的奥
28、氏体相发生共析反应，转变为珠光体。 所以，亚共析钢先前析出的铁素体保持不变。室温组织为铁素体+珠光体。且随着含碳量的增加，珠光体量也增加。亚共析钢的显微组织如图1.3-6。,3) 过共析钢的结晶过程,合金冷却到1点时，从液相结晶出奥氏体，2点凝固完毕，形成单相奥氏体。冷却到第3点时，开始从奥氏体中沿晶界析出网状分布的二次渗碳体（Fe3C），呈网状包围奥氏体晶粒。冷却到第4点时，奥氏体中碳的质量分数降为0.77%，于是发生共析转变；A0.77P（F0.0218+Fe3C），形成珠光体。,4) 共晶白口铸铁的结晶过程,合金在1点发生共晶反应L4.3A2.11+Fe3C，形成莱氏体Ld，即由奥氏体和
29、渗碳体组成的共晶体，在12点区间，共晶奥氏体会析出二次渗碳体，到第三阶段点即727时，剩余的奥氏体会发生共析反应，转变为珠光体。室温下，共晶白口铸铁的组织是珠光体和共晶渗碳体的混合物，通常把它称为“低温莱氏体”或“变态莱氏体”，以“Ld”表示。 所以，共晶白口铁的室温组织为低温莱氏体。共晶白口铸铁的显微组织如图1.3-10所示。,5) 亚共晶白口铸铁的结晶过程,合金从冷却至1点时，开始从液相中结晶出“先共晶奥氏体”。随温度的降低，奥氏体不断增多，到第2点（1148）时，液相中Wc为4.3%，发生共晶反应：L4.3A2.11+Fe3C，形成莱氏体，而先生奥氏体保持不变。继续冷却，先共晶奥氏体和共
30、晶奥地利体都析出二次渗碳体，奥氏体的含碳量沿ES线逐渐降低，到第3点（727）时，Wc降为0.77%，发生共析转变：A0。77P（F0.0218+Fe3C）,生成珠光体，此时，Ld转变为Ld。 所以，亚共晶白口铸铁的室温组织为珠光体+二次渗碳体+低温莱氏体。亚共晶白口铸铁的显微组织如图1.3-12所示。,6) 过共晶白口铸铁的结晶过程,合金冷至1点时，开始从液相中结晶出先共晶渗碳体，也叫一次渗碳体（Fe3C1），一次渗碳体呈粗大片状，在合金继续冷却的过程中不再发生变化。当温度继续下降到2点时，剩余液相Wc达到4.3%，这时发生共晶转变，转变为莱氏体。过共晶白口铸铁的室温组织为一次渗碳体与低温莱
31、氏体。过共晶白口铸铁的显微组织如图1.3-14所示。,4含碳量对铁碳合金组织和性能的影响,（1）含碳量对铁碳合金平衡组织的影响,（2）含碳量对力学性能的影响,铁碳合金的力学性能受含碳量的影响很大，含碳量的多少直接决定着铁碳合金中铁素体和渗碳体的相对比例。含碳量越高，渗碳体的相对量越多。由于铁素体是软韧相，而渗碳体是硬脆的强化相，所以渗碳体含量越多，分布越均匀，材料的硬度和强度越高，塑性和韧性越低；但当渗碳体以网状形态分布在晶界或作为基体存在时，会使铁碳合金的塑性和韧性大为下降，且强度也随之降低。这就是平衡状态的过共析钢和白口铸铁脆性高的原因。图1.3-16所示为含碳量对钢的力学性能的影响。,（
32、3）含碳量对工艺性能的影响,铸造性 铸铁的流动性比钢好，易于铸造，特别是靠近共晶成分的铸铁，其结晶温度低，流动性好，铸造性能最好。从相图上盾，结晶温度越高，结晶温度区间越大，越容易形成分散缩孔和偏析，铸造性能越差。 可锻性 低碳钢比高碳钢好。由于钢加热呈单相奥氏体状态时，塑性好、强度低，便于塑性变形，所以一般锻造都是在奥氏体状态下进行。 可焊性 含碳量越低，钢的焊接性能越好，所以低碳钢比高碳钢更容易焊接。 切削加工性 含碳量过高或过低，都会降低其切削加工性能。一般认为中碳钢的塑性比较适中，硬度在160230HB时，切削加工性能最好。,思考练习题,1何谓间隙固溶体？形成固溶体时的有哪几种晶格畸变？ 2金属化合物的可分为几类？试比较它们之间的差别？ 3什么共晶反应？什么共析反应？两者的特点和区别？ 4合金的平衡结晶过程及其组织是什么？ 5何谓合金？它为什么比纯金属的应用广泛？ 6枝晶偏析对合金性能的影响？如何改善或消除枝晶偏析？ 7何谓铁索体、奥氏体、渗碳体、珠光体、马氏体、贝氏体、莱氏体和变态莱氏体?分别写出它们的符号及性能特点。 8绘制铁碳合金状态图并简述其图中各特性线的名称和相关组织。 9根据铁碳合金状态图写出有关相区。,
