铁碳合金
铁碳合金相图
二 相图中点的含义
1A点 纯铁的熔点;温度 1538℃,Wc=0
2G点 纯铁的同素异晶转变点; 冷却到912℃时,发生 γF→α-Fe
3Q点 600℃时,碳在αFe中的 溶度,Wc=0 0057%
二 相图中点的含义
4D点 渗碳体熔点,温度 1227℃,Wc=6 69%
5C点 共晶点;温度1148℃，Wc=4 3% 成分为C的液相，冷却到此 温度时，发生共晶反应 Lc→A+Fe3C
一 铁碳合金的分类：
按含碳量的不同;铁 碳合金的室温组织可 分为工业纯钛 钢和 白口铸铁; 其中，把 含碳量小雨0 0218% 的铁碳合金称为纯铁； 把含碳量大于 0.0218%而小于2.11% 的铁碳合金称为钢； 把含碳量大于2.11% 的铁碳合金称为铸铁。
纯铁 钢和铸铁的含碳量：
⑴ 工业纯铁组织为单相铁素体 (<0 0218% C)
一次渗碳体+ 低温莱氏体
性能特 强度 硬 C↑,强度 硬度逐 强度较高,硬度 硬度较高,塑性差,
点平衡 度低、 渐提高,有较好的 适中,具有一定 随着网状二次渗碳
状态 塑性好 塑性和韧性
的塑性和韧性 体增加,强度降低
硬度高;脆性大，几乎没有塑性
1 亚共析钢的组织的变化顺序：
亚共析钢的室温组 织由珠光体和铁素体 组成合金的组织按下 列顺序变化：
课堂练习：
1 共析钢冷却到S点时;会发生共析转变，从奥氏体中
同时析出
铁和素（体
）渗的碳混体 合物，称为（
） ; 珠光体
2、过共晶白口铸铁的室温组织是（一次渗碳体 ）加（ ）。低温莱氏体
3、共晶白口铸铁的含碳量为（ 4 3 ）%
一 填空题
1、常见的金属晶体类型有 晶格、（ ）晶格和（ ）晶格三种; 2、金属的整个结晶过程包括（ ）、（ ）两个基本过程组成 。 3、根据溶质原子在溶剂晶格中所处的位置不同;固溶体分为（ ）和 （ ）两种。 4、铁碳合金的基本组织中属于固溶体的有（ ）和（ ）,属 于金属化合物的有（ ），属于混合物的有（ ）和莱氏体。 5、原子呈无序堆积状态的物体叫（ ）；原子呈有序、有规则排 列的物体叫（ ）。一般固态金属都属于（ ）。 6、常温下金属的塑性变形方式主要有（ ）和（ ）两种。 7、变形一般分为（ ）变形和（ ）变形两种，不能随载荷的去除 而消失的变形称为（ ）变形。 8、细化晶粒的根本途径是控制结晶时的（ ）及（ ）。
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
铁碳合金状态图课件
根据铁碳合金在不同温度下的状态，绘 制等温线。
根据铁碳合金在不同温度和成分下的状 态，在图上标记相应的区域，并注明相 应的名称。
04
铁碳合金状态图的应用
在铸造工业中的应用
铸造工艺设计
铁碳合金状态图是铸造工艺设计的重 要依据，通过分析合金的凝固温度范 围和液相线温度，可以确定合适的浇 注温度和时间。
确定比例尺
根据实际需要选择合适的比例 尺，以便在图纸上准确表示铁 碳合金的实际 状态，在图上绘制等温线。
绘制元素分布曲线
根据铁碳合金中各元素的分布 情况，在图上绘制相应的曲线。
绘制实例和演示
选择合适的比例尺，绘制坐标轴。
对绘制好的铁碳合金状态图进行演示和 讲解，以便更好地理解和掌握铁碳合金 的状态变化规律。
1 2 3
铁碳合金状态图的实验研究
当前，研究者通过实验手段深入探究铁碳合金的 相变规律和组织性能，为实际生产提供理论支持。
铁碳合金状态图的计算模拟研究
随着计算材料学的进步，研究者利用计算机模拟 手段预测和模拟铁碳合金的状态和性能，为新材 料的开发提供有力支持。
铁碳合金状态图的应用研究
在实际生产中，钢铁企业根据铁碳合金状态图选 择合适的材料和工艺，提高产品质量和降低成本。
适的锻造温度和变形量。
锻件质量控制
通过铁碳合金状态图，可以预测锻 件在不同温度和变形条件下的组织 和性能变化，从而控制锻件的质量。
锻造设备选择
根据铁碳合金状态图，可以确定不 同锻造条件下材料的变形行为和所 需设备吨位，从而选择合适的锻造 设备。
在焊接工业中的应用
焊接材料选择
铁碳合金状态图可以指导焊接材 料的选择，根据母材的成分和状
《金属材料与热处理》第四章铁碳合金
学习情境四：铁碳合金 4.3
4、在焊接方面的应用 焊接时由焊缝到母材各区域的温度是不同的，根据Fe－Fe3C 相图可知，受到不同加热温度的各区域在随后的冷却中可能 会出现不同的组织和性能。这需要在焊接之后采用相应的热 处理方法加以改善。 5、在热处理方面的应用
Fe－Fe3C相图是制订热处理工艺的依据。应用Fe－Fe3C相 图可以正确选择各种碳钢的退火、正火、淬火等热处理的 加热温度范围。由于含碳量的不同，各种碳钢热处理的加 热温度和组织转变也各不相同，都可从状态图中求得。
31
学习情境四：铁碳合金 4.4
1、在钢铁材料选用方面的应用
Fe－Fe3C相图反映了铁碳合金的组织、性能随成分的变化 规律，为钢铁材料的选用提供了依据。如各种型钢及桥梁、船 舶、各种建筑结构等，都需要强度较高、塑性及韧性好、焊接 性能好的材料，故一般选用含碳量较低（WC＜0.25％）的钢材； 各种机械零件要求强度、塑性、韧性等综合性能较好的材料， 一般选用碳含量适中（WC＝0.30％～0.55％）的钢；各类工具、 刃具、量具、模具要求硬度高，耐磨性好的材料，则可选用含 碳量较高（WC＝0.70％～1.2％）的钢。纯铁的强度低，不宜 用作工程材料。白口铸铁硬度高、脆性大，不能锻造和切削加 工，但铸造性能好，耐磨性高，适于制造不受冲击、要求耐磨、 形状复杂的工件，如冷轧辊、球磨机的铁球等。
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学习情境四：铁碳合金 4.4
低碳钢：Wc=0.1-0.25% 中碳钢：Wc=0.25-0.6% 高碳钢：Wc=0.6-1.4% 随着Wc的增加，硬度、强度都增加。
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学习情境四：铁碳合金 4.3
三、铁碳合金状态图的应用
1、在钢铁材料选用方面 2、在铸造生产上的应用 3、在锻造方面的应用 4、在焊接方面的应用 5、在热处理方面的应用
第三章铁碳合金
第三章铁碳合金众所周知，钢铁材料具有一系列优良的机械性能和工艺性能，是现代工农业生产中应用最普遍的金属材料，它们是以铁和碳作为大体元素的合金，改变其化学成份和工艺条件，就能够够取得不同的组织和性能，从而能知足生产和利用的多种需要。
其大体组元是铁和碳，故统称为铁碳合金。
由于碳的质量分数大于6.69%时，铁碳合金的脆性专门大，已无有效价值。
因此，实际生产中应用的铁碳合金其碳的质量分数均在6.69%以下。
第一节铁碳合金的组元及大体组织一、纯铁Fe是ⅧB族26号元素，具有一系列优良的物理及化学性质，大伙儿都比较熟悉，那个地址就不涉及，只讲铁在晶体结构上的一个性质——多晶型性，即在不同的条件下，铁具有不同的晶体结构，在条件改变时铁会发生同素异构转变。
金属从一种晶格转变成另一种晶格，这种转变称为金属的同素异晶转变。
现以纯铁为例来讲明金属的同素异晶转变进程。
图3-1 纯铁的冷却曲线α，液态纯铁在1538℃时结晶成具有体心立方晶格（b、c、c）的δ-Fe（不同于Fe-晶格尺寸较大）；冷却到1394℃时发生同素异晶转变，由体心立方晶格的δ-Fe转变成面心立方晶格的γ-Fe（f、c、c）；继续冷却到912℃时又发生同素异晶转变，由面心立方晶格的γ-Fe转变成体心立方晶格的α-Fe（b、c、c）。
金属发生同素异晶转变时，必然伴随着原子的从头排列，这种原子的从头排列进程，事实上确实是一个结晶进程，与液态金属结晶进程的不同点在于其是在固态下进行的，但它一样遵循结晶进程中的形核与长大规律。
二、铁素体（Ferrite ）在铁碳合金中，由于含碳量和温度的不同，铁原子和碳原子彼此作用能够形成铁素体、奥氏体和渗碳体等大体相。
碳溶入α-Fe 中形成的间隙固溶体称为铁素体，用符号F 表示。
铁素体具有体心立方晶格，这种晶格的间隙散布较分散，因其间隙尺寸很小，溶碳能力较差，在727℃时碳的溶解度最大为0.0218%，室温时几乎为零。
铁素体的塑性、韧性专门好（δ=30～50%、a KU =160～200J ／cm 2），但强度、硬度较低(σb =180～280MPa 、σs =100～170MPa 、硬度为50～80HBS)。
第三章 铁碳合金
把以铁及铁碳为主的合金（钢铁）称为 黑色金属，而把其他金属及其合金称为 有色金属。
§3-1 合金及其组织
一、合金的基本概念
1、合金
所谓合金，是以一种金属为基础，加入其他 金属或非金属，经过熔合而获得的具有金属 特性的材料，即合金是两种或两种以上的元 素所组成的金属材料。
合金具有比纯金属高得多的强度、硬度、耐磨性等机械性能， 是工程上使用得最多的金属材料，如机器中常用的黄铜是铜 和锌的合金；钢是铁和碳的合金；焊锡是锡和铅的合金。
3、在锻造工艺上的应用
对可锻性而言，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，强度的，便于塑性变 形，所以一般锻造都在奥氏体状态下进行，锻造时 必须根据铁碳合金相图确定合适的温度，始轧和始 锻温度不能过高，以免产生过烧；始轧和始锻温度 不能过低，以免产生裂纹。
§3-4 碳素钢
碳素钢（简称碳钢）是含碳量大于
主要应用在钢材料的选用和加热工工艺的制度两方面。
1、作为选用钢材料的依据
制造要求塑性、韧性好，而强度不太高的构件，选 用含碳量较低的钢；
要求强度、塑性和韧性等综合性能较好的构件，选 用含碳量适中的钢； 各种工具要求硬度高及耐磨性好，选用含碳量较高 的钢。
2、在铸造生产中的应用
对于铸造性能来说，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，更具有良好的铸造性能。
二、合金的组织
根据合金中各组元之间结合方式的不同， 合金组织可分为固溶体、金属化合物和混合 物三类。
1、固溶体
固溶体是一种组元的原子溶于另一组元 的晶格中所形成的均匀固相。溶入的元素称 为溶质，而基体元素称为溶剂。固溶体保持 溶剂的晶格类型。固溶体一般用α、β、 γ……来表示。
铁碳合金
含碳量：0~0.0218%(727 ℃)
B
0~0.0008%(室温) N J
D
温度范围：<912℃
912 ℃
E
C
F
G
力学性能：强度、硬度低；
K
塑性好。
PS 0.0218
工业纯铁——<0.02%C， 冷轧提高强度，得到冷轧板。
0.0008 Q
3、珠光体（P）——和Fe3C形成的机械混合物
相：+ Fe3C两种相组成
含碳量与力学性能的关系（P79）
由图可知： Wc≤1.0%时：随钢中Wc↑，则 其HB、σb↑，δ、ΨAk↓；
当 Wc>1.0%时：σb↓而HB↑。 为什么？
因钢中出现Fe3CⅡ网而导 致钢的σb ↓，但HB ↑
为保证工业用钢应具有 足够的σb 和一定的δ 、Ak ， 故其碳含量一般都不超过
Wc1.3% ~1.4%。
强度≈230×F%+770×P% (MPa)
四、铁碳相图的应用
1、在铸造上的应用 2、在锻造上的应用 3、在热处理上的应用
第三节 碳钢及合金钢概述
一、钢中常存在的杂质元素及其影响 二、钢的分类、编号及应用
一、钢中常存在的杂质元素及其影响
1、Mn 脱氧；减轻S的影响；固溶强化。
2、Si 固溶强化
(3) 区
4个单相区 1条垂直线 7个双相区
铁碳合金中的相
⑴液相L 铁与碳的液溶体。 ⑵δ相 是碳在δ—Fe中的间隙固溶
体，呈体心立方晶格，在1394℃以上 δ 存在，1495℃时溶碳量为0.09%。
⑶α相 是碳在α—Fe中的间隙固溶
δ+L
δ+
L
γ
γ+L
铁碳合金
（一）图中的点 三、Fe－Fe3C 相图分析
符 温度 ℃ 含碳量(%) 号
※ A 1538
0
H 1495
0.09
J 1495
0.17
B 1495
0.53
※ E 1148
2.11
※ C 1148
4.30
F 1148
6.69
※ D 1227
时间 4
P+ Fe3CII+ L’d(P+ Fe3CII +Fe3C)
P+Fe3CII L’d
相 组 成 物： F、Fe3C 组织组成物： P、Fe3CII、L’d
亚共晶白口铁室温下组织组成物的计算：
L'd
Ld
x 2.11 100% 4.3 2.11
P Fe3CII
E
4.3 x 100% 4.3 2.11
由铁碳相图，可按含碳量和组织不同分成三类
(1) 工业纯铁 （ <0.0218%C）
(2)钢
(0.0218-2.11%C)
亚共析钢 <0.77%C 共析钢 0.77%C 过共析钢 >0.77%C
(3) 白口铸铁
（2.11-6.69%C )
亚共晶白口铁 < 4.3%C 共晶白口铁 = 4.3% C 过共晶白口铁 > 4.3%C
Fe3C
时间
5
Fe3CII P
相 组 成 物： F、Fe3C 组织组成物： P、Fe3CII 根据杠杆定律可以计算室温下各种过共析钢中相组成 物及组织组成物的相对量。
相组成物的计算同共析钢，只要代入相应的含碳量
组织组成物的计算：
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实验四铁碳合金显微组织的观察及分析【摘要】依据铁碳相图分析了不同成分铁碳合金及其形貌特征,解释了如何鉴别细网状铁素体和网状渗碳体，冷却速度对组织形貌和相对量有无影响，各类铸铁的组织对性能有何影响等问题。
【关键字】铁碳合金相图组织形貌铁碳相图1 前言钢铁材料具有一系列优良的机械性能和工艺性能，因此在工业上得到了广泛的应用。
钢铁材料的性能是由它的化学成分和内部组织结构所决定的。
而组成钢铁材料的两个最基本的组元是铁和碳，所以研究铁碳合金有非常重要的意义。
通过铁碳合金相图的学习，来认识铁和碳的相互作用，从而了解铁碳合金成分、组织与性能三者之间的关系，以便正确地应用铁碳合金相图的知识，合理的选用钢铁材料和制定各种热加工工艺。
本实验是基本的对不同铁碳合金进行组织观察并分析成因且与其性能的关系。
1.实验目的C相图）。
1．进一步熟悉铁碳合金相图（Fe-Fe32．掌握各相和组织组成以及它们的金相形貌特征（珠光体、铁素体、渗碳体、莱氏体等）。
3．研究钢及白口铸铁显微组织特征。
4．了解碳含量对各相及组织组成物的形貌和相对量的影响。
2.实验原理2.1铁碳合金相图及分析铁碳合金的平衡组织主要是指：碳钢和白口铸铁组织，其中碳钢是工业上应用最广的金属材料，它们的性能与其显微组织密切相关。
此外，对碳钢和白口铸铁显微组织的观察和分析，有助于加深对Fe-Fe3C 相图的理解。
图1为Fe-Fe3C 相图。
Fe—Fe3C相图看起来比较复杂,但它仍然是由一些基本相图组成的,我们可以将Fe—Fe3C相图分成上下两个部分来分析。
（1）上半部分-------共晶转变在1148℃,4.3%C的液相发生共晶转变: Lc (AE+Fe3C),转变的产物称为莱氏体,用符号Ld表示。
（2）下半部分-----共析转变在727℃,0.77%的奥氏体发生共析转变: AS (F+Fe3C),转变的产物称为珠光体.共析转变与共晶转变的区别是转变物是固体而非液体。
图1 Fe-Fe3C 相图2.2铁碳合金中相（1）铁素体(ferrite)铁素体是碳在α-Fe中的间隙固溶体,用符号"F"(或α)表示,体心立方晶格;虽然BCC的间隙总体积较大,但单个间隙体积较小,所以它的溶碳量很小,最多只有0.0218%(727℃时),室温时几乎为0,因此铁素体的性能与纯铁相似,硬度低而塑性高,并有铁磁性。
δ=30%~50%,AKU=128~160J σb=180~280MPa,50~80HBS。
铁素体的显微组织与纯铁相同,用4%硝酸酒精溶液浸蚀后,在显微镜下呈现明亮的多边形等轴晶粒,在亚共析钢中铁素体呈白色块状分布,但当含碳量接近共析成分时,铁素体因量少而呈断续的网状分布在珠光体的周围。
（2）奥氏体(Austenite )奥氏体是碳在γ-Fe中的间隙固溶体,用符号"A"(或γ)表示,面心立方晶格;虽然FCC的间隙总体积较小,但单个间隙体积较大,所以它的溶碳量较大,最多有2.11%(1148℃时),727℃时为0.77%.在一般情况下, 奥氏体是一种高温组织,稳定存在的温度范围为727~1394℃,故奥氏体的硬度低,塑性较高,通常在对钢铁材料进行热变形加工,如锻造,热轧等时,都应将其加热成奥氏体状态。
另外奥氏体还有一个重要的性能,就是它具有顺磁性,可用于要求不受磁场的零件或部件。
奥氏体的组织与铁素体相似,但晶界较为平直,且常有孪晶存在。
(3)渗碳体(Cementite)渗碳体是铁和碳形成的具有复杂结构的金属化合物,用化学分子式"Fe3C"表示.它的碳质量分数Wc=6.69%,熔点为1227℃, 质硬而脆,耐腐蚀.用4%硝酸酒精溶液浸蚀后,在显微镜下呈白色,如果用4%苦味酸溶液浸蚀,渗碳体呈暗黑色.渗碳体是钢中的强化相,根据生成条件不同渗碳体有条状,网状,片状,粒状等形态,它们的大小,数量,分布对铁碳合金性能有很大影响.(4) 珠光体（pealite）奥氏体从高温缓慢冷却时发生共析转变所形成的，其立体形态为铁素体薄层和碳化物(包括渗碳体)薄层交替重叠的层状复相物。
广义则包括过冷奥氏体发生珠光体转变所形成的层状复相物。
在珠光体中铁素体占88%,渗碳体占12%,由于铁素体的数量大大多于渗碳体,所以铁素体层片要比渗碳体厚得多.在球化退火条件下,珠光体中的渗碳体也可呈粒状,这样的珠光体称为粒状珠光体。
(5) 莱氏体（ledeburite）莱氏体是液态铁碳合金发生共晶转变形成的奥氏体和渗碳体所组成的共晶体，其含碳量为ωc＝4.3％。
当温度高于727℃时，莱氏体由奥氏体和渗碳体组成，用符号Ld表示。
在低于727℃时，莱氏体是由珠光体和渗碳体组成，用符号Ld’表示，称为变态莱氏体。
2.3典型铁碳合金的显微组织1工业纯铁含碳量低于0.0218%的铁碳合金称为工业纯铁。
工业纯铁在含碳量小于0.008%时，其显微组织为单相铁素体。
在含碳量大于0.008%时，工业纯铁的组织为铁素体和极少量的三次渗碳体。
显微组织中的黑色线条是铁素体的晶界，亮白色的基底是铁素体的不规则等轴晶粒，三次渗碳体由铁素体中析出，沿铁素体晶界呈片状分布。
2 亚共析钢亚共析钢的含碳量在0.0218%～0.77%范围内，其显微组织是由铁素体和珠光体组成。
用4%的硝酸酒精浸蚀后，铁素体为亮白色，珠光体为暗黑色。
随着含碳量的增加，组织中的铁素体量逐渐减少，而珠光体的量不断增加；当含碳量大于0.60%时，铁素体由块状变成网状分布在珠光体的周围。
根据含碳量，可以由杠杆定律求得铁素体和珠光体的相对量。
另外，由显微镜中观察铁素体和珠光体各自所占面积的百分数，可近似地计算出钢的含碳量，即，碳含量≈P×0.77%，其中P为珠光体所占面积百分数。
3 共析钢含碳量为0.77%的铁碳合金称为共析钢。
其组织为共析转变得到的珠光体，即片状铁素体和渗碳体的机械混合物。
由杠杆定理可以求得铁素体与渗碳体的重量比约为7.9:1，因此铁素体厚，渗碳体薄。
当放大倍数较高时，铁素体和渗碳体在明视场照明条件下二者都是明亮的。
如放大倍数较低时，渗碳体片两侧相界已无法分辨。
4 过共析钢过共析钢的含碳量在0.77%～2.11%，它在室温下的组织由珠光体和二次渗碳体组成。
钢中含碳量越多，二次渗碳体数量就越多。
经硝酸酒精浸蚀后，二次渗碳体呈亮白色网分布在珠光体的周围。
5 亚共晶白口铸铁含碳量是 2.11%～4.3%，在室温下的组织由珠光体、二次渗碳体和变态莱氏体所组成。
经硝酸酒精浸蚀后，组织呈现：暗黑色的树枝状的珠光体（枝晶态）和斑点状变态莱氏体，二次渗碳体的空间位置是在珠光体的周围，但形态上与共晶渗碳体无法区分。
6 共晶白口铸铁含碳量为 4.3%，室温下的组织由单一的变态莱氏体组成。
经浸蚀后，显微组织为暗黑色粒状或条状珠光体分布在亮白色的渗碳体的基底上。
7 过共晶白口铁含碳量为4.3%～6.69%，在室温下的组织是一次渗碳体和变态莱氏体。
经浸蚀后，一次渗碳体呈亮白色的粗大条片状分布于斑点状的变态莱氏体的基底上。
3.实验内容3.1实验设备及样品1.光学显微镜2.标准样品3.2实验方案1.认真观察各种材料的显微组织,识别各显微组织的特征。
2.在显微镜下选择各种材料的显微组织的典型区域,并根据组织特征,绘出其显微组织示意图。
3.记录所观察的各种材料的牌号或名称,显微组织,放大倍数及侵蚀剂,并把显微组织示意图中组织组成物用箭头标出其名称。
4.实际估算特定照片碳钢的平衡组织及含碳量的影响。
3.3 显微组织及相图分析1.样品一：亚共析钢（45钢）图2所示为亚共析钢（45钢）显微组织结构图，形成该组织的冷却线如图1中a 。
随着温度的降低，γ相（奥氏体）中有α相（铁素体）析出，之后γ相成分随γ相线变化，相图中可以看出γ相的含碳量逐渐增加；α相随α相线变化，即含碳量逐渐减少。
当到达S 点时，发生共析反应，有珠光体产生。
因此正如组织结构图中所显示的，有共析反应产生的珠光体（图2中黑色部分）和铁素体（图2中白色部分）。
随着含碳量的增加，由杠杆原理知组织中铁素体的含量将减少，而珠光体含量将增加。
假定45钢含碳量约为45%，则由杠杆原理知： 亚共析45钢中珠光体含量%3.5702.077.002.045.0=--≈则铁素体含量=%7.42%3.571=-2.样品二：共析钢（T8钢）图3为共析钢的显微组织结构图，其组织为共析转变得到的珠光体（片状铁素体和渗碳体的机械混合物）。
分析如图1中b 冷却线，随着温度降低，奥氏体直接转变为珠光体，但随着温度的继续降低，铁素体随着α相线变化，从而可以看出珠光体中铁素体的含碳量是有所减少的，而渗碳体含碳量不变，铁素体中减少的碳含量作为石墨相析出，但是量很少，基本可以忽略，正如显微组织图3中所显示的，只能看见珠光体。
由杠杆原理知， 珠光体中铁素体含量=%8.8802.069.677.069.6=--则珠光体中渗碳体含量=%2.11%8.881=- 3.样品三：过共析钢（T12钢）图4为过共析钢显微组织图，是由图1中c 冷却曲线得到的。
组织由珠光体和二次渗碳体组成，二次渗碳体呈亮白色网分布在珠光体的周围。
随着温度的降低，γ相（奥氏体）中有二次渗碳体析出，之后γ相随着γ相相线变化，即γ相含碳量逐渐减少，不断有渗碳体析出，到达S 点后，发生共析反应，只有珠光体析出。
因此组织中既有从γ相中析出的二次渗碳体，又有共析反应生成的珠光体。
由杠杆原理知： 组织中珠光体含量%7.9277.069.62.169.6=--=渗碳体含量%3.7%7.921=-= 4.样品四：亚共晶白口铸铁图5为亚共晶（白口铸铁）显微组织图，可随图1中冷却线d 得到。
分析Fe-Fe3C 相图知，随着温度降低，液相中逐渐由γ相析出。
液相随液相线变化， 并且当到达C 点时，发生共晶反应，有变态莱氏体析出。
先前析出的γ相随γ相线变化，在变化过程中有渗碳体析出，而γ相中碳含量逐渐降低。
当到达S 点后，发生共析反应，奥氏体转变为珠光体。
因此，亚共晶组织由珠光体、 二次渗碳体和变态莱氏体所组成。
组织呈现：暗黑色的树枝状的珠光体（枝晶态）和斑点状变态莱氏体，白色基体为渗碳体。
二次渗碳体的空间位置是在珠光体的周围，但形态上与共晶渗碳体无法区分。
由于未给出该样品的含碳量，因此无法具体算出组织中各相的含量，如果要计算各相含量，仍要根据杠杆原理来计算。
例如，假如样品含碳量为 3.0%，则根据杠杆原理知 组织中变态莱氏体含量%6.4011.23.411.20.3=--=中间生成的奥氏体最大含量%4.59%6.401=-=则渗碳体含量%4.13%4.5977.069.677.011.2=⨯--=珠光体含量%0.464.13%4.59=-= 5.样品五：共晶白口铸铁图6为共晶白口铸铁显微组织图，根据冷却线e 得到。