铁碳合金图及其讲解
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铁碳合金状态图综述
2.含碳量对机械性能的影响
珠光体P：为F + Fe3C的混合物，呈层片状，由 于Fe3C的强化作用，珠光体性能较好。 亚共析钢：由F + P组成，随碳量增加，珠光体 量增加，强度性能提高。 过共析钢：P+ Fe3C(II)组成，当含碳量<1%， Fe3C(II)断续分布在晶界处，强度提高；当含碳 量>1%， Fe3C(II)呈网状分布在晶界处，强度性 能下降。 莱氏体、Fe3C硬而脆没有使用价值。 含碳量越高，钢的强度和硬度越高，而塑性和韧 性越低。
过共析钢： （0.77%＜C＜2.11%）
② ③ ① 合金III： P Fe3C A Fe3C 室温 ④
L
L A
A
共晶白口铸铁： （C=4.3%） L L 'd Ld ② 合金IV： ① 室温
铁碳合金状态图
铸钢件生产技术课程
铁碳合金状态图
用来表示在平衡状态下，不同含碳量的铁碳合金 在不同温度下所处的状态，晶体结构和显微组织 特征的图称为铁碳合金状态图（又叫铁碳平衡
图）。 利用合金状态图可以全面了解不同成分的铁碳合 金在不同温度下处于什么状态，组织结构等，它 是制定熔铸、锻造、热处理工艺的重要依据，也 是分析合金组织研究相变规律的工具。
选择合适的浇铸温度，流动性好 在煅造方面： 选择合适的温度区，奥氏体区 在热处理方面： 选择合适的退火、正火、淬火等工艺参数
3.分析合金组织研究相变规律的工具
碳对铁碳合金平衡组织和性能的影响
1.含碳量对平衡组织的影响
室温下，铁碳合金均由a+ Fe3C两相组成。 随含碳量不同，可分为七个典型组织区。
铁碳相图和铁碳合金(白底+简化)资料
2018/12/21 53
1、 铸锭(件)的三晶区 (结晶不均匀性 )
金属凝固后晶粒较为粗大（宏观可见）
三个晶区：激冷区、柱状晶区、等轴晶区
2018/12/21 54
1、 铸锭(件)的三晶区 (结晶不均匀性 )
①激冷区：紧邻型壁的一个 外壳层，它由无规则排列的 细小等轴晶组成； ②柱状晶区：它由垂直于型 壁，彼此平行的柱状晶组成； ③等轴晶区：它处于铸锭(件) 的中心区域，由等轴晶粒组 成。
2018/12/21 22
Fe-Fe3C相图中四条重要的固态转变线
（ 3 ） GP 线：碳在 铁 素 体 (α) 中 的 固 溶度线 在 α+γ 两相区，温 度变化时，铁素体 中的含碳量沿这条 线变化。
2018/12/21 23
Fe-Fe3C相图中四条重要的固态转变线
（ 4 ） PQ 线 ： 碳 在 铁 素 体 (α) 中的固溶度线 ( 共析 温度以下) 在 727℃时，铁素体含碳 量为 0.0218 ％，在 600℃ 时仅为 0.008 ％，因此温 度下降时铁素体中将析 出渗碳体，称为三次渗 碳体记作Fe3CIII。 图中 (770℃) 线表示铁素 体的磁性转变温度 ( 居里 温度)，常称A2温度。 230℃水平虚线表示渗碳 体的磁性转变温度 24
由于凝固过程中所发生的包括液-固相变的一 系列物理化学变化，造成了铸件(铸锭)在宏观 范围内的不均匀。（不均匀性分为三类）
2018/12/21 52
三、 合金铸件的组织与缺陷
不均匀性分为三类（根据形态）： 物理不均匀性，包括缩孔、疏松、气泡、 裂纹等； 结晶不均匀性，指初生树枝状晶的大小、 形状、位向和分布； 化学不均匀性，包括树枝状偏析(晶内偏 析)和区域偏析。
1、 铸锭(件)的三晶区 (结晶不均匀性 )
金属凝固后晶粒较为粗大（宏观可见）
三个晶区：激冷区、柱状晶区、等轴晶区
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1、 铸锭(件)的三晶区 (结晶不均匀性 )
①激冷区：紧邻型壁的一个 外壳层，它由无规则排列的 细小等轴晶组成； ②柱状晶区：它由垂直于型 壁，彼此平行的柱状晶组成； ③等轴晶区：它处于铸锭(件) 的中心区域，由等轴晶粒组 成。
2018/12/21 22
Fe-Fe3C相图中四条重要的固态转变线
（ 3 ） GP 线：碳在 铁 素 体 (α) 中 的 固 溶度线 在 α+γ 两相区，温 度变化时，铁素体 中的含碳量沿这条 线变化。
2018/12/21 23
Fe-Fe3C相图中四条重要的固态转变线
（ 4 ） PQ 线 ： 碳 在 铁 素 体 (α) 中的固溶度线 ( 共析 温度以下) 在 727℃时，铁素体含碳 量为 0.0218 ％，在 600℃ 时仅为 0.008 ％，因此温 度下降时铁素体中将析 出渗碳体，称为三次渗 碳体记作Fe3CIII。 图中 (770℃) 线表示铁素 体的磁性转变温度 ( 居里 温度)，常称A2温度。 230℃水平虚线表示渗碳 体的磁性转变温度 24
由于凝固过程中所发生的包括液-固相变的一 系列物理化学变化，造成了铸件(铸锭)在宏观 范围内的不均匀。（不均匀性分为三类）
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三、 合金铸件的组织与缺陷
不均匀性分为三类（根据形态）： 物理不均匀性，包括缩孔、疏松、气泡、 裂纹等； 结晶不均匀性，指初生树枝状晶的大小、 形状、位向和分布； 化学不均匀性，包括树枝状偏析(晶内偏 析)和区域偏析。
Fe-C相图解析
室温组织
过共晶白口铸铁 在室温时的组织由一次渗碳体和莱氏体组成。用硝酸酒精溶 液浸蚀后，在显微镜下可观察到在暗色斑点状的莱氏体基本上分布着亮白色 的粗大条片状的一次渗碳体，其显微组织如图所示。
当wc=4.3％，温度为1148℃时铁碳合金发生共晶转变。 L4.3←→（A+Fe3C）≡Ld即碳的质量分数为4.3％铁碳 合金液相结晶时发生共晶转变产生了奥氏体和渗碳体机 械混合物的共晶体。这个共晶体命名为高温莱氏体，代 号为Ld。高温莱氏体是存在于727℃以上的一种基本组 织。 在727℃以下高温莱氏体中的奥氏体又发生共析转变变 成珠光体。这是的莱氏体就变成由 P和Fe3C 组成。成为 低温莱氏体，低温莱氏体是铁碳合金在室温下的另一个 基本组织。 另外，各个相若是独立存在于铁碳合金中，也都可以看 作是单相的基本组织。这些基本组织均被称为铁碳合金 显微组织的组织组成物。
室温组织 过共析钢其组织由珠光体和先共析渗碳体（即二次渗碳体）组 成。钢中含碳量越多，二次渗碳体数量就越多。图为含碳量1.2 ％的过共析钢的显微组织。组织中存在片状珠光体和网络状二 次渗碳体，经浸蚀后珠光体成暗黑色，而二次渗碳体则呈白色 网络状。
过共析钢(1.2％C)室温显微组织
共晶白口铸铁
平衡态下的相变过程 合金⑤是碳的质量分数为共晶成分（wc=4.3%）的共晶铁碳合金。从相图上可 看到当温度在1点（1148C）之上是均匀的液相状态，当温度降到1点之后发生 恒温共晶转变。即 L4.3→(A2.11+Fe3C)≡Ld。液相全部以共晶转变的方式结晶成 高温莱氏体（Ld）。组成高温莱氏体的奥氏体和渗碳体分别被称为共晶奥氏体 和共晶渗碳体。共晶奥氏体通常以树枝状分布在共晶渗碳体的基体上。但当温 度降到1点以下，随温度的下降，碳在奥氏体中溶解度的下降，Ld中的共晶奥氏 体也同样会析出Fe3CⅡ，并与Ld中作为基体的共晶渗碳体混成一体。在1～2点 之间合金⑤的显微组织是Ld。当Ld中的共晶奥氏体析出Fe3CⅡ，时其本身的碳 的质量分数也不断下降，当温度降到2点（727℃）时共晶奥氏体的wc＝0.77%， 随即发生共析转变，共晶奥氏体转变成珠光体，从2点直到室温，合金⑤的显微 组织是在渗碳体的基体上分布着树枝状的珠光体。这种显微组织称为低温莱氏 体，也称为变态莱氏体，符号是Fe3CⅡ+Ld` 。
铁碳相图详细讲解要点说明
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Fe3C III。
7点以下，随温度下降，Fe3C III量不断增加，室温下Fe3C III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+Fe3C III，如图3-28所示，图中个别部位的双晶界内是Fe3C III。
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。
铁碳合金相图详解
二、钢和白口铁结晶过程分析
二、钢和白口铁结晶过程分析
(一)共析钢(0.80％C)的结晶过程分析
图中合金①为共析钢，该合金在1点以上的温度为液相(L)，缓冷至稍 低 于1点的温度开始从L中结晶出奥氏 体(A)。
缓冷至2点温度以下，L全部冷凝 为A。
继续缓冷至3点温度(723℃)时， A按共析反应转变成珠光体。
包晶转变时液态合金的成分
共晶点，Lc ↔AE+Fe3C 渗碳体熔点（计算值）
碳在γ-Fe中的最大溶解度
渗碳体的成分
α-Fe↔γ-Fe同素异构转变点（A3） 碳在δ-Fe中的最大溶解度
包晶点，LB+δH ↔AJ 渗碳体的成分
γ-Fe↔δ-Fe同素异构转变点（A4）
碳在α-Fe中的最大溶解度
共析点，AS↔FP+Fe3C 碳在α-Fe中的溶解度
一、概述
所谓一次、二次、三次渗碳体仅在于渗碳体来源和分布 有所不同，没有本质区别，其含碳量，晶体结构和本身的 性质均相同。
相图中AHN线和GPQ线的左方分别为δ和α的铁素体区域； NJESG包围的范畴为奥氏体区域。
一、概述
铁碳合金相图上的各种合金，通常可按其含碳量和组织的 不同，分成下列三类：
(1)工业纯铁( C<0.02％)； (2)钢(0.02～2.06％C)：亚共析钢( C<O.80％)、
一、概述
相图中各主要点的涵义：
ABCD为液相线，而AHJECF则为固相线。
相图上的三条平行线(HJB、ECF、PCK)是指三个恒温反应：
(1) 在1493℃(HJB水平线)发生包晶反应，其反应式为
LB + δH
AJ
包晶反应的结果形成了奥氏体。
铁碳合金的相图的最全详细讲解
过共晶白口铁组织金相图
Fe - Fe3C 相图的应用
选择材料方面的应用
制定热加工工艺方面的应用
一.选择材料方面的应用
1. 分析零件的工作条件, 根据铁碳合金 成分、组织、性能之间的变化规律进 行选择材料。
2. 根据铁碳合金成分、组织、性能之间 的变化规律 , 确定选定材料的工作范 围。
二.制定热加工工艺方面的应用
§2-5 铁碳合金的组织与状态图
铁碳合金—碳钢和铸铁，是工业应用最广的合金。 含碳量为0.0218% ~2.11%的称钢 含碳量为 2.11%~ 6.69%的称铸铁。
铁和碳可形成一系列稳定化合物： Fe3C、 Fe2C、 FeC，都可作为 纯组元看待。
含碳量大于Fe3C成分（6.69%）时，合金太脆，已无实用价值。
共晶产物是A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。
莱氏体
（二）铁碳合金的组织转变
工业纯铁 ( ingot iron )
共析钢
( eutectoid steel )
亚共析钢 ( hypoeutectoid steel )
过共析钢 ( hypereutectoid steel )
共晶白口铁 ( eutectoid white iron )
亚共晶白口铁( hypoeutectoid white iron )
过共晶白口铁( hypereutectoid white iron )
1.工业纯铁 ( Wc < 0.0218% )
工业纯铁组织金相图
2. 共析钢 ( Wc = 0.77% )
共析钢组织金相图
3.亚共析钢 ( Wc = 0.45% )
亚共析钢组织金相图
铁碳合金的相图的详细讲解 PPT
铁碳合金的相图的详细讲解
一、铁碳合金的基本组织
⒈ 组元：Fe、 Fe3C ⒉相
⑴ 铁素体：
碳在-Fe中的固溶体称铁素 体, 用F 或 表示。
铁素体
是体心立方间隙固溶体。铁素体的溶碳能力很低,在727℃时 最大为0.0218%，室温下仅为0.0008%。
铁素体的组织为多边形晶粒，性能与纯铁相似。
高温莱氏体：727 ℃以上，奥氏体与渗碳体，以Le表示 低温莱氏体：727 ℃以下，珠光体与渗碳体，以L’e表示 为蜂窝状, 以Fe3C为基，性能硬而脆。
莱氏体
莱氏体 ( Ld )
相图的建立
相图的建立
热分析法
温 度
温
温
度
度
时间 A 90 70 50 30 B
温
度
L
a
L + S
S
A
ab : 液相线 ab : 固相线 L : 液相区 S : 固相区 L+S:液固共存区
亚共晶白口铁( hypoeutectoid white iron )
过共晶白口铁( hypereutectoid white iron )
1.工业纯铁 ( Wc < 0.0218% )
工业纯铁组织金相图
2. 共析钢 ( Wc = 0.77% )
共析钢组织金相图
3.亚共析钢 ( Wc = 0.45% )
莱氏体
（二）铁碳合金的组织转变
工业纯铁 ( ingot iron )
共析钢
( eutectoid steel )
亚共析钢 ( hypoeutectoid steel )
过共析钢 ( hypereutectoid steel )
共晶白口铁 ( eutectoid white iron )
一、铁碳合金的基本组织
⒈ 组元：Fe、 Fe3C ⒉相
⑴ 铁素体：
碳在-Fe中的固溶体称铁素 体, 用F 或 表示。
铁素体
是体心立方间隙固溶体。铁素体的溶碳能力很低,在727℃时 最大为0.0218%，室温下仅为0.0008%。
铁素体的组织为多边形晶粒，性能与纯铁相似。
高温莱氏体：727 ℃以上，奥氏体与渗碳体，以Le表示 低温莱氏体：727 ℃以下，珠光体与渗碳体，以L’e表示 为蜂窝状, 以Fe3C为基，性能硬而脆。
莱氏体
莱氏体 ( Ld )
相图的建立
相图的建立
热分析法
温 度
温
温
度
度
时间 A 90 70 50 30 B
温
度
L
a
L + S
S
A
ab : 液相线 ab : 固相线 L : 液相区 S : 固相区 L+S:液固共存区
亚共晶白口铁( hypoeutectoid white iron )
过共晶白口铁( hypereutectoid white iron )
1.工业纯铁 ( Wc < 0.0218% )
工业纯铁组织金相图
2. 共析钢 ( Wc = 0.77% )
共析钢组织金相图
3.亚共析钢 ( Wc = 0.45% )
莱氏体
（二）铁碳合金的组织转变
工业纯铁 ( ingot iron )
共析钢
( eutectoid steel )
亚共析钢 ( hypoeutectoid steel )
过共析钢 ( hypereutectoid steel )
共晶白口铁 ( eutectoid white iron )
铁碳相图(有各特征点、线顺序演示画法)
铁碳合金的性能特点
工业纯铁具有较高的磁导率和良好的冷加工性能， 但强度和硬度较低。
钢具有较高的强度、硬度和耐磨性，同时具有良 好的塑性和韧性。
白口铸铁具有较高的硬度和耐磨性，但韧性较差。
02 铁碳相图的特征点
CHAPTER
共晶点
总结词
共晶点是铁碳相图中的一个关键点，表 示铁和碳在液态时完全共溶，形成奥氏 体。
控制热处理过程中的相变过程
通过铁碳相图，可以预测和控制热处理过程中铁 碳合金的相变过程和组织转变，以获得所需的组 织和性能。
提高热处理效率和降低能耗
根据铁碳相图，可以优化热处理工艺，提高热处 理效率和降低能耗，节约能源和资源。
谢谢
THANKS
渗碳体的析出点
总结词
渗碳体的析出点是铁碳相图中的另一个特征点，表示渗碳体在不同温度下从液态或奥氏 体中析出的过程。
详细描述
在渗碳体的析出点，渗碳体开始从液态或奥氏体中析出。这个过程是在一定的温度范围 内进行的，温度越高，析出越快。渗碳体的析出对钢铁的性能有重要影响，如硬度、强
度和韧性等。因此，了解渗碳体的析出点对于钢铁材料的研究和生产具有重要意义。
铁碳相图演示
目录
CONTENTS
• 铁碳相图简介 • 铁碳相图简介 • 铁碳相图的特征点 • 铁碳相图的特征线 • 铁碳相图的演示画法 • 铁碳相图的应用
01 铁碳相图简介
CHAPTER
铁碳合金的分类
根据碳含量，铁碳合金可以分为工业 纯铁、钢和白口铸铁三类。
工业纯铁的碳含量最低，一般在 0.02%以下；钢的碳含量在0.02%2.0%之间；白口铸铁的碳含量在2.0% 以上。
表示铁碳合金开始从液态转变为固态的温度 。
铁碳合金的相图的最全详细讲解
36
6.亚共晶白口铁 ( Wc = 3.0% )
37
亚共晶白口铁组织金相图
38
7.过共晶白口铁 ( Wc = 5.0% )
39
过共晶白口铁组织金相图
40
Fe - Fe3C 相图的应用
选择材料方面的应用 制定热加工工艺方面的应用
41
一.选择材料方面的应用
1. 分析零件的工作条件, 根据铁碳合金 成分、组织、性能之间的变化规律进 行选择材料。
莱氏体
10
莱氏体 ( Ld )
11
相图的建立
12
相图的建立
名称 熔点 合金1 合金2 合金3 …….. 合金9 合金10 合金11
A金属 高
100% 90% 80% …….. 20% 10% 0%
B金属 低 0% 10% 20%
……. 80% 90% 100%
13
热分析法
14
温 度
温
温
度
度
17
含碳量大于Fe3C成分（6.69%）时，合金太脆， 已无实用价值。
实际所讨论的铁碳合金相图是Fe- Fe3C相图。
Fe
Fe3C Fe2C
FeC
C
C%(at%) →
18
Fe - Fe3C 相图
T°
Fe
Fe139C
20
(一)铁碳合金状态图中主要点和线的意义
五个重要的成份点: P、S、E、C、K。 四条重要的线: EF、ES、GS、FK。 三个重要转变: 包晶转变、共晶转变、共
L+ Fe3CⅠ F
Ld+Fe3CⅠ
727℃ K
Ld’+Fe3CⅠ
0.0218%C 0.77%C 2.11%C Fe
6.亚共晶白口铁 ( Wc = 3.0% )
37
亚共晶白口铁组织金相图
38
7.过共晶白口铁 ( Wc = 5.0% )
39
过共晶白口铁组织金相图
40
Fe - Fe3C 相图的应用
选择材料方面的应用 制定热加工工艺方面的应用
41
一.选择材料方面的应用
1. 分析零件的工作条件, 根据铁碳合金 成分、组织、性能之间的变化规律进 行选择材料。
莱氏体
10
莱氏体 ( Ld )
11
相图的建立
12
相图的建立
名称 熔点 合金1 合金2 合金3 …….. 合金9 合金10 合金11
A金属 高
100% 90% 80% …….. 20% 10% 0%
B金属 低 0% 10% 20%
……. 80% 90% 100%
13
热分析法
14
温 度
温
温
度
度
17
含碳量大于Fe3C成分（6.69%）时，合金太脆， 已无实用价值。
实际所讨论的铁碳合金相图是Fe- Fe3C相图。
Fe
Fe3C Fe2C
FeC
C
C%(at%) →
18
Fe - Fe3C 相图
T°
Fe
Fe139C
20
(一)铁碳合金状态图中主要点和线的意义
五个重要的成份点: P、S、E、C、K。 四条重要的线: EF、ES、GS、FK。 三个重要转变: 包晶转变、共晶转变、共
L+ Fe3CⅠ F
Ld+Fe3CⅠ
727℃ K
Ld’+Fe3CⅠ
0.0218%C 0.77%C 2.11%C Fe
第三章-铁碳合金相图【详解版】
⑴ 五个单相区：
L、、、、Fe3C ⑵ 七个两相区: L+、
L+、L+Fe3C、 +、 +Fe3C、+ 、 +Fe3C
• ⑶ 三个三相区：即HJB (L++)、ECF(L++ Fe3C)、 PSK(++ Fe3C)三条水平线
2021/1/18
4. 铁碳合金分类
• （1） 工业纯铁 <0.0218% C 亚共析钢 <0.77% C
• 亚共析钢随含碳量增加，P 量增加，钢的强度、硬度 升高，塑性、韧性下降。
0.77%C时，组织为100% P, 钢的性能即P的性能。
＞0.9%C，Fe3CⅡ为晶界 连续网状，强度下降, 但 硬度仍上升。
＞2.11%C，组织中有以
Fe3C为基的Ld’,合金太脆.
1
2021/1/18
• 三、 含碳量对工艺性能的影响
2021/1/18
2)亚共析钢的 结晶过程
L→L+A →A→A+F先共析 AS(0.77% C) →P 室温组织为：P+F
2021/1/18
20钢组织
40钢组织
2021/1/18
• 亚共析钢室温下的组织 为F+P。
• 在0.0218~0.77%C 范围 内珠光体的量随含碳量 增加而增加。
60钢组织
2021/1/18
bcc
fcc
bcc
二、铁碳合金中的基本相
铁碳合金中的组元：Fe、C
L相：液态下无限互溶、成分均匀
Fe和C
固溶体相：C溶于Fe中形成 F、A等
金属化合物相：Fe与C化合形成Fe3C
铁碳相图简介PPT课件
上述Wc=2.11%具有重要的意义，它是钢和铸铁 (生铁)的理论分界线。
2021
30
Wc对铁碳合金机械性能的影响
F为软韧相，Fe3C为硬脆相，故Fe-C合金的力学性能取决于
α和Fe3C两相的相对量及它们的相互分布特征。
硬度（HB） 延伸率δ（塑性、韧性） 强度（Mpa）
铁素体 50-80 30％-50％
2021
28
（2）钢
▪ 钢 （ steel） 是 含 碳 量 在 ( Wc=0.0218～
2.11%)之间的Fe、C合金。其特点是：
▪ 高温组织为单相的γ，具有很好的塑性。因而 可以进行锻造、轧制等压力加工。根据其室温 组织的不同，碳钢（carbon steel）又可分为：
▪ 共析钢（eutectoid steel）：Wc=0.77%
2021
36
一、锻造工艺学及其性质
▪ 锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力， 使其产生塑性变形，以获得具有一定机械性 能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法。
▪ 锻造和冲压同属塑性加工性质，统称锻压
2021
37
锻造生产的特点及其在国民经济中的作用
▪ 特点 ▪ 地位
2021
38
大型锻件主要应用于以下方面
2021
3
Fe—C合金概述
▪ 在铁碳合金中，Fe与C可以形成一系列化合物：Fe3C、
Fe2C、FeC。 所 以 ， Fe-C 相 图 可 以 划 分 Fe3C-Fe2C, Fe2C-FeC和FeC-C四个部分
。成由Fe于-F化e3合C,
物是硬脆相，后面三部分相图实际上没有应用价值
（工业上使用的铁碳合金含碳量不超过5％），因此，
③ PQ线： 碳在α中的溶解度 线.。冷却时从α中 开 始 析 出 Fe3CⅢ 或 加 热 时 Fe3CⅢ 全 部 溶入α中的转变线.
2021
30
Wc对铁碳合金机械性能的影响
F为软韧相，Fe3C为硬脆相，故Fe-C合金的力学性能取决于
α和Fe3C两相的相对量及它们的相互分布特征。
硬度（HB） 延伸率δ（塑性、韧性） 强度（Mpa）
铁素体 50-80 30％-50％
2021
28
（2）钢
▪ 钢 （ steel） 是 含 碳 量 在 ( Wc=0.0218～
2.11%)之间的Fe、C合金。其特点是：
▪ 高温组织为单相的γ，具有很好的塑性。因而 可以进行锻造、轧制等压力加工。根据其室温 组织的不同，碳钢（carbon steel）又可分为：
▪ 共析钢（eutectoid steel）：Wc=0.77%
2021
36
一、锻造工艺学及其性质
▪ 锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力， 使其产生塑性变形，以获得具有一定机械性 能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法。
▪ 锻造和冲压同属塑性加工性质，统称锻压
2021
37
锻造生产的特点及其在国民经济中的作用
▪ 特点 ▪ 地位
2021
38
大型锻件主要应用于以下方面
2021
3
Fe—C合金概述
▪ 在铁碳合金中，Fe与C可以形成一系列化合物：Fe3C、
Fe2C、FeC。 所 以 ， Fe-C 相 图 可 以 划 分 Fe3C-Fe2C, Fe2C-FeC和FeC-C四个部分
。成由Fe于-F化e3合C,
物是硬脆相，后面三部分相图实际上没有应用价值
（工业上使用的铁碳合金含碳量不超过5％），因此，
③ PQ线： 碳在α中的溶解度 线.。冷却时从α中 开 始 析 出 Fe3CⅢ 或 加 热 时 Fe3CⅢ 全 部 溶入α中的转变线.
第二章 铁碳合金
三、铁碳合金的分类
铁碳合金可分为工业纯铁、钢和白口铸铁三类。
铁碳合金的分类和室温平衡组织
四、含碳量对铁碳合金的影响
碳是决定铁碳合金组织和性能最主要的元素。
铁碳合金的室温平衡组 织是由铁素体和渗碳体两相 组成的，其中铁素体是含碳 极少的固溶体，是钢中的软 韧性相， 渗碳体是硬而脆 的金属化合物，是钢中的强 化相。
5.其他分类方法
三、碳素结构钢的牌号、性能和用途
现行国家标准规定，碳素结构钢的牌号由代表屈 服强度的字母、屈服强度数值、质量等级符号、脱氧 方法符号４ 个部分按顺序组成。 其中屈服强度的字 母用“Ｑ” 表示，质量等级分为４ 个等级，分别用 “Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ” 表示，质量依次提高。脱氧方法 用“Ｆ” 表示沸腾钢， 用“Ｚ” 表示镇静钢， 用 “TZ” 表示特殊镇静钢。在牌号组成表示方法中， 符号“Ｚ” 与“TZ”可以省略。
第二章 铁碳合金
第一节 第二节 第三节
铁碳合金的基本组织 铁碳合金相图 碳素钢
所谓铁碳合金，是指由铁和碳两种元素为 主组成的合金，即以铁和碳为组元的二元合金。 如钢和铸铁都是铁碳合金。
第一节 铁碳合金的基本组织
一、铁素体
在α—Fe 中溶入一种或多种溶质元素构成的固溶体 称为铁素体， 用符号“Ｆ” 表示。 铁素体仍保持α— Fe 的体心立方晶格,碳原子在铁素体中的位置如图所 示 。在显微镜下观察，铁素体呈明亮的多边形晶粒。
渗碳体晶胞
四、珠光体
珠光体是指由铁素体薄层与碳化物薄层(片) 交替 重叠组成的共析组织。珠光体是奥氏体从高温缓慢冷 却时发生共析转变所形成的组织。常见的珠光体是铁 素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相组织， 也 是铁素体和渗碳体(硬相) 组成的机械混合物，常用符 号“Ｐ” 表示。
铁碳合金--超全金相图
第五节 Fe - Fe3C 相图的应用
选择材料方面的应用
制定热加工工艺方面的应用
一.选择材料方面的应用
1. 分析零件的工作条件, 根据铁碳合金 成分、组织、性能之间的变化规律进 行选择材料。 2. 根据铁碳合金成分、组织、性能之间 的变化规律 , 确定选定材料的工作范 围。
二.制定热加工工艺方面的应用
碳的质量分数对平衡组织的影响。 碳的质量分数对力学性能的影响。 碳的质量分数对工艺性能的影响。
一.碳的质量分数对平衡组织的影响
二.碳的质 量分数对 力学性能 的影响
三.碳的质量分数对 工艺性能的影响
对铸造性能的影响。
对锻造性能的影响。
对焊接性能的影响。 对切削加工性能的影响。
一.组元 * 铁 ( ferrite ) * 渗碳体 ( Cement( F ) ( Ferrite ) 碳溶于 α–Fe中形成 的间隙固溶 体。
铁素体组织金相图
2.奥氏体 ( A ) --- Austenite 碳溶于 γ-Fe中形成 的间隙固溶 体。
奥氏体组织金相图
3.半镇静钢 ( balanced steel )
半镇静钢是脱氧过程介于镇静钢 和沸腾钢之间的钢,是用锰铁和硅铁进 行脱氧。其质量也介于二者之间,可代 替部分镇静钢,一般不适于做重要零件。
三.碳素钢的分类、编号及用途
碳素钢的分类 碳素钢的编号及用途
一)碳素钢的分类
1.按碳的质量分数分类: * 低碳钢: Wc ≤ 0.25% * 中碳钢: 0.25% ≤ Wc ≤ 0.6% * 高碳钢: Wc > 0.6%
1.工业纯铁 ( Wc < 0.0218% )
工业纯铁组织金相图
2. 共析钢 ( Wc = 0.77% )
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（温度 ，溶解度 ） (0.0008%—0.0218%)
同素异构转变线：NH 和 NJ，GS 和 GP
3 相图中的相区
单相区（4个） L、F、A、（Fe3C） 两相区（5个） L + Fe3C，L + A, A+F
A + Fe3C , F+ Fe3 C
强调！ 根据相图规则，两个单相区之间必然夹一个两相区， 两相区的两个相就由这两个单相区的相组成。
室温组织:
F + P，500×
(4)过共析钢 ( C % = 1.2 % )结晶过程
室温组织:
P + Fe3CII 400×
(5)共晶白口铁 ( C % = 4.3 % )结晶过程
室温组织: （低温）莱氏体 Le′ （P + Fe3CII + 共晶 Fe3C ）, 500×
莱氏体 Le′的性能：硬而脆
727℃ K
Ld’+Fe3CⅠ
0.0218%C 0.77%C 2.11%C Fe
4.3%C
6.69%C Fe3C
Fe - Fe3C 相图
A
T°
L
D
L+A
E
A
G
A+
A+F S Fe3CⅡ F P ( F+ Fe3C )
P
Q P+F
P+Fe3CⅡ
1148℃
C
( A+Fe3C )
Ld
A+Ld+Fe3CⅡ
Fe - Fe3C 相图
A T°
匀晶相图 L+A
共晶相图
L
D
E
A
G 共析相图
A+
A+F S Fe3CⅡ F P ( F+ Fe3C )
P
Q P+F
P+Fe3CⅡ
1148℃
C
( A+Fe3C )
Ld
A+Ld+Fe3CⅡ
P+Ld’+Fe3CⅡ Ld’
( P+Fe3C )
L+ Fe3CⅠ F
Ld+Fe3CⅠ
6．莱氏体
1148℃
L4.3
Le4.3
高温莱氏体 Le（奥氏体和渗碳体的共晶混合物） 低温莱氏体 Le′
硬而脆，塑性、韧性几乎为零。
二、铁碳相图分析
相图：表示在平衡状态下，合金系的相与温度、成分之间关 系的图形。 （又称状态图，平衡图）
相 图 的 建 立
Fe - Fe3C 相图
T°
Fe
Fe3C
五 Fe - Fe3C 相图的应用
选择材料方面的应用 制定热加工工艺方面的应用
一.选择材料方面的应用
1. 分析零件的工作条件, 根据铁碳合金成分、 组织、性能之间的变化规律进行选择材料。
2. 根据铁碳合金成分、组织、性能之间 的变化 规律 , 确定选定材料的工作范围。
二.制定热加工工艺方面的应用
2 相图中的线
液相线(ＡＣＤ):其上体系为液相，(结晶时液相的成分变化线) 固相线（ＡＥＣＦ）：其下为固相，(结晶时固相的成分变化线)
表示恒温转变的线： ECF线(共晶转变)， PSK线(共析转变) 固溶度线： ES：碳在奥氏体中的溶解度随温度的变化线
（温度，溶解度 ）；（0.77%--2.11%） PQ ：碳在铁素体中的溶解度随温度的变化线
3.5 铁碳合金相图
需要掌握的知识点
• Fe-Fe3C相图中重要的点、线和相区。 • Fe-Fe3C相图中的重要转变及产物。 • 应用Fe-Fe3C相图分析典型成分铁碳合金的结晶过
程。分析室温下得到的相和组织组成物。 • 碳对铁碳合金平衡组织和性能的影响。
一、 铁碳合金组织
（一）、Fe-Fe3C相图的组元
Ld 降温到 727℃时，A→ P，因此：Ld (A+Fe3C) → L’d (P+Fe3C) 低温莱氏体 L’d ：P 和 Fe3C 的机械混合物 （变态莱氏体）
三．铁碳合金的平衡结晶过程
Fe-C 合金分类
工业纯铁 —— C % ≤ 0.0218 %
钢 —— 0.0218 % ＜ C % ≤ 2.11 % 亚共析钢 ＜ 0.77 % 共析钢 ＝ 0.77 % 过共析钢 ＞ 0.77 %
1、在铸造工艺方面的应用 2、在热锻、热轧工艺方面的应用 3、在热处理工艺方面的应用
铁碳合金相图练习题
一、 名词解释
相图 铁素体 奥氏体 珠光体 渗碳体
二、间答题
1、合金结晶有哪些类型？各自的结晶特征？ 2、按铁碳相图，铁碳合金如何分类？其中三种钢室温组织
是什么？ 3、含碳量为0.4％、0.77％、1.2％、三种钢在700℃
(1)工业纯铁 ( C % ≤ 0.0218 % )结晶过程
室温组织
F + Fe3CⅢ (微量)
500×
(2)共析钢 ( C % = 0.77 % )结晶过程
珠光体
强度较高，塑性、韧性和硬度介于 Fe3C 和 F 之间。
室温组织: 层片状 P
( F + 共析 Fe3C )
500×
(3)亚共析钢 ( C % = 0.4 % )结晶过程
4．Fe3C－金属化合物 性能特点—熔点高，硬而脆，塑性、韧性几乎为零。
5．珠光体 P （铁素体和渗碳体的共析混合物）
727℃
A0.77
F0.0218+Fe3C
或A0.77 727℃ P0.77
抗拉强度σb=770MPa
断面收缩率ψ=40％～ 60％ 延伸率δ= 20％～ 35％
硬度 180HB
ak=3 ×105～4 ×10 5 J/㎡
P+Ld’+Fe3CⅡ Ld’
( P+Fe3C )
L+ Fe3CⅠ F
Ld+Fe3CⅠ
727℃ K
Ld’+Fe3CⅠ
0.0218%C 0.77%C 2.11%C Fe
4.3%C
6.69%C Fe3C
1 相图中的主要点（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 G（0，912） g－Fe a -Fe
4 Fe-Fe3C相图中的转变
1 共晶转变
1148
LC
AE + Fe3C
莱氏体Ld
莱氏体 Ld：A与 Fe3C 的机械混合物 成分：4.3%C 性能：硬而脆 形态：点状、短条状A
分布于Fe3C基体上
727
2 共析转变 AS
FP + Fe3C
珠光体 P
珠光体 P：F与 Fe3C 的机械混合物 成分：0.77%C 性能：适中，介于 F 和 Fe3C 之间 形态：层片状，粒状
（一）.碳的质量分数对平衡组织的影响
含碳量——相对量 C%↑→F%↓，Fe3C%↑ F F+P P P+Fe3CII P+Fe3CII+Le’ Le’ Le’+Fe3CII Fe3C
（二）.碳的质量分数对 力学性能的影响
HB：取决于相及相对量
C%↑→HB↑
强度：C%↑→σ↑ 0.9%↑→σ↓
塑性、韧性：C%↑→塑性↓、韧性↓
770℃、 900℃时分别各为何组织？
4、随着钢中含碳量增加，其机械性能如何变化？其原因？
高炉 炼铁
钢铁的冶炼
铸铁锭
生产铸铁件
炼钢生铁
转炉 平炉 电炉
生产钢件
平炉炼钢
转炉炼钢
电弧炉炼钢
作业： 3.9 3.10
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。
（3）碳在铁中最大溶解度点 P（0.0218，727）碳在a -Fe 中的最大溶解度 E（2.11，1148）碳在 g -Fe 中的最大溶解度 Q（0.0008，RT）室温下碳在a -Fe 中的溶解度
(4) 三相共存点
S（共析点）（gs＋ aP ＋Fe3C） C（共晶点）（ gE＋LC ＋Fe3C）
1394℃ δ - Fe γ - Fe
912℃
α - Fe
时间
（三）、Fe-Fe3C相图中的相和组织 1．液相L 2．α相 铁素体F （C固溶到 α-Fe中的间隙式固溶体） 强度、硬度低、塑性好
（室温：C%=0.0008%, 727度：C%=0.0218%）
铁素体显微组织
3．γ相、A奥氏体 （C固溶到γ-Fe中的间隙式固溶体） 强度低，易塑性变形
白口铸铁 —— 2.11 % ＜ C % ＜ 6.69 %
亚共晶白口铁 ＜ 4.3 % 共晶白口铁 ＝ 4.3 % 过共晶白口铁 ＞ 4.3 %
几种 常见 碳钢
类型 钢号 碳质量分数／％
亚共析钢 20 45 60 0.20 0.45 0.60
共析钢 T8 0.80
过共析钢
T10
T12
1.00 1.20
、 (二) 纯铁的的同素异构转变
δ
-
Fe
1394
°C
γ
-
Fe
912 °C α - Fe
体心立方
面心立方
体心立方
固态下，一种元素的晶体结构随温度发生变化的现象 —— 同素异构转变
纯铁的冷却曲线
1600
温 度
1500 1400
同素异构转变线：NH 和 NJ，GS 和 GP
3 相图中的相区
单相区（4个） L、F、A、（Fe3C） 两相区（5个） L + Fe3C，L + A, A+F
A + Fe3C , F+ Fe3 C
强调！ 根据相图规则，两个单相区之间必然夹一个两相区， 两相区的两个相就由这两个单相区的相组成。
室温组织:
F + P，500×
(4)过共析钢 ( C % = 1.2 % )结晶过程
室温组织:
P + Fe3CII 400×
(5)共晶白口铁 ( C % = 4.3 % )结晶过程
室温组织: （低温）莱氏体 Le′ （P + Fe3CII + 共晶 Fe3C ）, 500×
莱氏体 Le′的性能：硬而脆
727℃ K
Ld’+Fe3CⅠ
0.0218%C 0.77%C 2.11%C Fe
4.3%C
6.69%C Fe3C
Fe - Fe3C 相图
A
T°
L
D
L+A
E
A
G
A+
A+F S Fe3CⅡ F P ( F+ Fe3C )
P
Q P+F
P+Fe3CⅡ
1148℃
C
( A+Fe3C )
Ld
A+Ld+Fe3CⅡ
Fe - Fe3C 相图
A T°
匀晶相图 L+A
共晶相图
L
D
E
A
G 共析相图
A+
A+F S Fe3CⅡ F P ( F+ Fe3C )
P
Q P+F
P+Fe3CⅡ
1148℃
C
( A+Fe3C )
Ld
A+Ld+Fe3CⅡ
P+Ld’+Fe3CⅡ Ld’
( P+Fe3C )
L+ Fe3CⅠ F
Ld+Fe3CⅠ
6．莱氏体
1148℃
L4.3
Le4.3
高温莱氏体 Le（奥氏体和渗碳体的共晶混合物） 低温莱氏体 Le′
硬而脆，塑性、韧性几乎为零。
二、铁碳相图分析
相图：表示在平衡状态下，合金系的相与温度、成分之间关 系的图形。 （又称状态图，平衡图）
相 图 的 建 立
Fe - Fe3C 相图
T°
Fe
Fe3C
五 Fe - Fe3C 相图的应用
选择材料方面的应用 制定热加工工艺方面的应用
一.选择材料方面的应用
1. 分析零件的工作条件, 根据铁碳合金成分、 组织、性能之间的变化规律进行选择材料。
2. 根据铁碳合金成分、组织、性能之间 的变化 规律 , 确定选定材料的工作范围。
二.制定热加工工艺方面的应用
2 相图中的线
液相线(ＡＣＤ):其上体系为液相，(结晶时液相的成分变化线) 固相线（ＡＥＣＦ）：其下为固相，(结晶时固相的成分变化线)
表示恒温转变的线： ECF线(共晶转变)， PSK线(共析转变) 固溶度线： ES：碳在奥氏体中的溶解度随温度的变化线
（温度，溶解度 ）；（0.77%--2.11%） PQ ：碳在铁素体中的溶解度随温度的变化线
3.5 铁碳合金相图
需要掌握的知识点
• Fe-Fe3C相图中重要的点、线和相区。 • Fe-Fe3C相图中的重要转变及产物。 • 应用Fe-Fe3C相图分析典型成分铁碳合金的结晶过
程。分析室温下得到的相和组织组成物。 • 碳对铁碳合金平衡组织和性能的影响。
一、 铁碳合金组织
（一）、Fe-Fe3C相图的组元
Ld 降温到 727℃时，A→ P，因此：Ld (A+Fe3C) → L’d (P+Fe3C) 低温莱氏体 L’d ：P 和 Fe3C 的机械混合物 （变态莱氏体）
三．铁碳合金的平衡结晶过程
Fe-C 合金分类
工业纯铁 —— C % ≤ 0.0218 %
钢 —— 0.0218 % ＜ C % ≤ 2.11 % 亚共析钢 ＜ 0.77 % 共析钢 ＝ 0.77 % 过共析钢 ＞ 0.77 %
1、在铸造工艺方面的应用 2、在热锻、热轧工艺方面的应用 3、在热处理工艺方面的应用
铁碳合金相图练习题
一、 名词解释
相图 铁素体 奥氏体 珠光体 渗碳体
二、间答题
1、合金结晶有哪些类型？各自的结晶特征？ 2、按铁碳相图，铁碳合金如何分类？其中三种钢室温组织
是什么？ 3、含碳量为0.4％、0.77％、1.2％、三种钢在700℃
(1)工业纯铁 ( C % ≤ 0.0218 % )结晶过程
室温组织
F + Fe3CⅢ (微量)
500×
(2)共析钢 ( C % = 0.77 % )结晶过程
珠光体
强度较高，塑性、韧性和硬度介于 Fe3C 和 F 之间。
室温组织: 层片状 P
( F + 共析 Fe3C )
500×
(3)亚共析钢 ( C % = 0.4 % )结晶过程
4．Fe3C－金属化合物 性能特点—熔点高，硬而脆，塑性、韧性几乎为零。
5．珠光体 P （铁素体和渗碳体的共析混合物）
727℃
A0.77
F0.0218+Fe3C
或A0.77 727℃ P0.77
抗拉强度σb=770MPa
断面收缩率ψ=40％～ 60％ 延伸率δ= 20％～ 35％
硬度 180HB
ak=3 ×105～4 ×10 5 J/㎡
P+Ld’+Fe3CⅡ Ld’
( P+Fe3C )
L+ Fe3CⅠ F
Ld+Fe3CⅠ
727℃ K
Ld’+Fe3CⅠ
0.0218%C 0.77%C 2.11%C Fe
4.3%C
6.69%C Fe3C
1 相图中的主要点（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 G（0，912） g－Fe a -Fe
4 Fe-Fe3C相图中的转变
1 共晶转变
1148
LC
AE + Fe3C
莱氏体Ld
莱氏体 Ld：A与 Fe3C 的机械混合物 成分：4.3%C 性能：硬而脆 形态：点状、短条状A
分布于Fe3C基体上
727
2 共析转变 AS
FP + Fe3C
珠光体 P
珠光体 P：F与 Fe3C 的机械混合物 成分：0.77%C 性能：适中，介于 F 和 Fe3C 之间 形态：层片状，粒状
（一）.碳的质量分数对平衡组织的影响
含碳量——相对量 C%↑→F%↓，Fe3C%↑ F F+P P P+Fe3CII P+Fe3CII+Le’ Le’ Le’+Fe3CII Fe3C
（二）.碳的质量分数对 力学性能的影响
HB：取决于相及相对量
C%↑→HB↑
强度：C%↑→σ↑ 0.9%↑→σ↓
塑性、韧性：C%↑→塑性↓、韧性↓
770℃、 900℃时分别各为何组织？
4、随着钢中含碳量增加，其机械性能如何变化？其原因？
高炉 炼铁
钢铁的冶炼
铸铁锭
生产铸铁件
炼钢生铁
转炉 平炉 电炉
生产钢件
平炉炼钢
转炉炼钢
电弧炉炼钢
作业： 3.9 3.10
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。
（3）碳在铁中最大溶解度点 P（0.0218，727）碳在a -Fe 中的最大溶解度 E（2.11，1148）碳在 g -Fe 中的最大溶解度 Q（0.0008，RT）室温下碳在a -Fe 中的溶解度
(4) 三相共存点
S（共析点）（gs＋ aP ＋Fe3C） C（共晶点）（ gE＋LC ＋Fe3C）
1394℃ δ - Fe γ - Fe
912℃
α - Fe
时间
（三）、Fe-Fe3C相图中的相和组织 1．液相L 2．α相 铁素体F （C固溶到 α-Fe中的间隙式固溶体） 强度、硬度低、塑性好
（室温：C%=0.0008%, 727度：C%=0.0218%）
铁素体显微组织
3．γ相、A奥氏体 （C固溶到γ-Fe中的间隙式固溶体） 强度低，易塑性变形
白口铸铁 —— 2.11 % ＜ C % ＜ 6.69 %
亚共晶白口铁 ＜ 4.3 % 共晶白口铁 ＝ 4.3 % 过共晶白口铁 ＞ 4.3 %
几种 常见 碳钢
类型 钢号 碳质量分数／％
亚共析钢 20 45 60 0.20 0.45 0.60
共析钢 T8 0.80
过共析钢
T10
T12
1.00 1.20
、 (二) 纯铁的的同素异构转变
δ
-
Fe
1394
°C
γ
-
Fe
912 °C α - Fe
体心立方
面心立方
体心立方
固态下，一种元素的晶体结构随温度发生变化的现象 —— 同素异构转变
纯铁的冷却曲线
1600
温 度
1500 1400