揭秘建盏铁系结晶釉斑纹的形神之变

揭秘建盏铁系结晶釉斑纹的形神之变
揭秘建盏铁系结晶釉斑纹的形神之变

建盏是土与火高难度结合的陶瓷艺术。笔者在《收藏家》2007年4期发表的《建盏鉴赏》一文中,从四个制瓷因素因素入手,论述了建盏各种斑纹的烧制难度。并对建盏之美作了系统的阐述。文中指出,建盏斑纹的特点就是“隐”,其品质和美的本质都与“隐”密切相关。建盏斑纹是在窑火中天然形成的,文中对斑纹难“显”的深层原因、土与火交融后产生斑纹隐藏的奥秘做了较为详尽的论述。本文作为下篇,继续揭秘。

从铁红釉(图1)、华北油滴(图2)、建盏褐色兔毫(图3)、鹧鸪斑(图4、5)、曜变(圈6、7、8)这5种铁系结晶釉的斑纹特点经过认真对比和研究后,笔者发现:铁红釉和华北油滴釉的斑纹浮在釉表面层,属于二维的平面结晶釉。而建盏褐色斑、鹧鸪斑、曜变斑这3种斑纹有些浮出釉面,有些沉入釉中,存在清晰不一的现象,属于三维的立体结品釉。鹧鸪斑和曜变斑的析晶不仅与空间有关,还与时间密切相关。上述5种结晶釉之间存在明显的层次关系,呈现有规律的变化。现分述如下。

二维的平面结晶釉,其析晶的物质浮在釉表面层。铁红釉最显著的特点是釉会分层,表面有一层极薄的红色层,中问一层呈黑色,下面是无色底釉层。铁红釉的斑点像一朵花(图9),结晶物质从中心到边界变化有规可循,斑点的边界呈圆形而且在同一平面上,所以它有确定的边界。既有确定的边界,就有确定的形状,有界则有限。所以铁红晶花虽然有大有小,但斑点形状呈圆形且单一。晶花形成受物理化学机理控制,微晶发育成球晶,整个作品不同部位的斑点没有多少优劣差异,很均匀。铁红釉生产工艺较易控制,烧成范围宽,成品率较高。

华北油滴析晶物质也集中在釉层表面,但釉没有分层现象。华北油滴在有釉的地方就有斑点(图10),不同部位的斑点优劣差别不大,较均匀。华北油滴受气泡机理控制,斑点形状与气泡破裂后釉面状况有关,一个斑点中结晶物质分布从中心到边界没有明显的规律变化。华北油滴斑点形状受到窑温制约,如果温差较大,

不同部位的斑点差异也变大。斑点的边界虽然都在同一平面上,但不定呈圆形,所以形状变化比铁红晶花大。华北油滴的烧成难度比铁红釉大。如果烧银色的华北油滴,其斑点很容易变灰色或消失,变灰的斑点突出釉面,消失的沉入釉中,其斑点的边界变化幅度较大,所以形状变化较大,它受到窑温和还原气氛的制约,烧成范围就更窄。

建窑褐色兔毫斑纹(图11)不仅有长有短,有粗有细,有曲有直,有疏有密,斑

纹边界在平而上的变化比华北油滴大,尤其还存在纵向变化,即有隐有显,所以兔毫形状清晰不一,各种各样。从整个作品看,不同部位的斑纹差异较大,即碗上部的斑纹较密,下部较稀,分布不均匀。褐色兔毫的结晶物质是填充在一串类似鱼草的钙长石晶间,这串鱼草征釉浅处易浮出釉面,在釉深处就沉入釉中。而且这串鱼草既把结晶物质套住,又使结晶物质相互隔开。结晶物质是分散的,既不像华北油滴堆积在一起,也不像铁红晶花有序排布,只有浮出釉面的结晶物质才能靠拢。优秀褐色兔毫盏的烧成受坯、釉、窑温的制约,烧成范围很窄,难度很大。

褐色兔毫的形状取决于鱼草的浮沉状况,如果把鱼草当作构成兔毫斑纹形状的一种套,那么气泡就是构成华北油滴形状的另一种套,而铁红品花实际也被表面层的一种天然的套所套牢。越靠近表面层,这种天然的套对物质的束缚越紧,使物质有规可循,所以形状越确定,这是自然界的普遍规律,就像人的头发和指甲,树上的花。越表而的东西其形状越容易按确定的方向生长,而且因为越表面的物质被套得越牢,所以长势越强,形越易产生。

鹧鸪斑(图12)形成是浮萍机理,釉面斑点是由许多小斑点拼合而成。小斑点像浮萍在釉面上漂游,随机而遇靠在一起,组合成许多形状不一的大斑点,斑点内的结晶物质没有连成一体,是分散的,所以有肉眼可见的沟纹。银色斑很容易变灰或消失,甚至在一个斑点中(即很小的范围内)就可以观察到这种变化,斑点的

边界在平面和纵向上的变化都很大。高温时,结晶物质在釉面漂游,分分合合,在纵向突起又沉入,突起变灰色,沉入就消失。所以鹧鸪斑形状变化剧烈无常,有明显的立体感、层次感。它的烧成受坯、釉、窑温和还原气氛的严重制约,烧成范围极窄。整个作品不同部位的斑点优劣差别大,很不均匀。

曜变斑(图13)其实是圆环周围的薄膜,它像光晕,以圆环为中心向外散射,构成斑纹的物质最分散,最自由,能冲破形的束缚。曜变斑的主要特征其实是“影像”,而不是“形状”。这些“影像”是结晶物质在釉面剧烈动荡留下的踪迹,实质是“形状”剧变的结果,所以它没有具体的形状。可以说是无形之形,无状之状。这些“影像”隐隐绰绰,清晰不一,飘忽不定,玄之又玄。与老子所描述的深层灵物的行踪相似。“迎之不见其首,随之不见其后”。“唯恍唯惚。惚兮恍兮,其中有象。恍兮惚兮,其中有物。窈兮冥兮,其中有精,其精甚真,其中有信”。曜变斑在釉面上的分布也最无规律,最不均匀。曜变是国际公认的瓷釉艺术的“神品”,现代陶艺家经过数十年甚至几代人的努力,至今还无人能烧制。可见人们获取真正能“传神”的物的能力极其有限。

由以上分析可知,从铁红晶花到曜变斑,斑纹的边界和形状从有确定到不确定,从平面到立体,从单一到多样。构成斑纹的物质由集中到分散,不自由到自由。浅层的斑纹由于形状较单一,一件作品中虽然斑点很多,但到处一个样,其实只要少数斑点就可代表。即使器型很大,实质不大。所以多未必多,大未必大,这是有中无。深层的斑纹则反之,是无中有。

上述是关于斑纹形界的演变,在讨论色界变化之前当先了解一下构成斑纹的物

质。

铁红晶花结晶物质是赤铁矿(三氧化二铁),在釉表面析晶成球晶,其断面呈半球形。褐色华北油滴的斑点主要由赤铁矿构成,斑点厚度有l一2微米。褐色兔毫纹的结晶物质是填充在类似一串鱼草的钙长石晶间,析晶无规则,只有浮出釉面的晶体发育较好,主要成分也是赤铁矿。

构成鹧鸪斑(银色斑)的物质有关专家推测是磁铁矿。这类斑纹闪烁着非常亮的银白色反光,其结晶颗粒非常小,在显微镜下难以分辨是什么晶体。银色斑纹有金属感,而金属和陶瓷是两种水火不相容的材料,斑纹物质是金属铁的可能性不大,所以专家判断是磁铁矿(金属铁是单质铁,磁铁矿是四氧化三铁)。

构成曜变斑的成份同样是一个谜,其结晶非常小,即使放大400倍也不能一一分辨它们的形状。这些不知为何物的东西薄薄地浮现在漆黑的釉面上,若用放大镜看,可以从细小的瑕疵间看见下面的黑釉。曜变斑的厚度估计约万分之一毫米,是一层非常薄的膜。

由上述可知,从铁红晶花剑曜斑,越深层的斑纹其物质颗粒越小越分散。法国物理学家德布罗意1924年提出“物质波”理论,认为和光子一样,一切物质同时具有波的特性和粒子的特性,即波粒二象性。笔者在实践中体会到,深层的物质不仅颗粒小,具有明显的波动性,而且这些物质不稳定,很容易被污染变质(即被氧化变灰色斑)(图14)或熔入釉中使自身消失。

深层的物质很活泼,不稳定,个性很强,不循规蹈矩。它们在釉面停留的时间很

短且易变化,所以以各种各样不确定的形态表现出来。深层的斑纹真身难显,从表面看似乎“无形”,实际是有很多形。正是因为存在许多变化无常的形,烧时才很难捕捉到较佳的形态,更难被集合成确定的形状。深层次的作品有个性,其原因就是构成斑纹的物质太活泼,有个性。这些物质的表现极像人的心念,飘忽不定,心随神弛,波动范围大。且善与悲转瞬于一念之问,心的“明镜”极易被杂念污染,很难达到神定心清。到曜变这一层次,“形状”演变为“影象”,连变质的机会都没有,可谓是“神能飞形”,神在形才在。

浅层的物质颗粒大,波动性小,而且浅层的物质已被氧化,很稳定。构成浅层次斑纹的物质相对釉的主体相是已经分离的多余物质,它不会熔入釉中消失。在烧成范围内,釉面不愁没有斑点,也不愁斑点会变质,所以斑点的形态和颜色都较稳定。在上篇笔者谈到,银色斑如同一片薄镜,灰色斑就是落在薄镜上的灰尘,灰尘积多就成了垢,这垢很迷人,它就是褐色斑。如果把银色斑当作不锈钢,那么褐色斑的物质其实就是氧化后的铁锈。所以褐色兔毫、华北油滴、铁红晶花的形与色与铁锈的多寡和分布有关。铁红晶花之所以最漂亮迷人,就是这些铁锈浮在表面,且积累到能够有序排列。

浅层的物质同样存在波动性,所以铁红晶花的斑纹也有层次感,而且斑纹的颜色也有变化,但相对深层的物质其变化幅度要小得多。这好比一个人的外形容貌也会变化,但形体不会瞬间变质或消失。所以浅层次斑纹的形与色虽然艳丽张扬,实质变化小,落差小,很稳定。即使器型多变,仍可以找到许多分不出优劣没有个性的作品。深层的斑纹形与色收敛沉静,实质变化很大。建盏器型小且简单,外型几乎不变,内在却藏有万变,所以作品个性明显。而内在的提高属于窑内技术,迈出一小步都非常困难。虽然表现在细微处,却是真正的土与火艺术的传神之变。

关于斑纹色界的变化。

在上篇笔者谈到,黑釉也是道的一种,它能够变幻出曜斑、鹧斑、褐斑等不同层次形形色色的斑纹,又可以轻易地吞噬它们。黑釉如同宇宙中具有吞吐星球能力的黑洞,隐藏着自然界的许多奥秘。一个碗也是一个小宇宙。日本人称鹧鹤斑(油滴)建盏为星建盏,称毫变为曜变,把釉色和宇宙星辰相连,实际更贴近自然,反映自然。

老子说:“道生一,一生二,二生三,三生万物。”从表层到深层,一层就是一道天然屏障。烧成时受到工艺制约的因素增加,难度加大。

不同的层次就是不同的境界。釉面是一个界面,不同层面的物质不同,性能不同,斑纹形成机理也不同。深层的斑纹空间变化幅度大,在釉面停留时间短,分寸之间就有天壤之别,所以不同层面的斑纹时空变化程度不同。越深层的斑纹变化越剧烈,烧成范围越窄,实质就是时空通道越窄。把这一层一层的时空通道连结起来,就是时空隧道。所以探索深层斑纹的过程也是金龟逆行、返璞归真的历程。鉴赏不同层面的斑纹就是观察时空隧道中不同境界的物质的变化现象,从中破迷知真,感悟自然之道。

铁红晶花的釉底色是褐色,不是黑色。褐色华北油滴和兔毫的釉底色也不够黑。黑色能把入射光吸收,是混合色。笔者在实践中体会到,还原气氛越浓,三价铁变二价铁越多,釉色就越黑,而斑纹也越容易消失。釉的底色不同其界面就不同。严酷的界面就是险境。不同境界中形与色显现的难易程度不同。江南繁花似锦,背景是郁郁葱葱。在白雪覆盖的高山上,见一株草就很难。总之,黑色是一种神秘、静寂、能使生命轮回的颜色。它有严酷的一面,又有孕育“真金”的另一面。

在上篇笔者谈到,银斑能反射出单色宝光,曜斑是七彩宝光,这些宝光就是建盏的“魂魄”。银斑、曜斑的背景是黑色,这意味在严酷的能吞噬一切光线的险境中居然隐含着多层次的闪光的东西,其釉色恰如深邃玄奥的宇宙星空。也象征在空灵静谧的禅境中藏有神奇的富有活力的灵物,其质感与源远流长的中国文化精神相符。建盏具有“无一物中无尽藏”的禅艺术之美,正与茶人“茶禅一味”的审美心境契合。所以物能反映宇宙、文化和艺术。

铁红晶花、褐色斑纹和银斑、曜斑展现的色彩有显著的区别。银斑、曜斑的“色”其实是物质反射出的光芒,而不是物质本身的颜色。银斑像“明镜”,入射光基本上没有被吸收,全反射出来,所以银光闪烁。曜斑的薄膜就像水面上的汽油,本身没什么颜色。入射光通过薄膜后反射出来的干涉光是曜变的七彩宝光。而红褐色斑纹的铁锈色是物质吸收大部分波长的入射光后,把少部分不能吸收的吐出来的颜色。所以“色”与“光”有本质的区别。如果把物质对入射光的吸收当作索取,那么全反射的意义就非同一般。

由上可知,深层次斑纹展现的形状是影像,色彩是光芒。所以从铁红晶花到曜斑,“形与色”逐渐演变为“影与光”。

上述形与色的演变,与佛家、道家的学说有共通之处。佛家讲三界:欲界、色界、无色界。讲戒、定、慧。遭家讲神静心清。银斑、曜斑的物质是清的,有活力,所以会闪光。浊的物不会闪光,无光则无明。可以这样比较:工艺制约相当“戒”,清的物质在釉的界面上显现相当“定”,明则相当“慧”。“无色”其实不是无彩,而是色彩被光彩取代。从“色”突破到“光”,这里有一道非常难于逾越的天然屏障,也就是银斑这种能反射光的物质瞬间会被氧化变灰,灰斑像魔一般紧缠银斑。说明物质也存在清与浊两面的剧烈交锋。此界时空变化的时间因素突显。从这里可以真切感悟老子“和光同尘”的自然规律。理解“五色令人曰盲”的深刻含义。

铁红晶花不会闪光,不属于“魂魄美”,但展现的是自然的“肌肤美”,不是“胭脂美”。而且这种肌肤来得也不容易,它的形成是液液分相机理。有些属于过饱和析晶的结晶釉,晶花更大,其外形都有棱有角。

从浅层到深层,各层面的斑纹由于形与色显现的难易程度不同,烧时难度差别很大。相差一个层次,成功率差别不是一倍两倍,而是数倍甚至数十倍。这一点鲜为人知。实际上,无论古今中外,优秀的建盏都非常稀少。建盏的烧成不是“入窑一色,出窑万彩”,而是“风萧萧兮易水寒,壮士一去难复还”。宋代鹧鸪斑、曜变的烧成不是用成品率来衡量,而是几率。一件成功作品背后不知有多少废品。越深层时空通道越窄,变数越多,允许通过的个体越小,也越少。

曜变的诞生过程和人的初始阶段相似:土以简朴的身躯,冲击一道比一道坚固的天然屏障,在无数同伴带着满身伤痕纷纷夭折的残酷氛围中孤独前行,穿越险恶狭长的时空隧道,最终与火结合成功,放射出神秘的生命之光,展现原始的纯真的浑沌之美。

建盏器型小,釉色黑,斑纹隐,趋向无形无色。但“朴虽小,天下不敢臣”。浓缩的才是精华。日本作为国宝收藏的中国自古以来的8件陶瓷艺术品中有4件是建盏。这一沉重的历史事实印证一条普遍的真理:形色不会永恒,不朽的是朴。易生易灭是无情的自然规律。

美不过是人对客观事物的感应。事物可以是有形的,也可以是无形的。有形的浮在事物表面,无形的藏在灵魂深处。审美的智慧在于感知有与无的辩证关系。大音希声,大巧若拙,大象无形,大道无名。

参考文献:

陈显求、黄瑞福、陈士萍、赵达峰、王金田《铁红釉的液相分离》,《瓷器》1979第3期。

(日)山崎一雄《曜变天目和油滴天目》,日本《陶瓷》1976—9,王明增译。黄瑞福、陈显求、水既生、阮美玲《油滴黑釉器的研究》,《景德镇陶瓷》1984第1期。

陈显求、陈士萍、黄瑞福、周学林、阮美玲《宋代建盏的科学研究》,《中国陶瓷》1983第1期。

典型铁碳合金的结晶过程

一、共析钢的结晶过程 图中Ⅰ表示共析钢(Wc=0.77%),合金在1点以上为液体(L),当缓冷至稍低于1点温度时,开始从液体中结晶出奥氏体(A),A的数量随温度的下降而增多。 温度降到2点时,液体全部结晶为奥氏体。2~S点之间,合金是单一奥氏体相。继续缓冷至S点时,奥氏体发生共析转变,转变成珠光体(P)。727℃以下,P基本上不发生变化。故室温下共析钢的组织为P。 共析钢的结晶过程如下图。 二、亚共析钢的结晶过程 图3-6中合金Ⅱ表示亚共析钢。合金在1点以上为液体。缓冷至稍低于1点,开始从液体中结晶出奥氏体,冷却到2点结晶终了。在2~3点区间,合金为单一的奥氏体组织,当冷却到与GS线相交的3点时,开始从奥氏体中析出时,就会将多余的碳原子转移到奥氏体中,引起未转变的奥氏体的含碳量增加。沿着GS线变化。当温度降至4点(727℃)时,剩余奥氏体含碳量增加到了Wc=0.77%,具备了共析转变的条件,转变为珠光体。原铁素体不变保留了在基体中。4点以下不再发生组织变化。故亚共析钢的室温组织为铁素体+珠光体。 亚共析钢的结晶过程如图3-8所示。 三、过共析钢的结晶过程 图3-6中合金Ⅲ表示过共析钢。合金在1点以上为液体,当缓冷至稍低于1点后,开始从液体中结晶出奥氏体,直至2点结晶终了。在2~3点之间是含碳时为合金Ⅲ奥氏组织。缓冷至3点时,奥氏体中开始沿晶界析出渗碳体(即二次渗碳体)。随着温度不断降低,由奥氏体中析出的二次渗碳愈来愈多,而奥氏体中的含碳量不断减少,并沿着ES线变化。3~4点之间的组织为奥氏体+二次渗碳体。降至4点(727℃)时,奥氏体的成分达到了共析成分,于是这部分奥氏体发生共析反应,转变为珠光体。在4点以下,合金的组织不再发生变化。故室温组织为珠光体+二次渗碳体。过共析钢结晶过程如图3-9。

铁碳合金的平衡结晶过程

三、典型铁碳合金的平衡结晶过程 铁碳相图上的合金,按成分可分为三类: ⑴ 工业纯铁(<0.0218% C ),其显微组织为铁素体晶粒,工业上很少应用。 ⑵ 碳钢(0.0218%~2.11%C ),其特点是高温组织为单相A ,易于变形,碳钢又分为亚共析钢(0.0218%~0.77%C )、共析钢(0.77%C )和过共析钢(0.77%~2.11%C )。 ⑶ 白口铸铁(2.11%~6.69%C ),其特点是铸造性能好,但硬而脆,白口铸铁又分为亚共晶白口铸铁(2.11%~4.3%C )、共晶白口铸铁(4.3%C )和过共晶白口铸铁(4.3—6.69%C ) 下面结合图3-26,分析典型铁碳合金的结晶过程及其组织变化。 图3-26 七种典型合金在铁碳合金相图中的位置 ㈠ 工业纯铁(图3-26中合金①)的结晶过程 合金液体在1~2点之间通过匀晶反应转变为δ铁素体。继续降温时,在2~3点之间,不发生组织转变。温度降低到3点以后,开始从δ铁素体中析出奥氏体,在3~4点之间,随温度下降,奥氏体的数量不断增多,到达4点以后,δ铁素体全部转变为奥氏体。在4~5点之间,不发生组织转变。冷却到5点时,开始从奥氏体中析出铁素体,温度降到6点,奥氏体全部转变为铁素体。在6-7点之间冷却,不发生组织转变。温度降到7点,开始沿铁素体晶界析出三次渗碳体Fe 3C III 。7点以下,随温度下降,Fe 3C III 量不断增加,室温下Fe 3C III 的最大量为: %31.0%1000008.069.60008.00218.03=?--=ⅢC Fe Q 。图3-27为工业纯铁的冷却曲线及组织转变示意图。工业纯铁的室温组织为α+Fe 3C III ,如图3-28所示,图中个别部位的双 晶界内是Fe 3C III 。

10讲 典型合金的结晶过程及组织

《机械制造技术基础》教案 教学内容:典型合金的结晶过程及组织 教学方式:结合实际,由浅如深讲解 教学目的: 1.了解铁碳合金的类型; 2.掌握共析钢、亚共析钢、过共析钢的结晶过程及其组织; 3.掌握共晶白口铸铁、亚共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁的结晶过程及其组织。 重点、难点:六种典型合金的结晶过程及组织 教学过程: 4.3 典型铁碳合金的结晶过程及组织 4.3.1铁碳合金的分类 铁碳合金由于成分的不同,室温下将得到不同的组织。由简化的Fe-Fe 3C 相图,如图4-4所示。 图4-4 简化的Fe-Fe 3C 相图 根据铁碳合金的含碳量及组织的不同,可将铁碳合金分为工业纯铁、钢及白口铸铁三类: 1.工业纯铁(Wc ≤0.0218%) 性能特点:塑性韧性好,硬度强度低。 2.钢(0.0218%<Wc ≤2.11%) 共析钢:Wc=0.77%,室温组织为P 。 亚共析钢: 0.0218%< Wc <0.77%,室温组织为F+P 。 过共析钢: 0.77% < Wc ≤2.11%,室温组织为P+ Fe 3C Ⅱ 3.白口铸铁(2.11% < Wc ≤6.69%) 共晶白口铸铁: Wc=4.3%,室温组织为L’d 亚共晶白口铸铁: 2.11% < Wc <4.3%,室温组织为P+Fe 3C Ⅱ+L ’d 。 过共晶白口铸铁: 4.3% < Wc ≤6.69%,室温组织为L’d+Fe 3C Ⅰ 4.3.2典型铁碳合金的结晶过程 Fe 3C W C (%)图3-4 简化Fe-Fe 3C 相图F 0.0218K F 0 2.110.77 4.3D

依据成分垂线与相线相交情况,分析几种典型铁碳合金结晶过程中组织转变规律。 1.共析钢的结晶过程分析(如图4-5、4-6所示): AC AE PSK S S 3L L+A A P(F+Fe C)??→??→???→共析 图4-5 共析钢结晶过程示意图 图4-6 共析钢金相组织 2.亚共析钢的结晶过程分析(如图4-7、4-8所示): AC AE GS PSK PSK S L L A A A F A F P F ??→+??→??→+???→+???→+共析 图4-5 亚共析钢结晶过程示意图 图4-6 亚共析钢金相组织 亚共析钢的室温组织特征是:先析铁素体和共析珠光体呈均匀分布。 3.过共析钢的结晶过程分析(如图4-9、4-10所示): 333AC AE ES PSK S PSK L L A A A Fe C A Fe C P Fe C ??→+??→??→+???→+???→+共析

铁碳合金结晶过程

教材P25 3-3 分析碳的质量分数为0.4%、0.77%、1.2%的铁碳合金从液态缓冷到室温的结晶过程和室温组织。 答:1)质量分数为0.4%的铁碳合金的结晶过程: 在1点温度以上为液态L ,在1~2点温度之间从液态L 中不断结晶 出奥氏体A ,冷至2点一下全部为奥氏体A ,2~3点之间为A 冷却,3~ 4点之间奥氏体A 通过同素异构转变不断转变为铁素体F ,缓冷至4点时, 剩余奥氏体A 成分ωC =0.77%,发生共析反应,反应方程式为 C Fe F A C C 3 %77.0727+??生成珠光体P 。该合金的室温组织为F+P 。 (注意:从P 点到S 点左边的所有铁碳合金,如0.20%、0.30%、0.5%、 0.70%等等,都是上述同一个答案。) 答:2)质量分数为0.77%的铁碳合金的结晶过程: 1点温度以上为液态L ,在1~2点温度之间从液态L 中不断结晶出奥氏体A ,冷至2点一下全部为奥氏体A ,2~3点之间为A 冷却,缓冷至3(4)点时,奥氏体A 发生共析反 应,反应方程式为C Fe F A C C 3 %77.0727+??,生成珠光体P 。该合金的室温组织为P 。 答:3)质量分数为1.2%的铁碳合金的结晶过程: 在1点温度以上为液态L ,在1~2点温度之间从液态L 中不断结晶出奥氏体A ,冷至2点一下全部为奥氏体A ,2~3点之间为A 冷却,3~4点之间从奥氏体A 中不断析出渗碳体Fe 3C Ⅱ,并沿着奥氏体A 的晶界分布,形成网状渗碳体Fe 3C Ⅱ包裹着的奥氏体,缓冷至4点 时,剩余奥氏体A 成分ωC =0.77%,发生共析反应,反应方程式为C Fe F A C C 3 %77.0727+??,生成珠光体P 。该合金的室温组织为P +Fe 3C Ⅱ。 (注意:从S 点到E 点右边的所有铁碳合金,如0.80%、0.90%、1.0%、1.50%等等,都是上述同一个答案。)

第十四讲铁碳合金的平衡结晶过程及组织

第十四讲铁碳合金的平衡结晶过程及组织 第三节铁碳合金的平衡结晶过程及组织 一、主要内容: 工业纯铁的结晶过程 共析钢的平衡结晶过程 亚共析钢的平衡结晶过程 过共析钢的平衡结晶过程 共晶白口铸铁的平衡结晶过程 亚共晶白口铸铁的平衡结晶过程 过共晶白口铸铁的平衡结晶过程 二、要点: 铁碳合金按平衡组织的不同分类,不同含碳量的铁碳合金室温下的平衡组织,不同含碳量的铁碳合金在不同温度下的平衡组织,不同含碳量的铁碳合金在不同温度下的组织变化过程 三、方法说明: 结合说学的理论基础知识,异分结晶和杠杆定律,对不同含碳量的铁碳合金的组织形成和变化进行定量说明,举一反三。 授课内容: 按有无共晶转变将铁碳合金分为碳钢和铸铁。即含碳量<2.11%的为碳钢,>2.11%的为铸铁。 根据Fe-Fe3C相图中获得的不同组织特征,将铁碳合金按碳含量划分为7种类型,如图所示。 典型的铁碳合金冷却时的组织转变过程分析 1、工业纯铁,w(C)<0.0218%; 2、共析钢,w(C)=0.77%; 3、亚共析钢,0.0218%

5、共晶白口铁,w(C)=4.30%; 6、亚共晶白口铁,2.11%

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