分享铁碳相图1

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1、可达0铁碳合金相图钢铁应该是机械行业使用最广泛的合金,先来看看纯铁，纯铁中铁的质量百分比在99.8-99.9，在1538℃结晶为δ-fe，晶格为体心立方（还记得体心立方的晶格是啥样吧），在1394℃是晶体结构发生转变，变为γ-fe，晶格为面心立方，在912℃时再次发生转变，变为α-fe，晶格为体心立方，这是铁的三种同素异晶状态。这种固态下的同素异晶转变称之为重结晶，它与钢的合金化与热处理有密切关系。 那么铁碳合金又是怎么回事呢？碳可以溶于γ-fe和α-fe中，以间歇原子的形势存在。在1394℃时，碳溶于γ-fe，称为奥氏体，这时碳一般存在于

2、面心立方的8面体空隙中，在912℃时，碳溶于α-fe，称为铁素体，碳存在于体心立方的8面体空隙中。其实碳也能溶于δ-fe，0.09%，太少了。 说了这么多，纯铁的塑性和韧性很好，但是强度太低了，所以工业上一般都是用的铁碳合金。碳可以溶于铁中，但是溶量有限，于是剩下的碳以两种形式存在，一种形式是与铁的间歇化合物fe3c，称为渗碳体，一种是石墨。19ksksk可达0 ok，我们来看看fe-fe3c合金相图（本来已开始想写一篇相图的blog，但是感觉没有什么好写的）。19ksksk可达0由图我们可以看到碳的含量最高可以到6.69%，处于ABCD连

3、线以上的部分为液相区，AHJECF连线以下为固相区，HJB线这一段发生了包晶转变，包晶转变是指在结晶过程中，已成为固相的部分被液相部分包围从而转变成另一种固相部分，液相的B和δ相的H转变为γ相的J,我们可以看到，这条线非常的短，说明发生转变的区域碳的含量范围很窄为0.09%-0.53%。ECF线发生了共晶转变，共晶转变是指某液相在结晶时同时转变为两种固相，液相C转变为γ相E和fe3c,γ-fe和fe3c的机械混合物称为莱氏体，这条线就比较长了，说明发生转变的碳的范围比较宽，为2.11%-6.69%。PSK线发成的是共析转变，共析转变是指由一

4、种固相转变为两种固相的变化，γ-fe转变为α-fe和fe3c，α-fe和fe3c的机械混合物称为珠光体，可以看到发生这个转变的碳的含量范围是相当的宽了，超过0.0218%的碳含量的合金都要发生这个转变。GS线，这条线说明了碳含量的不同γ中开始析出α的温度是怎样变化的，我们可以看到，随着碳的含量从0-0.77%不断升高，转变开始的温度在不断降低。ES线，碳在γ中的溶解度线，当某浓度的碳在低于相应的这个温度时，开始析出fe3c，我们可以看到随着碳的含量在0.77-2.11不断升高时，开始析出fe3c的温度在不断升高。PQ线，碳在α中的溶解度线，

5、道理同ES线，当碳的含量在0-0.0218不断升高时，析出fe3c的温度不断升高。 通常按照会不会发生共晶转变来区分碳钢和铸铁，由相图我们可以看到，碳含量小于2.11时不发生共析转变，那么碳含量小于2.11的合金称为碳钢，大于的称为铸铁。根据相图，我们把铁碳合金按照碳含量划分为7种类型：<0.0218工业纯铁，0.77共析钢，0.0218-0.77亚共析钢，0.77-2.11过共析钢，4.30共晶白口铸铁，2.11-4.30亚共晶白口铸铁，4.30-6.69过共晶白口铸铁。 当含碳量为小于0.0218%时为工业纯铁，由相图我们可以得知，在金

6、属液冷却到室温时，合金为α和三次渗碳体.  当含碳量为0.77%时为共析钢，在金属液冷却到室温时，合金的成分是珠光体，珠光体是α和fe3c的机械混合物，还记得吗？什么和工业纯铁的成分一样？噢，不，工业纯铁的成分是α和三次渗碳体，三次渗碳体是由于碳在α中的浓度饱和，从α中析出的fe3c，而珠光体中的则是α和fe3c的机械混合物，是通过γ的共析转变得到的，什么是机械混合物？他们的浓度比例是一定的！ 当碳含量在0.0218-0.77%之间时，为亚共析钢，在金属液冷却到室温时，合金的组织是珠光体+α，并且亚共析钢中的含碳量越高，室温组织中的珠光体越

7、多。 过共析钢的含碳量在0.77-2.11%，在金属液冷却到室温时，合金的组织为珠光体+二次渗碳体，并且含碳量越高，得到的二次渗碳体量越大。 含碳量为4.30%时，为共晶白口铸铁，合金的室温组织比较复杂一点，因为在冷却到1148℃时，发生共晶转变得到莱氏体（γ和fe3c的机械混合物），在这个温度以下后由于浓度饱和γ中析出二次渗碳体，在冷却到727℃时，γ19ksksk可达0发生共析转变得到珠光体，那么实际上得到的就是珠光体+二次渗碳体+莱氏体中剩下的fe3c，这种室温组织保留了高温共晶转变产物莱氏体的形态特征，但是组成相的γ已经发生了转变，

8、故称为变态莱氏体。 亚共晶白口铸铁的碳含量在2.11-4.30%，在金属液冷却到室温时，合金的室温组织为变态莱氏体+珠光体+二次渗碳体。 过共晶白口铸铁的碳含量在4.30-6.6