铁碳相图原理及应用
铁碳 合金相图
三、典型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) 组织为单相铁素体。 ⑵ 钢(0.0218~2.11%C) 高温组
织为单相，易于变形， ① 亚共析钢(0.0218~0.77%C) ② 共析钢(0.77%C) ③ 过共析钢(0.77~2.11%C)
二、铁碳合金相图的分析
1、特征点
⇄
⇄ ⇄
⇄ ⇄
J
N
L+
G
+
L
L+Fe3C
+Fe3C
+Fe3C
2、特征线 ⑴ 液相线—ABCD，
固相线—AHJECFD
⑵ 三条水平线：
HJB：包晶线LB+δH⇄ J
ECF：共晶线LC⇄ E+ Fe3C
莱氏体
共晶产物是 与Fe3C的机械混合物，称作莱氏体，用 Le表示。为蜂窝状，以Fe3C为基，性能硬而脆。
L--->L+A--->A--->A+F--->A+P+F--->P+F
相组成物：F，Fe3C
F%=
Fe3C%=
体温监测
学习目标
• 1、能阐述体温变化的临床意义 • 2、能掌握常用体温监测的方法 • 3、能选择正确的监测体温的方法 • 4、及时了解体温情况，为病情变化提供治疗
依据
体温是人体四大生命体征之一。
含1.4%C钢的组织
5．共晶白口铁（C%=4.3%）
L--->L+Le--->Le (A+Fe3C共晶)--->Le (A+Fe3C共晶+Fe3CII)-->Le’(P+Fe3CII+Fe3C)
铁碳合金相图及平衡组织分析
实验三铁碳合金相图及平衡组织分析一、实验目的1.认识和熟悉铁碳合金平衡状态下的显微组织特征；2.了解含碳量对铁碳合金平衡组织的影响，建立Fe-Fe3C状态图与平衡组织的关系3.了解平衡组织的转变规律并能应用杠杆定律4.掌握金相显微镜用铁碳合金样品的制备二、实验原理通常将碳含量小于2.11%的铁碳合金称为钢，碳含量大于2.11%的Fe-C合金称为铁，根据铁碳二元相图（图1），它们在室温下组成相都是铁素体和渗碳体，但是它们在纤维组织上却有很大的差异。
按组织分区的Fe-Fe3C相图（一）铁碳合金中的几种基本相和组织（1）铁素体（F）。
它是碳在α-Fe中的固溶体，为体心立方晶格。
具有磁性及良好的塑性，硬度较低。
用3%-4%硝酸酒精溶液浸蚀后，在显微镜下呈现明亮的多边形晶粒。
亚共析钢中，铁素体呈现块状分布；当碳含量接近共析成分时，铁素体则呈现断续的网状分布于珠光体（共析体）周围。
（2）渗碳体（Fe3C，又称Cementite），它是铁与碳形成的一种化合物，其碳含量为6.69%。
用3%-4%的硝酸酒精溶液寝蚀后，呈现亮白色；若用热苦味酸钠溶液寝蚀，则渗碳体呈现黑色而铁素体仍为白色，由此可以区别铁素体与渗碳体。
此外，按铁碳合金成分和形成条件不同，渗碳体呈现不同的的形态：一次渗碳体，从液相中析出，呈现条状；二次渗碳体（次生相），从奥氏体中析出，呈现网络状，沿奥氏体晶界分布，经球化退火，渗碳体呈现颗粒状；三次渗碳体，从铁素体中析出，常呈现颗粒状；共晶渗碳体与奥氏体同时生长，称为莱氏体；共析渗碳体与铁素体同时生长，称为珠光体。
（3）珠光体（P），它是铁素体和渗碳体的机械混合物，是共析转变的产物。
由杠杆定律可以求得铁素体和渗碳体的含量比为8:1。
因此，铁素体后，渗碳体薄。
硝酸酒精寝蚀后可观察到两种不同的组织形态。
1）片状珠光体，它是由铁素体与渗碳体交替排列形成的层状组织，腈硝酸酒精溶液寝蚀后，在不同放大倍数下，可以观察到具有不同特征的层片状组织。
归纳和总结铁碳相图中
归纳和总结铁碳相图中铁碳相图归纳和总结铁碳相图是研究铁和碳合金体系中不同组成下的相变行为的重要工具。
它呈现了铁和碳之间的相互作用，揭示了不同温度和组成条件下的相变规律。
本文将对铁碳相图中的主要组成部分进行归纳和总结，以帮助读者更好地了解铁碳合金的性质和应用。
一、铁碳相图的基本结构铁碳相图由铁为主轴、碳为副轴构成。
在相图的横轴上表示碳的含量，纵轴表示温度范围。
铁碳相图可分为几个重要的组成部分：1. 铁的相态区域：铁的相态区域主要由铁的纯介质相组成，包括α铁、γ铁和δ铁。
其中，α铁为低温下的铁相，具有体心立方晶格结构；γ铁为高温下的铁相，具有面心立方晶格结构；δ铁为高温高压下的铁相，具有体心立方晶格结构。
2. 铁碳共晶区：共晶区是铁碳相图中的一个重要组成部分，通常表示为L+Fe3C。
在共晶区域内，铁和碳以共晶的形式存在，即液态的共晶组织同时凝固为铁和Fe3C两种相。
3. 铁碳共饱和区：共饱和区是铁碳相图中的另一个重要组成部分，通常表示为(α+γ)+L。
在共饱和区域内，铁和碳以共饱和的形式存在，即α铁和γ铁混合存在。
二、铁碳相图的重要相区1. γ铁相区：γ铁相区主要包括γ固溶体和γ+Fe3C共晶组织。
γ固溶体具有面心立方结构，是高温下的铁相。
2. α铁相区：α铁相区主要包括α固溶体和α+Fe3C共晶组织。
α固溶体具有体心立方结构，是低温下的铁相。
3. Fe3C相区：Fe3C相区主要包括Fe3C碳化物相。
Fe3C也被称为水滑石相，具有正交晶格结构。
三、铁碳相图的相变规律1. 铁的熔化：铁的熔化温度随碳含量的增加而降低。
在铁碳相图中，随着碳含量的增加，共晶温度逐渐下降。
2. 碳的溶解性：在γ铁相区，碳的溶解度随温度的升高而增加。
在α铁相区，碳的溶解度随温度的降低而减小。
3. 相变温度：铁碳相图中的共晶温度为1147℃，共饱和温度为727℃。
这些相变温度是铁碳合金的重要参考数据，在工程设计和制造过程中具有重要意义。
铁碳合金相图及平衡组织分析
实验三铁碳合金相图及平衡组织分析一、实验目的1.认识和熟悉铁碳合金平衡状态下的显微组织特征；2.了解含碳量对铁碳合金平衡组织的影响，建立Fe-Fe3C状态图与平衡组织的关系3.了解平衡组织的转变规律并能应用杠杆定律4.掌握金相显微镜用铁碳合金样品的制备二、实验原理通常将碳含量小于2.11%的铁碳合金称为钢，碳含量大于2.11%的Fe-C合金称为铁，根据铁碳二元相图（图1），它们在室温下组成相都是铁素体和渗碳体，但是它们在纤维组织上却有很大的差异。
按组织分区的Fe-Fe3C相图（一）铁碳合金中的几种基本相和组织（1）铁素体（F）。
它是碳在α-Fe中的固溶体，为体心立方晶格。
具有磁性及良好的塑性，硬度较低。
用3%-4%硝酸酒精溶液浸蚀后，在显微镜下呈现明亮的多边形晶粒。
亚共析钢中，铁素体呈现块状分布；当碳含量接近共析成分时，铁素体则呈现断续的网状分布于珠光体（共析体）周围。
（2）渗碳体（Fe3C，又称Cementite），它是铁与碳形成的一种化合物，其碳含量为6.69%。
用3%-4%的硝酸酒精溶液寝蚀后，呈现亮白色；若用热苦味酸钠溶液寝蚀，则渗碳体呈现黑色而铁素体仍为白色，由此可以区别铁素体与渗碳体。
此外，按铁碳合金成分和形成条件不同，渗碳体呈现不同的的形态：一次渗碳体，从液相中析出，呈现条状；二次渗碳体（次生相），从奥氏体中析出，呈现网络状，沿奥氏体晶界分布，经球化退火，渗碳体呈现颗粒状；三次渗碳体，从铁素体中析出，常呈现颗粒状；共晶渗碳体与奥氏体同时生长，称为莱氏体；共析渗碳体与铁素体同时生长，称为珠光体。
（3）珠光体（P），它是铁素体和渗碳体的机械混合物，是共析转变的产物。
由杠杆定律可以求得铁素体和渗碳体的含量比为8:1。
因此，铁素体后，渗碳体薄。
硝酸酒精寝蚀后可观察到两种不同的组织形态。
1）片状珠光体，它是由铁素体与渗碳体交替排列形成的层状组织，腈硝酸酒精溶液寝蚀后，在不同放大倍数下，可以观察到具有不同特征的层片状组织。
第二讲 铁碳相图与应用180326
相图的局限性： 相图是描述体系平衡状态的，不能说明达到平衡过程的动力学，不能 知道转变后的组织，也不能判断体系中可能出现的亚稳相。 由于固态材料往往难达到整体稳定的平衡，实际测得的相图多数都或 多或少地偏离真正平衡，甚至有些相实际上是亚稳相。
2、 铁碳相图简介
铁碳合金相图是研究铁碳合金的 重要工具。它是研究铁碳合金的 化学成分、组织和性能之间关系 的理论基础。
性能介于铁素体和渗碳体之间
，强度较高，硬度适中，有一 定的塑性。
莱氏体（Ledeburite—Ld或Ld'）
莱氏体是由奥氏体和渗 碳体组成的处于热力学平衡 状态的机械混合物。系在
1148℃恒温下发生共晶转变
的产物，平均碳含量为4.3%
。
(3) 固溶碳的作用：固溶强化、缩小α、扩大γ、固溶于γ使C曲线右移、提 高淬透性、降低MS点 固溶强化效果与固溶度有关，碳在奥氏体的固溶度远远大于铁素体。
Fe 转变为面心立方晶格的γ-Fe，通常把
δ-Fe→γ-Fe的转变称为 A4 转变，转变的 平衡临界点称为 A4 点。当温度继续冷却至 912℃时，面心立方晶格的 γ-Fe 又转变为 体心立方晶格的 α -Fe，把 γ -Fe→ αFe 的转变称为A3 转变，转变的平衡临界点 称为 A3 点。912℃以下，铁的晶体结构不
钢铁材料属于铁碳合金。碳素钢、工程铸铁是铁碳合金；低合金钢、合
金钢等实际上是有意加入合金元素的铁碳合金。
在铁碳合金中，铁与碳可以形成Fe3C、Fe2C、FeC等一系列化合物，随 着碳的质量分数增加，合金的性能逐渐变脆，当碳的质量分数大于5%之 后，合金将失去使用价值。所以，在铁碳合金中，一般只研究碳质量分 数5%左右的合金。
的晶体结构。其硬度很高，塑性
4.3_铁碳合金相图及应用
4．过共析钢（（0.77%～2.11%C） 过共析钢的结晶过程如图所示。 由示意图分析可知，过共析钢结晶过程的基本反应为 [匀晶反应+二次析出反应+共析反应]，室温组织为珠光体+ 二次渗碳体，显微组织如图所示。 过共析钢中Fe3CⅡ的最大相对量为：
2.11 0.77 Fe3CⅡ 100 % 22.6% 6.69 0.7
两者性能与晶粒大小、杂质含量有关
2．奥氏体 奥氏体是碳在γ-Fe中的固溶体，用符号“A”表示。高 温奥氏体的显微组织如图所示。 奥氏体的特点： ① 在1148℃时有最大溶解度2.11%C，727℃时可固溶 0.77%C； ② 其力学性能与含碳量及晶粒大小有关，一般170～ 220HBS、δ=40～50%； ③ 形变能力好，形变抗力小。
⑤ 热处理工艺性能和热处理效果。
“铁碳合金相图及应用”部分结束！ 请转入：
“钢的热处理”
3）白口铸铁（2.11～6.67％C），根据室温的不同，分为： ① 亚共晶白口铸铁 ② 共晶白口铸铁（≈4.3 ％C）
③ 过共晶白口铸铁（＞4.3％C）
2．共析钢（≈0.77％C） 共析钢的结晶过程如图a)所示。
由示意图分析可知，共析钢结晶过程的基本反应为[匀晶 反应+共析反应]，室温组织为珠光体显微组织。 P中F和Fe3C的相对量：
三、典型铁碳合金的平衡结晶过程及其组织
1．铁碳合金相图上的各种合金，一般分为三类： 1）工业纯铁（＜0.02% C ），室温组织为α固溶体； 2）钢（0.02～2.11％C）， 根据室温组织不同，分为： ① 亚共析钢（＜0.77％C ） ② 共析钢（≈0.77％C） ③ 过共析钢（＞0.77％C）
1．铁碳合金的含碳量对组织的影响 2．含碳量对热轧状态钢的力学性能的影响
钢铁知识必备—铁碳相图
钢铁知识必备—铁碳相图铁碳相图铁碳合金相图是研究铁碳合金的工具，是研究碳钢和铸铁成分、温度、组织和性能之间关系的理论基础，对于轧钢来说也是制定各种轧制温度、加热制度、热处理的物理依据。
一、Fe-Fe3C相图的组元1．Fe组元纯铁从液态结晶为固态后, 继续冷却到1394℃及912℃时, 先后发生两次同素异构转变。
工业纯铁的机械性能特点：强度低、硬度低、塑性好。
2．CC在Fe-C合金中的存在形式有三种：①C溶入Fe的不同晶格中形成固溶体；②C与Fe形成金属化合物，渗碳体(Fe3C)；③C以游离态石墨存在于合金中。
渗碳体(cementite)在铁碳合金中是一种亚稳定相，熔点高，硬而脆，塑性、韧性几乎为零。
在长时间高温下可分解为铁和石墨：Fe3C→Fe + C石墨的性能特点为耐高温，可导电，有一定的润滑性，但其强度、硬度、塑性和韧性都极低。
二、Fe-Fe3C相图中的相1．液相L2．δ相高温铁素体（C固溶到δ -Fe中——δ相）C在δ-Fe中的间隙固溶体，晶体结构也为bcc，δ相出现的温度较高，组织形貌一般不观察，也有称高温铁素体。
3．α相铁素体F （C固溶到α-Fe中——α相）C在α-Fe中的间隙固溶体，晶体结构为bcc，仅由α相形成的组织称为铁素体，记为 F (Ferrite)或α。
强度、硬度低、塑性好（室温：C%=0.0008%, 727度：C%=0.0218%）4．γ相、A奥氏体（C固溶到γ-Fe中——γ相）强度低，易塑性变形。
C在γ-Fe中的间隙固溶体，晶体结构为fcc，仅由γ相形成的组织称为奥氏体，记为 A (Austenite)或γ。
5．Fe3C铁和碳生成的间隙化合物，其中碳的重量百分比为6.69%，晶体结构是复杂斜方晶系，仅由Fe3C相构成的组织称为渗碳体，依然记为Fe3C，也有写为Cm (Cementite)。
三、相图分析1．三条水平线和三个重要点（1）包晶转变线HJB：这是一包晶反应，发生在高温，并且在随后的冷却过程中组织还会发生变化。
第五章 铁碳合金相图及应用
第五章 铁碳合金相图及应用4学时
铁碳合金基本相→铁碳相图重要点、线、区分析→铁碳合金 分类→工业纯铁、亚共析钢、共析钢、过共析钢凝固结晶分析→ 合金成分与组织性能关系及应用
3.分析一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体和共析渗碳体的异同之处。
答：相同点：都是渗碳体，晶体结构、成分、性能相同。 不同点：一次渗碳体从液相析出，二次渗碳体从奥氏体析出，三次渗碳体从铁素体析出，共晶渗碳体共晶反应
时形成，共析渗碳体共析反应时形成。
7.根据铁碳相图解释下列现象:1)进行热轧和锻造时,通常将钢材加热到1000-1250℃；2)钢铆钉一般用低碳钢制造； 3)绑扎物件铁丝一般为镀锌低碳钢丝,而起重机吊重物时用钢丝绳用含碳0.60%、0.65%、0.70%的钢等制成；4)在 1100℃时，Wc=0.4%的碳钢能进行锻造，而Wc=4%的铸铁不能进行锻造；5)室温下Wc=0.8%的碳钢比Wc=1.2% 的碳钢强度高；6)亚共析钢适于压力加工成形，而铸铁适于铸造成形。
渗碳体Fe3C:含碳6.69%,是硬而脆的间隙相，硬度为950-1050Hv，塑性和韧
性几乎为零。
思考题：什么是铁素体和奥氏体？铁素体和奥氏体分别具有何种晶体结构？
铁碳相图分析 第二节 铁碳合金相图分析 P73 ➢重要点:共析成分点S(0.77%C)；共晶成分点C(4.3%C)。 ➢重要线:A1线(PSK),A3线(GS),Acm线(ES)。 ➢相区:单相区、两相区和三相区。 ➢渗碳体:从液相、奥氏体、铁素体中析出的一次、二次、三次渗碳体。 ➢共析反应和共晶反应:A=F+Fe3C,L=A+Fe3C。 ➢珠光体P和莱氏体Ld:共析反应形成的铁素体和渗碳体的机械混合 物；共晶反应形成的A与Fe3C的机械混合物。
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2、奥氏体 （γ-Fe ）
奥氏体（A）： C 溶在 γ—Fe中的间隙固溶体 （是一种高温相） ① 晶体结构：面心立方晶格 ② 溶碳能力：比 α—Fe稍大，在727℃可溶C 0.77% ，随温度升高，其溶解度增加，在 1148℃时达最大溶C 量 2.11%。 ③ 组织形态:多边形等轴晶粒 ④ 机械性能:具有高温塑性,变形抗力小,易于锻 造成型。 ⑤ 表示方法:一般用 A ,也用γ、γ—Fe等
不同成分Fe-Fe3C合金的组织状态不同。 C%＜0.0218%合金，为工业纯铁，其组织 为F＋CmIII 。 0.0218%＜C%＜0.77%的合金为亚共析钢， 组织为F＋P。 C%=0.77%的合金为共析钢,组织为P。 0.77%＜C%＜2.11%的为过共析钢，其组 织为P＋CmII。 2.11%＜C%＜4.3%的合金为亚共晶铸铁， 组织为P＋CmII+Ld'。 C%=4.3%的合金为共晶铸铁，其组织为 Ld'。 4.3%＜C%＜6.69%的合金为过共晶铸铁， 组织为Ld'+CmI 。
F是软韧相，Fe3C是硬脆相，所以铁碳合金的力学性能决定 于F和Fe3C相对量，以及相互的分布特征。 1. HB取决于C%,C% ↑,硬度高的Fe3C相↑，硬度低的F↓，故 HB ↑。 2. σ与C%有关，还与C的分布、形状有关。 晶粒呈片状的共析Fe3C与F组成的P组织具有较高的硬 度，且P组织越细，则强度越高，所以铁碳合金从 亚共析钢到共析钢，随C%↑，钢中P↑，钢的强度↑。 含C量超过共析成分后，合金中出现强度很低Fe3CⅡ， 当含C量增加不多时，合金中 Fe3CⅡ量很少，且 呈粒片断续包围P分布，由于相界面增多，所以合金强度 还会略有升高，直到C% = 0.9%时。 C%＜0.9%时，C%↑,P↑（P组织越细）σ↑。 C%＝0.9%时，Fe3C呈网状分布，包围P,割裂了P晶粒之 间的结合，使合金σ↓,（随C%↑）。 3. 塑性（ψ,δ）韧性（αK） C%↑,F↓,Fe3C↑,ψ、δ↓，αK↓。
4.过共析钢(C%=1.2%为例,合金④)
4.过共析钢(C%=1.2%为例,合金④)
4.过共析钢(C%=1.2%为例,合金④)
利用杠杆定律可以分别计算出钢中的组织 组成物----二次渗碳体和珠光体的含量 Fe3CⅡ%=(1.2-0.77)/(6.69-0.77)=7.26% P%=1-7.26%=92.74% 同样,也可以算出相组成物的含量 α%=(6.69-1.2)/(6.69-0.0218)=82.3% Fe3C%=1- 82.3%=17.7%
Fe-Fe3C相图中主要相区
两个单相区间所夹的相区为相应的双相区 ， Fe-Fe3C相图中双相区域有： L+ δ L+ γ L+ Fe3C δ+γ γ+ α α+ Fe3C γ+ Fe3C 在室温下不同成分范围的双相区均为α＋Cm。
1.2.3 Fe-Fe3C相图中组织区分析
1.1.4杠杆定律
1.1.4杠杆定律
设K成分的Cu—Ni合金，在t温度时处于L+α两 相区。作t温度的水平线，交固相线于b点，交 液相线于a,固相相对量Qα ，液相相对量 QL 则
注：杠杆定理只适用于两相区 因为对单相区无 此必要,在三相恒温线上,三个相可以任何比例 相平衡
1.2铁碳相图
1.1相图与杠杆定律
1.1.2合金相图的建立 最常用的方法是热分析法实验获得相图。 以 二元合金系为例来介绍其建立的步骤。 以下图为例:
1.1.2合金相图的建立
铜---镍合金的冷却曲线和相图 (a)不同成分合金冷却曲线 （b）铜镍合金相图
1.1.3基本的恒温转变
1.1.4杠杆定律
固溶体的平衡结晶过程中，液、固两相 相对量的变化关系，不仅取决于结晶的 温度，而且还取决于平衡两相的成分， 符合杠杆定律。在合金的结晶过程中,合 金中各个相的成分以及它们的相对含量 都在不断地发生变化。为了了解相的成 分及其相对含量，这就需要杠杆定律。
1.2.5.1碳含量对平衡组织的影响
从相组成的角度来看,当含碳质量分数为零时, 合金全部由铁素体组成,随着含碳量的增加,铁 素体的含量呈直线下降,直到C%=6.69%时降为 0.与此相反,渗碳体的含量则由0增到100% 从组织组成的角度来看,随着含碳质量分数的增 加,铁碳合金的组织变化顺序为 F→F+ Fe3CⅢ→F+P→P→P+ Fe3CⅡ→ P+ Fe3CⅡ+Ld,→ Ld,→ Ld,+ Fe3CⅠ
3. 渗碳体（ Fe3C）
渗碳体:是Fe和C的化合物,以Fe3C表示 ① 其含C量为6.69%, 固定成分。 ② 熔点很高1227℃，固定熔点。 ③ 晶体结构相当复杂 ④ 组织形态 a. 从液相中直接结晶出来的一次渗碳体,一般呈粗 大片状 b. 从固相中析出的次生或三次渗碳体,一般呈网状 分布 c. 共析体中渗碳体一般呈薄片状 实际热处理状态下的渗碳体还有球状、粒状、棒状 ⑤ 一般性质 硬而脆,硬度高约HB=800,而塑性很差,延伸率几乎 为0,耐磨性好。 Fe3C是一种亚稳定化合物,一定条件下 分解,形成石墨
钢和铸铁的基本组成是铁和碳； 5%以下的铁碳合金才有应用价值，通常 铁碳合金按Fe-Fe3C(渗碳体)形式存在， 但一定条件下Fe3C分解为铁的固溶体和 石墨,故铁碳相图是双重相图。
1.2.1铁碳合金的基本组成相和组织
一、纯铁的晶体结构及同素异构转变 铁具有多晶型性，从铁的冷却曲线中可 以看出，如下图 1. 三种晶体结构 1538℃--1394℃ δ—Fe (体心立方) 1394℃--912℃ γ—Fe (面心立方) 912℃-α—Fe (体心立方)
含碳量×100 特性说明 0 纯碳的熔点 0.53 包晶反应时的液相浓度 4.30 共晶反应点 6.69 渗碳体的熔点 2.11 碳在γ-Fe中的最大溶解度 6.69 Fe3C 0 α-FeDγ-Fe的异晶转变点 0.09 碳在δ-Fe中的最大溶解度 0.17 包晶反应点 6.69 Fe3C 0 γ-FeDδ-Fe的异晶转变点 0.0218 碳在α-Fe中的最大溶解度 0.77 共析反应点 0.008 600℃时碳在α-Fe中的溶解度
典型合金平衡结晶过程和组织
1.工业纯铁(0.01%C,合金①)
工业纯铁的平衡凝固过程及组织 组织 F+（Fe3C）III
1.工业纯铁(0.01%C,合金①)
2.共析钢(0.77%C,合金②)
共析转变 转变产物为珠光体 ,转变过程 L → L+A → A → P ( Fe3C +F )
4. 珠光体( P )
珠光体( P ):铁素体和渗碳体的机械混合 物(F+Fe3C) ① 由一片铁素体,一片渗碳体相间呈片层 状形成 ② 其性能介于 Fe 和 Fe3C之间 ③ 由成分为0.77%的A缓冷至727℃分解 得到
5.莱氏体(ld)
莱氏体(ld):奥氏体和渗碳体的机械混合物( A+ Fe3C ) ① 由成分为 4.3% 的铁碳合金,在1148℃时从液 相结晶得到 ② 727℃ 以上的莱氏体称高温莱氏体,用ld表示 727℃ 以下的莱氏体称低温莱氏体,用 ld´表示 ③ 性能接近于渗碳体,硬度 ＞700HB,塑性很差.
1.2.2相图中的点、线、区及其意义
Fe-Fe3C相图中各点的成分、温度及其特性综合
符号 A B C D E F G H J K N P S Q
温度/℃ 1538 1495 1148 1227 1148 1148 912 1495 1495 727 1394 727 727 600
Fe-Fe3C相图中主要相区
Fe-Fe3C相图中单相区域有： 液相区（L）－－－－ABCD线以上的区 为液相区。 α相区－－－α相为碳在Feα中的固溶体， 具有体心立方晶格，在GPQ区内。 γ相区－－－γ相为碳在Feγ中的固溶体，具 有面心立方晶格，在GSEJN区内。 δ相区－－－为碳在Feδ中的固溶体，也是 体心立方晶格，在AHN区内。 Cm相区（渗碳体区）－－－实际为代表 Fe3C的纵轴DKL。
2.共析钢(0.77%C,合金②)
珠光体中αp和Fe3C的相对量可由杠杆定理求出
共析钢的平衡组织
3.亚共析钢(C%=0.40%为例,合金③) 转变过程
3.亚共析钢(C%=0.40%为例,合金③)
3.亚共析钢(C%=0.40%为例,合金③)
利用杠杆定律可以分别计算出钢中的组织 组成物----先共析铁素体和珠光体的含量 α%=(0.77-0.40)/(0.77-0.0218)=49.5% P%=1- 49.5%=50.5% 同样,也可以算出相组成物的含量 α%=(6.69-0.40)/(6.69-0.0218)=94.3% Fe3C%=1- 94.3%=5.7%
ABCD线 液相线，液相冷却至此开始析出，加热至此全部转化。
AHJECF线 固相线，液态合金至此线全部结晶为固相，加热至此开始转化
Fe-Fe3C相图中主要线
GS线
A3线，A开始析出F的转变线，加热时F全部溶入A（F向A转变的终 了线） ES线 Acm线，C在A中溶解度曲线,当温度低于此曲线时，要从A中析出 次生渗碳体Fe3CⅡ，所以这条线又是次生渗碳体开始析出线 ECF线 共晶线，含C量2.11-6.69%至此发生共晶反应，结晶出A与Fe3C混合 物，莱氏体。 PSK线 A1线(共析线)，含C量在0.0218-6.69%至此反生共析反应，产生出 珠光体(F片和Fe3C片相互交替重叠的机械混合物 ) PQ线：这是一条C在F中的溶解度曲线，当温度低于此温度曲线时，要从 F中析出Fe3CⅢ，所以这条线又是 Fe3CⅢ开始析出线。 CD线：这条线是L→ Fe3C I 的开始析出线