最全的铁碳相图
铁碳合金相图分析
1点以上
1～2点
2～3点
图3-3 共析钢结晶过程示意图
3点～室温
共析钢的室温组织全部为P，呈层片状，其室温下的显微组织如图3-4 所示。
图3-4 共析钢室温下的显微组织
（二）亚共析钢的结晶过程 图 3-2 中的合金Ⅱ为 wC 0.45% 的亚共析钢，其结晶过程如图 3-5 所示。
1点以上
1～2点
A3 线 合金冷却时从奥氏体中开始析出铁素体的析出线
三、铁碳合金的结晶过程
图3-2 简化后的Fe-Fe3C相图
根据碳的质量分数和室温显微组织不同，铁碳合金可以分为工业纯 铁、钢和白口铸铁三大类，具体如下。
（一）共析钢的结晶过程 在图 3-2 中，合金Ⅰ为 wC 0.77% 的共析钢，其结晶过程如图 3-3 所示。
图3-12 亚共晶白口铸铁室温下的显微组织
（六）过共晶白口铸铁的结晶过程 图 3-2 中的合金Ⅵ为 wC 5.0% 的过共晶白口铸铁，其结晶过程如图 3-13
所示。
1点以上
1～2点
2～3点
图3-13 过共晶白口铸铁的结晶示意图
3点～室温
过共晶白口铸铁室温下的显微组织如图 3-14 所示，图中白色条状为 Fe3CⅠ ， 黑白 相间的 基 体 为 Ld′ 。所 有过共 晶 白口 铸铁 的 室温 组织 均 为 Ld Fe3CⅠ，只是随着碳含量的增加， Fe3CⅠ量增加。
0.09
碳在 δ-Fe 中的最大溶解度
J
1 495
K
727
0.17 6.69
包晶点 LB δH
A 1495℃ J
Fe3C 的成分
符号 N P S Q
温度 T/℃ 1 394 727
727 室温
铁碳相图(有各特征点、线顺序演示画法)
柱状晶区
表面细晶区
中心等轴晶区
• 1、表层细晶区：浇注时，由于冷模壁产生很大 的过冷度及非均匀形核作用，使表面形成一层很 细的等轴晶粒区。
2、 柱状晶区：由于模壁温度升高，结晶放出潜热， 使细晶区前沿液体的过冷度减小，晶核的形成速率不 如成长率大，各晶粒成长较快。沿垂直于模壁方向散 热较快，故晶粒沿这一方向长大，形成柱状晶区。
912℃
α-Fe
2、渗碳体
铁与碳形成的间隙化合物， 含碳6.69%, 用Fe3C 或Cm表示，熔点1227 ℃ Fe3C硬度高、强度低(b35MPa), 脆性大, 塑
性很低，伸长率接近于0.
3、铁素体（F或α表示） 碳溶于α–Fe中的间隙固溶体。
金相显微镜下为多边形晶粒 铁素体中碳的溶解度很小，室温时小于0.0008%， 727 ℃时0.0218% 性能接近于纯铁，强度、硬度低，塑性好
室温下Fe3CⅢ最大 量为:
QFe C 3 III
0.0218 0.0008 100% 0.3% 6.69 0.0008
㈡ 共析钢的结晶过程
共析渗碳体
L → L+A→ A→P(F +Fe3C) 室温组织为P.
1 2
L+A
A
3
3’
F +Fe3C
4
• 珠光体是铁素体与渗碳体片层相间的组织，呈 指纹状。
C
A + Fe3C
F + Fe3C
2.11
4.3
2
3 ωc% 4
5
L+Fe3C D 1148 F
727 K
6.69
6 Fe3C
液相线ABCD固相线AHJECFD 五个单相区，七个两相区
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（ ）。
铁碳相图和铁碳合金(白底+简化)
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铁素体的显微组织
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。
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奥氏体的组织
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。
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（3）Fe3C(渗碳体） cementite
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4
（1）纯铁pure iron（多型性）
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➢ 纯铁熔点1538℃，温度变化 时会发生同素异构转变。
➢ 在912℃以下为体心立方 ， 称α铁(α-Fe)；
➢ 低温的铁具有铁磁性，在 770℃ 以 上 铁 磁 性 趋 于 消 失 。
➢ 912℃—1394℃ 之 间 为 面 心 立方，称为γ铁(γ-Fe)；
称为铸铁 ➢含碳量小于0.0218％的铁碳合金则称为工
业纯铁
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根据组织特征可将铁碳合金分为以下七种
①工业纯铁(<0.0218％C)； ②共析钢，0.77％C； ③亚共析钢(0.0218％—0.77％C)； ④过共析钢(0.77％-2.11％C)； ⑤共晶铸铁(4.30%C)； ⑥亚共晶铸铁(2.11%-4.30％C)； ⑦过共晶铸铁(4.30％—6.69％C)。
G 912
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0
α与γ同素异构转变点(A3)
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2、 Fe-Fe3C相图分析
特征点
符号 H J K N P S Q
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温度/℃ 1495 1495 727 1394 727 727 室温
含碳量/% 含义
0.09 碳在δ-Fe中的最大溶解度
3-2铁碳相图
3.5 典型铁碳合金
1、工业纯铁 三次渗碳体量很少， 以不连续的网状或片状 分布于晶界。随着温度 下降，Fe3CⅢ 量不断增 加，室温下的Fe3CⅢ 最 大量为：
QFe3CIII
0.0218 0.0008 100% 0.3% 6.69 0.0008
3.5 典型铁碳合金
2、共析钢：C＝0.77% 上部是单液相L。 1点：开始相变形核并 长大，成为液固两相区 L+γ。C同时溶解到γFe中，又称为L+A。 2点：完成液固转变， 成为面心立方晶格的单 相区γ。C溶解到γ-Fe 中，又称为奥氏体A相。
3.5 典型铁碳合金
6、亚共晶白口铸铁： C＝2.11～4.3% 上部是单液相L。 1点：开始相变形核 并长大，成为液固两 相区L+γ。C 同时溶 解到γ-Fe 中，又称 L+A。 2点：温度降至1148℃共晶线ECF时，含碳4.3% 的液 相在恒温下发生共晶转变，结晶为共晶奥氏体和共晶 渗碳体的共晶组织莱氏体。 A+L4.3→A+A2.11＋Fe3C＝A+Ld
3.5 典型铁碳合金
5、共晶白口铸铁： C＝4.3% 上部是单液相L。 1点：温度降至1148℃ 共晶点C时， 含碳4.3% 的液体合金在恒温下发 生共晶转变。同时全部 结晶为含碳2.11% 共晶 奥氏体和共晶渗碳体的蜂窝状共晶组织莱氏体。 L4.3→A2.11＋Fe3C＝Ld
3.5 典型铁碳合金
3.5 典型铁碳合金
3、亚共析钢： 亚共析钢室温下的组织为 F+P。 在C＝0.0218～0.77%范围 内珠光体的量随含碳量增加 而增加。
3.5 典型铁碳合金
4、过共析钢： C＝0.77～2.11% 上部是单液相L。 1点：开始相变形核 并长大，成为液固两 相区L+γ。C 同时溶 解到γ-Fe 中，又称 L+A。 2点：完成液固转变， 成为单相区γ。C 溶 解入又称奥氏体A相。 3点：开始从奥氏体中析出二次渗碳体，沿晶界呈网 状分布，成为两相区A+Fe3CⅡ。 剩余奥氏体的含碳量 随温度降低而沿SE线减少，直到含碳量为0.77%。
铁碳相图
磁性转变线
A2线770℃， 相无磁性>770℃> 相铁磁性
230℃虚线
磁性转变线
A0线230℃，Fe3C无磁性>230℃>Fe3C铁磁性
表5-3 Fe-Fe3C合金相图中的特性线（冷却）
O
770
0.5
含碳0.5合金的磁性转变点
P
727
0.0218
碳在 -Fe中的最大溶解度，共析转变时 相的成分点，也是工业纯铁与钢的理论分界点
S
727
0.77
共析点 s→ P+Fe3C（ +Fe3C）珠光体用P表示
Q
室温
＜0.001
室温时碳在 -Fe中的溶解度
特性线
名称
特性线的含义
ABCD
液相线
AB是L相
表5-2铁碳合金相图中的特性点
特性点
温度（℃）
含碳量（重量%）
特性点的含义
A
1538
0
纯铁的熔点
B
1495
0.53
包晶转变时液相的成分
C
1148
4.3
共晶点L→（ +Fe3C）莱氏体用Ld表示
D
1227
6.69
渗碳体的熔点
E
1148
2.11
碳在 -Fe中的最大溶解度，共晶转变时 相的成分，也是钢与铸铁的理论分界点
F
1148
6.69
共晶转变时Fe3C的成分
G
912
0
纯铁的同素异构转变点（A3） -Fe→ -Fe
H
1495
0.09
碳在δ-Fe中的最大溶解度，包晶转变时δ相的成分
J
1495
铁碳相图详解
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Fe3CIII。
7点以下，随温度下降，Fe3CIII量不断增加，室温下Fe3CIII的最大量为：%31.0%1000008.069.60008.00218.03=⨯--=ⅢCFeQ。
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+Fe3CIII，如图3-28所示，图中个别部位的双晶界内是Fe3CIII。
图3-27 工业纯铁的冷却曲线及组织转变示意图 图3-28 工业纯铁的显微组织 400× ㈡ 共析钢（图3-26中合金②）的结晶过程共析钢的含碳量为0.77%，超过了包晶线上最大的含碳量0.53%，因此冷却时不发生包晶转变，其结晶过程及组织转变示于图3 - 29。
铁碳相图经典版本讲解
强化作用.
σb :770MPa
δ: 20-35%
硬度: 180HB
ak: 3×105-
4×105J/m2
3. 亚 共 析 钢 的 结 晶 过 程
4. 过 共 析 钢 的 结 晶 过 程
(a) 0.01%C 铁素体 500倍
(b) 0.45%C 铁素体+珠光体
500倍
(c) 0.77%C 珠光体 500倍
P%=A%-Fe3C%=(59.4-13.4)%=46% 相组成物：F、Fe3C
相组成物相对量：
F%=(6.69-3)/6.69×100%=55.2%
Fe3C%=3/6.69 ×100%=44.8%
F+Fe3C
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
(五).Fe-Fe3C相图中铁碳合金的分类
(1) 工业纯铁 [ w(C)≤0.0218%]
(2) 钢
[0.0218%< w(C)≤2.11%]
亚共析钢
0.0218%<w(C)<0.77%
共析钢
w(C) = 0.77%
过共析钢
0.77%<w(C)≤2.11%
(3) 白口铸铁 [2.11%<w(C)<6.69%]
硬度≈80×w(F)+800×w(Fe3C) (HB) 拉伸强度(σb)≈230×w(F)+770×(P) (MPa) 伸长率(δ )≈50×w(F)+20×w(P) (%)
铁碳相图简介
▪ 亚 共 析 钢 （ hypoeutectoid steel）： Wc=0.0218～0.77%
▪ 过 共 析 钢 （ hypereutectoid steel）： Wc=0.77～2.11%
（3）白口铸铁
白 口 铸 铁 （ white cast iron） 是 含 碳 量 在 Wc=2.11～6.69%之间旳Fe、C合金。其特点液 态合金结晶时都发生共晶反应，液态时有良好旳 流动性，因而铸铁都具有良好旳铸造性能。但因 共晶产物是以Fe3C为基旳莱氏体组织，所以性能 硬、脆，不能铸造。其断口呈银白色，故称为白 口铸铁。
(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ) ▪ Tube sheet ▪ Primary head (channel
head)
实例
▪ Upper head ▪ Core shell ▪ Lower head
我国铸造生产旳历史，现状及发展趋势
▪ 历史 ▪ 现状 ▪ 趋势
铸造生产措施旳分类
▪ 按所用工具不同，铸造能够分为自由锻和模 锻两大类
铁碳相图
iron-carbon diagram
主要旳内容
1.铁碳合金状态图 2.铁碳合金旳结晶过程和组织变化 3.铁碳合金旳成份、组织与性能间旳关系
Fe—C合金概述
▪ 钢(Steels)和铸铁(Cast irons)是当代机械制造工业中
应用最广旳金属材料，虽然种类诸多，成份不一，其基 本构成都是铁(Fe)和碳(C)两种元素，故统称为铁碳合金 （alloys of the iron－carbon system）。 ▪ 铁碳相图(iron-carbon diagram)描述了钢铁材料旳 成份、温度与组织（相）之间旳关系，是了解钢铁材料 旳基础。
铁碳相图
钢的冷却转变钢在室温时的组织与性能，不仅与加热时获得奥氏体的均匀化程度和晶粒大小有关，而且更重要的是与奥氏体在冷却时的组织转变有关。
控制奥氏体在冷却时的转变过程是热处理的关键。
图1 奥氏体转变1 过冷奥氏体等温转变（TTT曲线）1.1过冷奥氏体等温转变过程奥氏体在临界点A1以下是不稳定的，必定要发生转变，但并不是一冷到A1温度以下就立即发生转变，它在转变前需要一定的时间，这段时间称为孕育期。
在A1温度以下暂时存在的处于不稳定状态的奥氏体被称为“过冷奥氏体”。
奥氏体的等温转变，是将加热到奥氏体化的钢件冷至A1以下的某个温度，进行等温，在等温期间奥氏体所发生的相与组织的转变过程。
图2 共析钢过冷奥氏体等温转变图由共析钢的C 曲线孕育期的长短随过冷度而变化。
孕育期的长短反映出过冷奥氏体稳定性的大小。
在孕育期最短处，过冷奥氏体最不稳定，转变最快，这里被称为C -曲线的“鼻子”。
而在靠近A 1点和M s 点的温度，过冷奥氏体比较稳定，因而孕育期较长，转变也很慢。
在“鼻子”以上温度，转变速度要决定于自由能差∆F ，而在“鼻子”以下温度，转变速度主要决定于扩散系数D 。
共析成分奥氏体在A 1点以下会发生三种不同的转变：在C -曲线的“鼻子”以上部分，即A 1～550℃之间，过冷奥氏体发生珠光体转变，转变产物使珠光体，这一温度区称为珠光体区。
在C-曲线的“鼻子”以下部分，大约550℃～M s 点之间，过冷奥氏体发生贝氏体转变，转变产物是贝氏体，这一温度区称为贝氏体区。
在M s 线以下，过冷奥氏体发生马氏体转变，转变产物为马氏体，这一温度区称为马氏体区。
图3 ∆F 和D 对过冷奥氏体转变速度的影响过冷奥氏体等温转变产物的组织与性能，以共析钢奥氏体等温转变为例：1.1.1 珠光体型组织A 1～550℃之间将发生奥氏体向珠光体转变，这一转变称之为高温转变。
形成由层片状渗碳体和铁素体所组成的组织。
过冷奥氏体转变温度越低，珠光体越细。
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最全的铁碳相图
首先，想要了解铁碳合金、铁碳相图，则需要一些准备知识，比如合金、相、组元成分的概念等，基本如下：
合金：一种金属元素与另外一种或几种元素，通过熔化或其他方法结合而成的具有金属特性的物质。
相：合金中同一化学成分、同一聚集状态，并以界面相互分开的各个均匀组成部分。
固溶体：是一个（或几个）组元的原子（化合物）溶入另一个组元的晶格中，而仍保持另一组元的晶格类型的固态金属晶体，固溶体分间隙固溶体和置换固溶体两种。
固溶强化：由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点，使晶格发生畸变，使固溶体硬度和强度升高，这种现象叫固溶强化现象。
金属化合物：合金的组元间以一定比例发生相互作用儿生成的一种新相，通常能以化学式表示其组成。
铁碳合金相图实际上是Fe-Fe3C相图，铁碳合金的基本组元也应该是纯铁和Fe3C。
铁存在着同素异晶转变，即在固态下有不同的结构。
不同结构的铁与碳可以形成不同的固溶体，Fe—Fe3C相图上的固溶体都是间隙固溶体。
由于α-Fe和γ-Fe 晶格中的孔隙特点不同，因而两者的溶碳能力也不同。
在铁碳合金中一共有三个相，即铁素体、奥氏体和渗碳体。
1.铁素体
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%，A KU=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
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，所谓“趁热打铁”正是这个意思。
σb=400MPa，
170~220HBS，δ=40%~50%.
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
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.
总结：
在铁碳合金中一共有三个相，即铁素体、奥氏体和渗碳体。
但奥氏体一般仅存在于高温下，所以室温下所有的铁碳合金中只有两个相，就是铁素体和渗碳体。
由于铁素体中的含碳量非常少，所以可以认为铁碳合金中的碳绝大部分存在于渗碳体中。
这一点是十分重要的.
铁和碳可以形成一系列化合物，如Fe3C，Fe2C，FeC等，有实用意义并被深入研究的只是Fe-Fe3C部分，通常称其为Fe-Fe3C相图，此时相图的组元为Fe和Fe3C。
由于实际使用的铁碳合金其含碳量多在5%以下，因此成分轴从0~6.69%。
所谓的铁碳合金相图实际上就是Fe—Fe3C相图。
铁碳相图上的合金，按成分可分为三类：
（1）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。
（2）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）。
（3）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）
相图分析
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
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。
存在于1148℃~727℃之间的莱氏体称为高温莱氏体，用符号Ld表示，组织由奥氏体和渗碳体组成；存在于727℃以下的莱氏体称为变态莱氏体或称低温莱氏体，用符号Ldˊ表示，组织由渗碳体和珠光体组成。
低温莱氏体是由珠光体，Fe3CⅡ和共晶Fe3C组成的机械混合物。
经4%硝酸酒精溶液浸蚀后在显微镜下观察，其中珠光体呈黑色颗粒状或短棒状分布在Fe3C 基体上，Fe3CⅡ和共晶Fe3C交织在一起，一般无法分辨。
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。
特征点
相图中应该掌握的特征点有：A、D、E、C、G(A3点)、S(A1点)，它们的含义一定要搞清楚。
根据相图分析如下点：
相图中重要的点(14个)：
1.组元的熔点: A (0，1538) 铁的熔点；D (6.69，1227) Fe3C的熔点
2.同素异构转变点：N(0, 1394) δ-Fe γ-Fe；G(0, 912)γ-Fe α-Fe
3.碳在铁中最大溶解度点:
P(0.0218,727),碳在α-Fe 中的最大溶解度
E(2.11,1148),碳在γ-Fe 中的最大溶解度
H (0.09,1495),碳在δ-Fe中的最大溶解度
Q(0.0008,RT),室温下碳在α-Fe 中的溶解度
三相共存点:
S(共析点,0.77,727),(A+F +Fe3C)
C(共晶点,4.3,1148),( A+L +Fe3C)
J(包晶点,0.17,1495),(δ+ A+L )
其它点
B(0.53,1495),发生包晶反应时液相的成分
F(6.69,1148 ), 渗碳体
K(6.69,727 ), 渗碳体
特性线
相图中的一些线应该掌握的线有：ECF线，PSK线(A1线)，GS线(A3线)，ES 线(ACM线)。
水平线ECF为共晶反应线
碳质量分数在2.11%～6.69%之间的铁碳合金, 在平衡结晶过程中均发生共晶反应。
水平线PSK为共析反应线
碳质量分数为0.0218%～6.69%的铁碳合金, 在平衡结晶过程中均发生共析反应。
PSK线亦称A1线
GS线是合金冷却时自A中开始析出F的临界温度线, 通常称A3线。
ES线是碳在A中的固溶线, 通常叫做Acm线.由于在1148℃时A中溶碳量最大可达2.11%, 而在727℃时仅为0.77%, 因此碳质量分数大于0.77%的铁碳合金自1148℃冷至727℃的过程中, 将从A中析出Fe3C.析出的渗碳体称为二次渗碳体(Fe3CII)。
A cm线亦为从A中开始析出Fe3CII的临界温度线.
PQ线是碳在F中固溶线
在727℃时F中溶碳量最大可达0.0218%, 室温时仅为0.0008%, 因此碳质量分数大于0.0008%的铁碳合金自727℃冷至室温的过程中，将从F中析出Fe3C。
析出的渗碳体称为三次渗碳体(Fe3CIII)。
PQ线亦为从F中开始析出Fe3CIII的临界温度线。
Fe3CIII数量极少，往往予以忽略。
相图相区
1.单相区(4个+1个): L,δ,A,F ,(+ Fe3C)。
2.两相区(7个):L + δ,L + Fe3C,L + A, δ+ A ,A + F ,A + Fe3C ,F + Fe3C。