金属材料的基本知识
金属材料基础知识
1、金属材料的机械性能的含义是什么？金属及合金的机械性能是指材料的力学性能，即受外力作用时所反映出来的性能。
它是衡量金属材料的重要指标。
2、金属材料的主要机械性能指标有哪些？金属材料的主要机械性能有：弹性、塑性、刚度、强度、硬度、冲击韧性、疲劳强度和断裂韧性。
3、什么是弹性和韧性？金属材料受外力作用时产生变形，当外力去掉后恢复原来的形状的性能，叫弹性；这种随着外力而消失得变形叫弹性变形，其大小与外力成正比。
金属材料在外力作用下，产生永久变形而不致引起破坏的性能，叫塑性。
外力消失时留下的这部分不可恢复得变形叫塑性变形，其大小与外力不成正比。
4、什么叫应力？什么叫应变？材料受到拉伸时单位截面上的拉力叫应力，用σ表示。
材料受到拉伸时单位长度上的伸长量叫应变，用ε表示。
5、什么叫弹性极限？材料所能承受的、不产生永久变形的最大应力叫做弹性极限，用σb表示。
6、什么叫屈服极限？金属材料开始出现明显的塑性变形的应力叫做屈服极限，用示。
有些材料屈服极限很难测定，通常规定产生0.2%塑性变形时的应力作为屈服极限，用σ0.2表示。
7、什么叫刚度？刚度用什么来衡量？金属材料在受力时抵抗弹性变形的能力叫刚度。
在弹性范围内，应力与应变的比值叫做弹性模数，弹性模数越大，刚度越大。
8、什么叫强度？强度是指金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。
9、表示材料强度的指标有哪些？表示材料强度的指标有：1)、屈服强度：金属材料发生屈服现象时的屈服极限。
σs=P s/F0 (Pa)P s—试样产生屈服现象时所承受的最大外力，N(牛顿)；F0—试样原来的截面积，㎡。
2）、抗拉强度：金属材料在拉断前所承受的最大应力。
以σb表示。
σb=P b/F0 (Pa) P b—试样在断裂前的最大拉力，N(牛顿)；F0—试样原来的截面积，㎡。
10、什么叫硬度？金属材料抵抗更硬的物体压入其内部的能力叫做硬度。
11、衡量材料的硬度的指标有哪些？衡量硬度的指标有：布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HR）、维氏硬度(HV)。
金属材料知识点
金属与金属材料一．常见金属的物理特性及其应用1．金属光泽：（1）金属都具有一定的金属光泽，一般都呈银白色，而少量金属呈现特殊的颜色，如：金（Au）是黄色、铜（Cu）是红色或紫红色、铅（Pb）是灰蓝色、锌（Zn）是青白色等；（2）有些金属处于粉末状态时，就会呈现不同的颜色，如铁（Fe）和银（Ag）在通常情况下呈银白色，但是粉末状的银粉或铁粉都是呈黑色的，这主要是由于颗粒太小，光不容易反射。
（3）典型用途：利用铜的光泽，制作铜镜；黄金饰品的光泽也是选择的因素。
2．金属的导电性和导热性：（1）金属一般都是电和热的良好导体。
其中导电性的强弱次序：银（Ag）>铜（Cu）>铝（Al）（2）主要用途：用作输电线，炊具等3．金属的延展性：（1）大多数的金属有延性（抽丝）及展性（压薄片），其中金（Au）的延展性最好；也有少数金属的延展性很差，如锰（Mn）、锌（Zn）等；（2）典型用途：金属可以被扎制成各种不同的形状，将金打成金箔贴在器物上4．金属的密度：（1）大多数金属的密度都比较大，但有些金属密度也比较小，如钠（Na）、钾（K）等能浮在水面上；密度最大的金属──锇*，密度最小的金属──锂（2）典型用途：利用金属铝（Al）比较轻，工业上用来制造飞机等航天器5．金属的硬度：（1）有些金属比较硬，而有些金属比较质软，如铁（Fe）、铝（Al）、镁（Mg）等都比较质软；硬度最高的金属是铬（Cr）；（2）典型用途：利用金属的硬度大，制造刀具，钢盔等。
6．金属的熔点：（1）有的金属熔点比较高，有的金属熔点比较低，熔点最低的金属是汞（Hg）；熔点最高的金属是钨（W）；（2）典型用途：利用金属锡（Sn）的熔点比较低，用来焊接金属例1（1）日常生活中，我们常接触到许多物质，如香烟盒上的金属是_______，保温瓶内胆上镀的是______，体温表中的液体金属是_______，保险丝是___________制成的。
（2）常见金属的下列用途各利用了金属的哪些性质？①用铁锅炒菜________________________；②将铜拉成丝做电线___________________；③古代人将铜打磨成铜镜__________________；④古代人用铁做刀、剑等武器__________________；二．金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用1．金属材料通常包括纯金属和各种合金。
高中化学《金属材料》知识点总结
高中化学《金属材料》知识点总结一、金属材料：金属材料可分为纯金属和合金。
新型金属材料是具有特殊性能的金属结构材料。
1、合金(1)概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质(2)性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。
①熔点：合金的熔点比各成分金属低②硬度和强度：合金的硬度比各成分金属大(3)易错点：①构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可以是金属与非金属，合金中一定含金属元素②合金的性质不是各成分金属的性质之和。
合金具有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于各成分金属，不是简单加合；但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质③并非所有的金属都能形成合金，两种金属形成合金，其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化，若一种金属的熔点大于另一种金属的沸点，则二者不能形成合金④合金一定是混合物⑤常温下，多数合金是固体，但钠钾合金是液体2、常见的金属材料(1)金属材料分类①黑色金属材料：铁、铬、锰以及它们的合金②有色金属材料：除黑色金属以外的其他金属及其合金(2) 黑色金属材料——钢铁①生铁：含碳量在2%～4.3%的铁的合金。
生铁里除含碳外，还含有硅、锰以及少量的硫、磷等，它可铸不可煅。
根据碳的存在形式可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种②钢：含碳量在0.03%～2%的铁的合金。
钢坚硬有韧性、弹性，可以锻打、压延，也可以铸造。
钢的分类方法很多，如果按化学成分分类，钢可以分为碳素钢和合金钢两大类。
碳素钢就是普通的钢，碳素钢又可以分为低碳钢、中碳钢和高碳钢，低碳钢韧性、焊接性好，强度低；中碳钢强度高，韧性及加工性好；高碳钢硬而脆，热处理后弹性好。
合金钢也叫特种钢，是在碳素钢是适当地加入一种或几种，如锰、铬、镍、钨、铜等合金元素而制成的。
合金元素使合金钢具有各种不同的特殊性能，用于制不锈钢及各种特种钢③钢是用量最大，用途最广的合金(3) 有色金属材料——铜和铝①铝及铝合金：Al 是地壳中含量最多的金属元素，纯铝的硬度和强度较小，有良好的延展性和导电性，通常用作制导线。
常用金属材料的一般知识
式中 Ak——冲击吸收功，J；
F——试验前试样刻槽处的横截面积，cm2；
ak——冲击值，J／cm2。
4．硬度
金属材料抵抗表面变形的能力。
常用的硬度有布氏硬度HB、洛氏硬度HR、维氏硬度HV三种。
(三)金属材料的工艺性能
金属材料的工艺性能是指承受各种冷热加工的能力。
第三节 常用金属材料的一般知识
一、金属材料的性能
金属材料的性能通常包括物理性能、化学性能、力学性能和工艺性能等。
(一)金属材料的物理化学性能
1．密度
物质单位体积所具有的质量称为密度，用符号P表示。利用密度的概念可以帮助我们解决一系列实际问题，如计算毛坯的重量，鉴别金属材料等。常用金属材料的密度如下：铸钢为7．8g／cm3，灰铸铁为7．2g／cm3，钢为8．9g／cm3，黄铜为8．63g／cm3，铝为2．7g／cm3。
C5
2．合金结构钢的编号
合金结构钢的钢号由三部分组成：数字+化学元素符号+数字。前面的两位数字表示平均碳含量的万分之几，合金元素以汉字或化学元素符号表示，合金元素后面的数字，表示合金元素的百分含量。当元素的平均含量<1．5％时，则钢号中只标出元素符号而不标注含量；其合金元素的平均含量≥1．5％、≥2．5％、≥3．5％……时，则在元素后面相应标出2、3、4、……如“16Mn”钢，从钢号可知：其平均含碳量为0．16％，平均含锰量为<1．5％。
(2)抗拉强度 金属材料在破坏前所承受的最大拉应力，以σb表示。σb值越大金属材料抵抗断裂的能力越大，强度越高。
强度的单位是MPa(兆帕)。
2．塑性
塑性是指金属材料在外力作用下产生塑性变形的能力。表示金属材料塑性性能有伸长率、断面收缩率及冷弯角等。
金属知识点总结大全
一、金属的基本性质1. 导电性：金属具有良好的导电性，其原子结构中的自由电子能够在金属内部自由流动，从而实现电流的传导。
2. 导热性：金属具有良好的导热性，可以快速将热量传导到周围环境中，因此常用于制造散热器和导热器等产品。
3. 可塑性：金属具有良好的可塑性，可以通过锻造、轧制等方式形成各种形状的产品。
4. 良好的机械性能：金属材料具有较高的强度和韧性，可以满足不同工程领域的需要。
二、金属的分类1. 基本金属：包括铁、铜、铝、镁、锌等，是工业生产中最常用的金属材料。
2. 合金：由两种或更多种金属或非金属混合而成，具有优良的物理和化学性能，如钢、铜合金、铝合金等。
3. 贵金属：如黄金、铂、银等，具有良好的抗腐蚀性和化学稳定性，常用于珠宝、电子器件等领域。
三、常见金属材料1. 铁：是最常见的金属材料，包括纯铁、钢和铸铁等，广泛应用于建筑、机械制造、汽车制造等领域。
2. 铝：具有良好的轻量化和耐腐蚀性能，常用于航空航天、汽车制造和建筑材料等领域。
3. 铜：具有良好的导电性和导热性，常用于电子器件、建筑材料等领域。
4. 钛：具有优良的耐腐蚀性和高强度，常用于航空航天、医疗器械等领域。
四、金属加工和制造1. 铸造：将金属熔化后倒入模具，冷却后得到所需的形状。
2. 锻造：通过对金属进行加热后进行锻打，使其得到所需的形状和尺寸。
3. 冷拔：通过在室温下拉制金属材料，使其形成所需的形状和尺寸。
4. 焊接：将两个金属材料通过加热或施加压力，使其相互连接。
5. 切削加工：通过旋转刀具等方式对金属材料进行加工，实现所需的形状和尺寸。
1. 建筑领域：金属材料常用于制造建筑结构、门窗、屋顶等部件。
2. 机械制造：金属材料广泛应用于制造机床、轴承、齿轮等机械零部件。
3. 电子设备：金属材料常用于制造电子器件、电路板、散热器等产品。
4. 汽车制造：金属材料是汽车制造的主要材料，常用于制造车身、发动机零部件等。
六、金属的环保和可持续发展1. 循环利用：金属材料可以通过回收再利用的方式，减少资源浪费和环境污染。
金属材料知识大全,收藏!
金属材料知识大全，收藏！概述金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。
包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。
（注：金属氧化物（如氧化铝）不属于金属材料。
）”Vol.1意义人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。
继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。
现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。
Vol.2种类金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。
（1）黑色金属，又称钢铁材料，包括含铁90%以上的工业纯铁，含碳2%-4%的铸铁，含碳小于2%的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、不锈钢、精密合金等。
广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。
（2）有色金属，是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。
有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。
（3）特种金属材料，包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。
其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。
Vol.3性能一般分为工艺性能和使用性能两类。
所谓工艺性能是指机械零件在加工制造过程中，金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。
金属材料工艺性能的好坏，决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。
由于加工条件不同，要求的工艺性能也就不同，如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等。
所谓使用性能是指机械零件在使用条件下，金属材料表现出来的性能，它包括力学性能、物理性能、化学性能等。
金属材料使用性能的好坏，决定了它的使用范围与使用寿命。
在机械制造业中，一般机械零件都是在常温、常压和非常强烈腐蚀性介质中使用的，且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。
金属材料学基础理论知识
晶格常数
金属在组成晶胞 后，晶胞的大小和形状 是不一样的，大小可用 棱边长度来表示，形状 可用棱边之间的夹角来 表示，它们统称为晶格 常数。
晶面与晶向
金属晶体中通过三个以上原子中心的 平面叫 作晶面，通过两个以上原子中心的直线叫晶向。
二 金属的晶格类型
体心立方晶格 属于这种晶体结构的 金属有α-Fe Cr V Nb W Mo等。
面心立方晶格 属 于这种晶体结构的金属 有α-Fe Ni Cu Al Ag 等。
密排六方晶格 属于这种晶体结构的 金属有Be Mg Zn αTi等。
原子个数计算
三 金属晶体缺陷
金属材料在冶炼后的凝固过程中受到 各种因素的影响，使本来该有规律的原子 堆积方式受到干扰，使得原子排布过程中 出现了不规则现象，称为晶体缺陷。
在足够大的交变应力作用下，于金属构件外形 突变或表面刻痕或内部缺陷等部位，都可能因较大 的应力集中引发微观裂纹。分散的微观裂纹经过集 结沟通将形成宏观裂纹。
因此，通过实验研究金属材料抗疲劳的性能是 有实际意义的。已形成的宏观裂纹逐渐缓慢地扩展， 构件横截面逐步削弱，当达到一定限度时，构件会 突然断裂。金属因交变应力引起的上述失效现象， 称为金属的疲劳。静载下塑性性能很好的材料，当 承受交变应力时，往往在应力低于屈服极限没有明 显塑性变形的情况下，突然断裂。疲劳断口明显地 分为两个区域：较为光滑的裂纹扩展区和较为粗糙 的断裂区。
作用下试样的变形为ac，则弹性 变形和塑性变形分别为ab和 bc(如图1—2所示)。若卸载，弹 性变形ab将恢复，塑性变形6c被 保留，使试样的伸长只能部分地 恢复，而保留一部分残余变形 OD。当载荷达到ps时，在拉伸 曲线上出现锯齿或平台。即载荷 虽然保持不变或发生波动，而试 样继续伸长(变形量继续增加)， 这种现象称为屈服。由于在弹塑 性变形阶段有塑性变形的产生， 因此试样要继续变形，就必须不 断增加载荷。
关于金属的知识点总结
关于金属的知识点总结一、金属的性质1. 导电性和热传导性金属具有良好的导电性和热传导性，因此广泛应用于电子设备和热传导设备中。
金属内部的电子可以自由移动，从而形成电流和导热。
例如，铝、铜和铁等金属是常见的导电材料。
2. 延展性和塑性金属具有良好的延展性和塑性，可以被拉伸成细丝或者压制成薄片。
这使得金属可以用来制造各种各样的产品，如金属线、金属箔等。
3. 色泽和光泽大多数金属具有一定的色泽和光泽。
例如，黄金呈现出金黄色的光泽，银则呈现出银白色的光泽。
4. 密度和硬度金属的密度和硬度一般较高。
例如，铁和铝的密度分别为7.87g/cm³和2.7g/cm³，硬度也较高。
5. 融点和沸点金属的融点和沸点一般较高，具有良好的热稳定性。
例如，铁的融点为1535°C，铝的融点为660°C。
二、金属的分类根据金属的性质和化学特性，金属可以分为两大类别：有色金属和黑色金属。
1. 有色金属有色金属指的是那些具有相对较高的反射率和一定的色泽的金属。
常见的有色金属包括铜、铝、铅、锌、镍、锡、钛等。
有色金属一般用于制造装饰品、电线、管道、合金等产品。
2. 黑色金属黑色金属指的是那些具有黑色或者暗色的金属。
常见的黑色金属包括铁、钢、铬、锰、钨等。
黑色金属一般用于制造建筑材料、机械设备、汽车零件等产品。
三、金属的应用金属广泛应用于各个领域，包括工业制造、建筑建材、电子设备、汽车制造、航空航天等。
1. 工业制造金属是工业制造中最重要的原材料之一。
金属制品广泛用于机械设备、仪器仪表、轴承、齿轮、管道等产品的制造。
2. 建筑建材金属也被广泛用于建筑建材中。
例如，铝合金被用于制造窗户和门框、铁和钢被用于制造支撑结构、屋顶和楼梯等。
3. 电子设备金属是电子设备中不可或缺的材料。
例如，铜被用于制造电线和电缆，铝被用于制造散热器和外壳，金被用于制造电子元件等。
4. 汽车制造金属在汽车制造中扮演着重要角色。
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一金属材料的基本知识现代生产中，特别是机械行业中，大量使用各种金属材料，为了合理选择和使用金属材料，充分发挥金属材料的性能潜力，必须了解金属材料的性能。
金属材料的性能，一般可以分为两类：一类是使用性能，包括力学（机械）性能、物理性能、化学性能等，作为结构材料首先要考虑的是金属材料使用过程中在外力作用下所表现出来的特性；另一类是工艺性能，它包括铸造性能、切削性能、焊接性能、热处理性能等，它反映金属材料在制造加工过程中所表现出来的各种特性。
一、金属材料的力学性能金属材料的力学性能是指金属材料在外力作用下所表现出来的特性，如：强度、塑性、弹性、硬度、韧性、疲劳、蠕变等。
机械性能指标反映了金属材料在各种形式外力作用下抵抗变形或破坏的能力，是设计金属制件时选材和进行强度计算的主要依据。
1．强度金属材料在静载荷作用下抵抗永久塑性变形和断裂的能力，称为强度。
下面简要介绍拉伸曲线及由此得出的材料性能指标。
2．塑性塑性是指金属材料在载荷作用下产生塑性变形而不破坏的能力。
常用的塑性指标是延伸率δ和断面收缩率ψ，两个指标均为百分率（%）表示。
塑性指标在工程技术中具有重要的实际意义。
塑性好的材料，适宜于各种压力加工，如：冲压、挤压、冷拔、热轧及锻造等；制成零件在使用时，万一超载，也能由于塑性变形使材料强度提高而避免突然断裂。
3．硬度硬度是指材料抵抗其他硬物压入其表面的能力，它反映了材料抵抗局部塑性变形的能力。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
4．冲击韧性冲击韧性是指金属材料抵抗冲击力而不破坏的能力。
许多零件和工具在工作过程中，往往受到冲击载荷的作用，如冲床的冲头、锻锤的锤杆、内燃机的活塞箱、连杆及风动工具等，这些零件不仅要求具有足够的静载荷强度，而且要具有足够的抵抗冲击载荷的能力。
冲击韧性用αk表示。
5．疲劳强度许多机械零件，如轴、齿轮、弹簧等在交变应力下工作，虽然它们所承受的应力通常低于材料的屈服点，但在交变应力的长期作用下，材料在不发生明显的塑性变形、事前无察觉的情况下突然断裂，该现象称疲劳。
由于疲劳断裂是突发性的，因此具有很大的危险性。
钢和铸铁是现代化工业中应用最广泛的金属材料，形成钢和铸铁的主要元素是铁和碳，故又称铁碳合金。
不同成分的铁碳合金具有不同的组织和性能。
若要了解铁碳合金成分、组织和性能之间的关系，必须研究铁碳合金相图。
二、铁碳合金相图1、铁碳合金的基本组织铁碳合金的基本组织有：铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和莱氏体。
铁素体（F）：碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体1．晶格类型：体心立方晶格2．碳的溶解度：在600℃时含碳量只有0.008%，随着温度升高，碳在α-Fe中的溶解度稍增，当温度升高到727℃时含碳量为0.0218%。
3．性能：强度和硬度较低，塑性和韧性好。
4．显微形态：呈明亮的多边形晶粒。
奥氏体（A）：碳溶于γ—Fe中形成的间隙固溶体1．晶格类型：面心立方晶格2．碳的溶解度：在727℃时碳含量为0.77%，随温度升高，碳在γ—Fe中的溶解度增加，在1148℃时碳的质量分数最大，为2.11%。
3．性能：具有很好的塑性和韧性，并有一定的强度和硬度。
4．显微形态：呈多边形，但晶粒边界较铁素体平直。
渗碳体（Fe3C）：是铁和碳形成的一种具有复杂晶格的间隙化合物。
1．晶格类型：具有复杂的晶体结构2．含碳量：6.69%3．性能：硬度很高，塑性和韧性极低，脆性大。
4．显微形态：根据形成条件不同，可分为片状、网状、球状、条状等。
珠光体（P）：由F与Fe3C组成的两相复合物1．含碳量：0.77%2．性能：介于F与Fe3C之间，即具有一定的强度、塑性和硬度。
3．显微形态：片层状莱氏体（Ld）：由A与Fe3C组成的两相复合物，存在于727℃以上。
变态莱氏体（Ld′）：由P与Fe3C组成的两相复合物，存在于727℃以下。
1．含碳量：4.3%2．性能：与Fe3C相似，硬度很高，塑性很差。
3．显微形态：在白亮的Fe3C基体上分布着粒状的A（P）。
2、铁碳合金相图铁和碳可形成一系列稳定化合物（Fe3C、Fe2C、FeC），由于W c>6.69%时的铁碳合金脆性极大，没有实用价值，而且Fe3C又是一个稳定的化合物，可以作为一个独立的组元，因此我们所研究的铁碳合金相图实际上是Fe-Fe3C相图，如图1-20。
为便于分析和研究，图中左上角部分已简化。
简化的Fe-Fe3C相图可视为由两个简单的典型二元相图组合而成。
图中的右上半部分为共晶转变类型的相图，左下半部分为共析转变类型的相图。
图1-20简化的Fe-Fe3相图分析1．相区及主要的特性点和特性线的分析（1）单相区简化的Fe-Fe3C相图中有F、A、L和Fe3C四个单相区。
ACD线以上为液相区，该线称为液相线。
AESGA区为奥氏体相区。
从相图中可看出，E点对应的成分（W c=2.11%）是碳在奥氏体中的最大溶解度。
GPQG区为铁素体相区。
P点对应的成分（W c=0.0218%）是碳在铁素体中的最大溶解度。
DFK垂线为渗碳体相区，表明渗碳体具有固定成分。
（2）两相区及其边界特征线①L+A两相区：ACEA区域为L+A两相区。
凡是含碳量W c<4.3%的液相缓冷到液相线（AC线）对应的温度时，都会结晶出奥氏体。
此区内液相和奥氏体同时存在并处于平衡。
②L+Fe3C两相区：CDFC区域为L+Fe3C两相区。
凡是含碳量W c>4.3%的液相，缓冷到液相线（CD线）对应温度时，都会结晶出渗碳体，称为一次渗碳体（Fe3C Ⅰ）。
③A+Fe3C两相区：EFKSE区域为A+Fe3C两相区。
在此区内，奥氏体中的含碳量随温度的降低沿ES线从2.11%变化至0.77%。
由于奥氏体中含碳量的减少，将由奥氏体中析出渗碳体，称为二次渗碳体（Fe3CⅡ）。
ES线是W c>0.77%合金中碳在奥氏体中溶解度曲线，是Fe3CⅡ从奥氏体中析出的开始线。
④F+A两相区：GSPG区为F+A两相区。
含碳量W c<0.77%的铁碳合金缓冷至GS线对应温度时，将由奥氏体中析出铁素体。
奥氏体的含碳量随温度降低，沿GS 线变化至0.77%。
GS线是从奥氏体中析出的铁素体的开始线。
在此区内，与奥氏体平衡的铁素体，其含碳量随温度降低沿GP线变化至0.0218%。
Wc<0.0218%的铁碳合金，当缓冷至GP线对应温度时，奥氏体全部转变成铁素体。
F+Fe3C相区：PKLQP为F+Fe3C两相区。
PQ线为碳在铁素体中的溶解度曲线。
当合金从727℃缓冷至室温时，碳在铁素体中的溶解度沿PQ线变化，并析出三次渗碳体（Fe3CⅢ）。
含碳量对铁碳合金平衡组织和力学性能的影响1．含碳量对铁碳合金平衡组织的影响，任何成分的铁碳合金在室温下的组织均由铁素体和渗碳体两相组成。
只是随含碳量的增加，铁素体量相对减少，而渗碳体量相对增多，并且渗碳体的形状和分布也发生变化，因而形成不同的组织。
室温时，随含碳量的增加，铁碳合金的组织变化如下：F→F+P→P→P+Fe3CⅡ→P+ Fe3CⅡ+Ld′→Ld′→Ld′+Fe3CⅠ→Fe3C2．含碳量对铁碳合金力学性能的影响当Wc< 0.9%时，随含碳量增加，钢的强度和硬度直线上升，而塑性和韧性不断下降。
这是由于随含碳量的增加，钢中渗碳体量增多，铁素体量减少造成的；Wc＞0.9%以后，二次渗碳体沿晶界已形成较完整的网，因此钢的强度开始明显下降，但硬度仍在增高，塑性和韧性继续降低。
为保证钢有足够的强度和一定的塑性及韧性，机械工程中使用的钢其碳质量分数一般不大于1.4%。
Wc＞2.11%的白口铸铁，由于组织中渗碳体量多，硬度高而脆性大，难于切削加工，在实际中很少直接应用。
铁碳合金相图的应用1．在选材方面的应用铁碳合金相图所表明的成分、组织与性能之间的关系，为合理选用钢铁材料提供了依据。
例如，要求塑性、韧性好的各种型材和建筑用钢，应选用含碳量低的钢；承受冲击载荷，并要求较高强度、塑性和韧性的机械零件，应选用含碳量为0.25%～0.55%的钢；要求硬度高、耐磨性好的各种工具，应选用含碳量大于0.55%的钢；形状复杂、不受冲击、要求耐磨的铸件，应选用白口铸铁。
2．在铸造方面的应用根据铁碳相图可确定合金的浇注温度，浇注温度一般在液相线以上50～100℃。
由相图可知，共晶成分的合金熔点最低，结晶温度范围最小，故流动性好，分散缩孔少，偏析小，因而铸造性能最好。
所以，在铸造生产中，共晶成分附近的铸铁得到了广泛的应用。
常用铸钢的含碳量定在Wc=0.15%～0.6%之间，在此范围的钢，其结晶温度范围较小，铸造性能较好。
3．在锻造方面的应用碳钢在室温时是由铁素体和渗碳体组成的复相组织，塑性较差，变形困难，当将其加热到单相奥氏体时，可获得良好的塑性，易于锻造成型。
含碳量越低，其锻造性能越好。
而白口铸铁无论是在低温还是高温，组织中均有大量硬而脆的渗碳体，故不能铸造。
4．在焊接方面的应用焊接时从焊缝到母材各区域的加热温度是不同的，由Fe-Fe3C相图可知，受不同加热温度的各区域在随后的冷却中可能会出现不同的组织与性能。
这就需要在焊接后采用热处理方法加以改善。
5．在热处理方面的应用由于铁碳合金在加热或冷却过程中有相的变化，故钢和铸铁可通过不同的热处理来改善性能。