热加工工艺方面的应用制订优化

1.在铸造方面的应用

从Fe-Fe₃C相图可以看出，共晶成分的铁碳合金熔点最低，结晶温度范围最小，具有良好的铸造性能。因此，铸造生产中多选用接近共晶成分的铸铁。根据Fe-Fe₃C相图可以确定铸铁的浇注温度，一般在液相线以上50～100℃，如图3-10所示。铸钢[w（C）=0.15%～0.6%]的熔化温度和浇注温度要比铸铁高得多，其铸造性能较差，铸造工艺也较复杂。

2.在压力加工方面的应用

由Fe-Fe₃C相图可知，钢在高温时处于奥氏体状态，而奥氏体的强度较低，塑性好，有利于进行塑性变形。因此，钢材的锻造、热轧温度均选择在单相奥氏体的高温范围内进行。

钢的始锻温度控制在固相线以下100～200℃。如果始锻温度过高，则钢材易发生严重氧化或奥氏体晶界熔化现象；如果始锻温度过低，则会因钢材塑性差而发生锻裂或轧裂现象。

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图3-10 Fe-Fe₃C相图与铸、锻工艺的关系

终锻温度可根据钢种和加工目的进行选择。对于亚共析钢，其终锻温度多数情况下控制在GS线附近，以免铁素体晶粒粗大并呈带状分布于组织中，使钢的韧性降低。对于过共析钢，其终锻温度应控制在PSK线以上，以便把呈网状析出的二次渗碳体打碎。钢的终锻（轧）温度不能太高，否则会使热加工后的组织粗大，一般始锻（轧）温度为1 150～1 250℃，终锻（轧）温度为750～850℃。Fe-Fe₃C相图与铸、锻工艺的关系如图3-10所示。

3.在热处理方面的应用

Fe-Fe₃C相图对制订热处理工艺有着特别重要的意义。热处理是在固态下进行的，所以发生的是固态相变。在制订热处理工艺时，主要应用的是Fe-Fe₃C相图的左下角部分，所涉及的相变线主要有A₁、A₃、A_cm线。钢热处理时的加热温度都要根据Fe-Fe₃C相图确定，这将在第四章中详细介绍。