第7章part2 铁碳合金相图
铁碳合金相图2
一、合金的使用性能与相图的关系 固溶体的性能与溶质元素的溶入量有关, 溶质的溶入量越多,
晶格畸变越大, 则合金的强度、硬度越高, 电阻越大。当溶质原子 含量大约为50%时, 晶格畸变最大, 而上述性能达到极大值, 所以 性能与成分的关系曲线具有透镜状。
两相组织合金的机械性能和物理性 能与成分呈直线关系变化, 两相单独的 性能已知后, 合金的某些性能可按组成 相性能依百分含量的关系叠加的办法求 出。如硬度：HB=HBα α ％＋HBβ β ％
对组织较敏感的某些性能如强度等, 与组成相或组织组成物的形态有很大关 系。组成相或组织组成物越细密, 强度 越高。当形成化合物时，则在性能-成分
曲线上于化合物成分处出现极大值或极小值。
二、合金的工艺性能与相图的关系 合金的铸造性能与相图的关系：
纯组元和共晶成分的合金的流动性最好，缩孔集中，铸造 性能好。相图中液相线和固相线之间距离越小，液体合金结晶 的温度范围越窄，对浇注和铸造质 量越有利。合金的液、固相线温度 间隔大时，形成枝晶偏析的倾向性 大；同时先结晶出的树枝晶阻碍未 结晶液体的流动，而降低其流动性， 增多分散缩孔。所以，铸造合金常 选共晶或接近共晶的成分。
2. 在铸造工艺方面的应用 根据Fe- Fe3C相图可以确定合金的浇注温度。浇注温度一般
在液相线以上50 ℃～100 ℃。从相图上可看出, 纯铁和共晶白 口铸铁的铸造性能最好, 它们的凝固温度区间最小, 因而流动性 好, 分散缩孔少, 可以获得致密的铸件, 所以铸铁在生产上总是 选在共晶成分附近。在铸钢生产中, 碳质量分数在0.15%-0.6%之 间, 因为这个范围内钢的结晶温度区间较小, 铸造性能较好。 3. 在热锻、热轧工艺方面的应用
钢处于奥氏体状态时强度较低, 塑性较好, 因此锻造或轧制 选在单相奥氏体区进行。一般始锻、始轧温度控制在固相线以下 100 ℃～200 ℃范围内。一般始锻温度为1150 ℃～1250 ℃, 终 锻温度为750 ℃～850 ℃。
铁碳合金相图2
各个区间的组织组成物的质量分数用杠杆定律求出。
wC↑,Fe3C的数量↑
工业 纯铁 钢 亚共析 过共析 白口铸铁 亚共晶 过共晶
成份 wC % 组织特征 组织组成 物相对量
%
0.02
0.77
2.11
Fe3CII
4.3 有莱氏体组织
6.69
高温固体组织为单相A F P
Fe3CI
Ld
相组成 物相对量 %
4、按钢液脱氧程度分类 （1）沸腾钢（ F） 沸腾钢脱氧不完全，组织不致密， 成分不均匀，性能较差。 （2）镇静钢（ Z） 镇静钢脱氧完全，组织致密，成 分较均匀，性能较好。优质钢和高级优质钢多为镇静 钢，通常不再标注镇静钢代号。 （3）半镇静钢（ b） 半镇静钢脱氧程度介于沸腾钢 和镇静钢之间。
F Fe3C
当碳的质量分数增高时，不仅其组织中的渗碳体数量增加，而 且渗碳体的分布和形态发生如下变化： Fe3CⅢ（沿铁素体晶界分布的薄片状）→ 共析Fe3C（分布在铁素体内的片层状）→ Fe3CII（沿奥氏体晶界分布的网状）→ 共晶Fe3C（为莱氏体的基体） → Fe3CI（分布在莱氏体上的粗大片状）
若钢中锰的含量较高时，在数字后面附化学元素符号Mn 60Mn 表示钢中平均含碳量为0.60%，Mn的含量为 0.70%～1.00%的优质碳素结构钢。
符号如果是F则表示是沸腾钢。例：08F 15F
常用优质碳素结构钢： 08F 塑性好，可制造冷冲压零件； 10、20钢 冷冲压性与焊接性能良好，可用作冲压件及焊接 件，经过热处理（如渗碳）也可以制造轴、销等零件； 35、40、45、50钢 经热处理后，可获得良好的综合机械性 能，用来制造齿轮、轴类、套筒等零件； 60、65钢 主要用 来制造弹簧
铁碳合金相图
铁碳合金相图用以温度为纵坐标，以碳含量为横坐标的图解方法，表示在接近平衡或亚稳状态下，以铁碳为单元组成的合金，在不同温度下相与相之间关系的图称为铁碳平衡图，也称为铁碳相图。
它是研究铁碳合金的基础，是研究碳钢和铸铁的成分、温度、组织及性能之间关系的理论基础，是制定热加工、热处理、冶炼和铸造等工艺依据，对了解我们厂内金属材料，尤其认识、理解锅炉管材有重要的意义，对后续想做好锅炉四管运行和维护也都是重要的基础。
一、基本概念1）我们日常接触的“铁、钢”等其实都是合金，含铁、碳、硫、硅等等，要认识了解所熟知的“铁、钢”就必须先认识他们中最基础的两种元素，纯铁和碳。
纯铁在1394℃以上以体心立方结构（δ-Fe）稳定存在，温度下降，在912～1394℃范围内发生同素异构转变，以面心立方晶格的γ-Fe稳定存在，在912℃以下又重新回复到体心立方晶格的α-Fe，说体心立方体、面心立方体都离不开另一个主角碳，就是碳在以铁元素构成的立方体中在其体心或者面心。
2）碳溶入α-Fe和γ-Fe中所形成的固溶体称为铁素体和奥氏体。
当含量超过铁素体和奥氏体的溶解度时，则会出现金属化合物相Fe3C，称为渗碳体。
3）碳原子溶入δ-Fe中所形成的固溶体称为高温铁素体。
它在1394℃以上的高温出现，对工程上应用的铁碳合金的组织和性能没有什么影响，故不作为铁碳合金的基本相。
4）铁碳合金相图的基本组成相是铁素体、奥氏体和渗碳体，这里引出这三个体，具体理解如下。
1、铁素体碳原子溶入α-Fe中形成的间隙固溶体，称做铁素体，如图1所示。
由于体心立方晶格的α-Fe的晶格间隙半径只有0.036nm，而碳原子半径为0.077nm，所以碳在铁素体中的溶解度很小。
在727℃时最大固溶度为0.0218%，而在室温时碳的固溶度几乎降为零。
因此，常温下铁素体的力学性能与纯铁相近，铁素体有优良的塑性和韧性，但强度，硬度较低，在铁碳合金中是软韧相，铁素体是912℃以下的平衡相，也称做常温相，其显微组织图如图2所示。
铁碳合金相图及应用
相图的应用——热锻、热轧工艺方面的 应用
钢处于奥氏体状态时 强度较低, 塑性较好, 因 此锻造或轧制选在单相奥 氏体区进行。一般始锻、 始轧温度控制在固相线以 下100℃～200℃范围内。 一般始锻温度为1150℃～ 1250℃, 终锻温度为 750℃～850℃。
相图的应用——在热处理工艺方面的应用
硬度 50HB～80HB
2．共析钢 C%=0.77%
2．共析钢 C%=0.77%
相组成物：F和Fe3C 相相对量：F%= 组织组成物 ：P
Fe3C%=
3．亚共析钢 0.0218%＜C%＜0.77%
3．亚共析钢 0.0218%＜C%＜0.77%
L → L+A → A → A+F → A+P+F → P+F
相相对量：F%=
Fe3C%=
组织组成物：F பைடு நூலகம் Fe3CIII
工业纯铁的机械性能特点是强度低、硬度低、 塑性好。主要机械性能如下：
抗拉强度极限 σb 180MPa～230MPa
抗拉屈服极限 σ0.2 100MPa～170MPa 延伸率 δ 30%～50% 断面收缩率 ψ 70%～80% 冲击韧性 ak 1.6×106J/m2～2×106 J/m2
三、渗碳体 Fe3C相，由Fe与C组成一种复杂结构的间隙化合 物,渗碳体的熔点高，性能：硬而脆，塑性、韧性几乎为 零。按不同生成条件形状有：条状、网状、片状、粒状等 形态, 对铁碳合金的机械性能有很大影响。
第二节 Fe-Fe3C相图分析
一、相图中的点、线、面：三条水平线和三个重要点 （1）包晶转变线HJB，J为包晶点。
本章结束
3．亚共析钢 0.0218%＜C%＜0.77%
铁碳合金相图（超清楚版）
600700800900
F 温度/
℃Fe-Fe 3C 合金相图
Fe K
D
1、铁素体：碳在α-Fe 中形成的间隙固溶体称为铁素体，用符号F 或α表示。
碳在α-Fe 中的溶解度很低，因此，铁素体的机械性能与纯铁相近，其强度、硬度较低，但具有良好的塑性、韧性。
2、奥氏体： 碳在γ-Fe 中形成的间隙固溶体称为奥氏体，用符号A 或γ表示。
3、渗碳体： 渗碳体是一种具有复杂晶体结构的间隙化合物，它的分子式为Fe 3C ，渗碳体既是组元，又是基本相。
4、珠光体：用符号P 表示，它是铁素体与渗碳体薄层片相间的机械机械混合物。
5、莱氏体：用符号Ld 表示，奥氏体和渗碳体所组成的共晶体。
特性点符号 温度/℃ ωc （%）含义
A 1538 0熔点：纯铁的熔点
C 1148 4.3共晶点：发生共晶转变L4.3→Ld(A2.11%+Fe3C 共晶)
D 1227 6.69熔点：渗碳体的熔点
E 1148 2.11碳在γ-Fe 中的最大溶解度点
G 912 0同素异构转变点
S 727 0.77共析点：发生共析转变A0.77%→p(F0.0218%+Fe3C 共析)P 727 0.0218碳在α-Fe 中的最大溶解度点
Q 室温 0.0008室温下碳在α-Fe 中的最大溶解度。
铁碳合金相图
碳钢，自液态缓冷至室温时的结晶过程和室温组织。
第四节 铁碳合金的成分、组织、性能间的关系
一、含碳量与平衡组织间的关系
运用杠杆定律求得含碳量与铁碳合金缓冷后的组织组分及相组分间 的定量关系（如图4-16所示）
图4-16 铁碳合金中含碳量与组织组分及相组分间的关系
二、含碳量与力学性能间的关系
由图4-17可知，当钢中 ω C<0.9%时，随着钢中含碳量的增 加，钢的强度、硬度呈直线上升， 而塑性、韧性不断降低； 当钢中ω C>0.9%时，因渗碳体 网的存在，不仅使钢的塑性、韧 性进一步降低，而且强度也明显 下降。
Fe3C的结构 渗碳体硬度很高，脆性很大，塑性极差。
8
渗碳体的分子式为 Fe3C ，它是一种具有复杂晶格结
构的间隙化合物。它的含碳量为6.69%;熔点为1227℃ 左右;不发生同素异晶转变;但有磁性转变，它在230℃ 以下具有弱铁磁性，而在230℃以上则失去铁磁性;其 硬度很高(相当于HB800)，而塑性和冲击韧性几乎等于 零，脆性极大。
f.在进行热轧和锻造时，通常将钢材加热到1000~1250℃。
g.钢铆钉一般用低碳钢制作。 h.钳工锯削70钢、T10钢、T12钢比锯20钢、30钢费力，锯条易磨钝。
简化后的Fe-Fe3C相图
三、铁-渗碳体相图中铁碳合金的分类
Fe-Fe3C相图中不同成分的铁碳合金，具有不同的显微组织和性能， 通常根据相图中P点和E点，可将铁碳合金分为工业纯铁，钢和白口铸 铁三大类。 工业纯铁（P点左面）
它的力学性能介于铁素
体和渗碳体之间，即其 强度、硬度比铁素体显 著增高，塑性、韧性比 铁素体要差，但比渗碳
体要好得多。
珠光体组织呈指纹状，其中白色的基底为铁素体
铁碳合金相图
③过共析钢 0.77% < Wc < 2.11% 组织为珠光体 + 渗碳体
（3）白口铸铁 2.11% < Wc < 6.69% 按含碳量不同又可分为三类： ①亚共晶白口铸铁2.11% < Wc < 4.3% 组织为珠光体 + 渗碳体 + 低温莱氏体 ②共晶白口铸铁 Wc = 4.3% 组织为 低温莱氏体 ③ 过共晶白口铸铁 4.3% < Wc < 6.69% 组织为低温莱氏体 + 一次莱氏体
A=30%~50%，KU=128~160J Rm=180~280MPa，50~80HBW。
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。
体温监测
学习目标
• 1、能阐述体温变化的临床意义 • 2、能掌握常用体温监测的方法 • 3、能选择正确的监测体温的方法 • 4、及时了解体温情况，为病情变化提供治疗
依据
体温是人体四大生命体征之一。
正常人的体温是相对恒定的，它通过大脑和丘脑下 部的体温调节中枢调节神经和体液的作用，使产热 和散热保持动态平衡。
铁素体
F
230
80
50
160
奥氏体
A
400
220
50
∕
渗碳体
Fe3C
30
800
≈0
≈0
二、铁碳合金相图
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。
第7章part2 铁碳合金相图
1铁碳合金相图研究铁与碳的相互作用研究铁与碳的相互作用，，以便认识铁碳合金的本质合金的本质，，了解铁碳合金的成分了解铁碳合金的成分、、组织与性能的关系2•铁碳合金—碳钢和铸铁，是工业应用最广的合金是工业应用最广的合金。
•含碳量为含碳量为0.0218% 0.0218% 0.0218% --2.11%2.11%的称的称钢•含碳量为2.11%2.11%--6.69%6.69%的称的称铸铁•铁碳相图是研究钢和铸铁的基础铁碳相图是研究钢和铸铁的基础，，对于钢铁材料的应用以及热加工和热处理工艺的制订也具有重要的指导意义指导意义。
•铁和碳可以形成一系列化合物铁和碳可以形成一系列化合物，，如Fe 3C 、Fe 2C 、FeC 等。
•通常通常Fe Fe Fe--C 合金中合金中C C 含量不超过含量不超过5%5%5%，，所以有实用意义的是Fe Fe--Fe 3C 部分部分，，称为Fe Fe--Fe 3C 相图。
42.组元(1)纯铁熔点熔点153815381538℃℃，具有同素异构转变具有同素异构转变，，使其能合金化和热处理合金化和热处理。
性能性能：：硬度低硬度低、、塑性好塑性好。
HB50HB50～～80, 80, δδ=30=30～～50%(2) 渗碳体渗碳体是铁与碳形成的间隙化合物渗碳体是铁与碳形成的间隙化合物，，含碳量为6.69%6.69%，，熔点熔点122712271227℃℃。
性能性能：：硬而脆硬而脆，，HB800, HB800, δ≈δ≈δ≈0(0(0(塑性塑性塑性≈≈0)0)。
5返回6铁与碳形成具有复杂晶格的稳定间隙化合物间隙化合物Fe Fe 3C73.基本相(1) 液相液相（（L ）：）：Fe Fe Fe、、C 的液溶体的液溶体。
(2) δ相：C 溶于溶于δδ-Fe Fe中形成的间隙固溶体中形成的间隙固溶体中形成的间隙固溶体，，存在于高温在于高温，，又称又称δδ铁素体铁素体。
C max %=0.09%(3) γ相：C 溶于溶于γγ-Fe Fe中形成的间隙固溶体中形成的间隙固溶体中形成的间隙固溶体，，称奥氏体奥氏体。
铁碳合金相图 (2)
一般要把钢材加热到始锻温度（固相线以下100~200℃，约 1150~1250℃）下，在奥氏体区进行锻造。
钢液的流动性随含碳量的 提高而提高。
铸铁流动性总是比钢好。
共晶成分的铸铁因其结晶 温度最低，同时又是在恒 温下凝固，结晶的温度间 隔为零，所以流动性最好。
随着含碳量增加时，渗碳体不仅数量增加，形态和分布也发生 了很大变化。（渗碳体分布在P内——网状分布在γ晶界上—— 形成莱氏体时，渗碳体则成了基体 。）
含碳量对（普碳钢）力学性能的影响
硬度 WC增加，硬度增加；
强度 WC<1% 时 ， WC 增 加 ， 强 度 提 高 ， 在晶界上析出的二次渗碳体 一般还未形成连续网状。 WC>1% 时 ， WC 增 加 ， 强 度 降 低 ；
过共析钢：先共析 Fe3C＋珠光体 Fe3C沿γ晶界呈网状分布，先共析二次渗碳体量：
Fe3C
c 0.77 100% 6.69 0.77
莱氏体Ld : ( 2.11 Fe3C )共晶
Fe3C Fe3C
室温莱氏体Ld : (P Fe3C Fe3C )
适合铸造：2.11%～4.3%， 流动性好。
适 合 热 处 理 ： 0.02182.11%，有固态相变。
铁碳相图的应用
塑性、韧性高的材料，选用铁素体低碳钢 （Wc<0.25%）
强度、塑性和韧性等均好的材料，应选用组织为铁 素体和珠光体的中碳钢（0.25%<Wc<0.6%）
硬度、耐磨性好的材料，应选用组织为珠光体或珠 光体和二次渗碳体的高碳钢（ 1.3%>Wc>0.6%）
七章Fe-Fe3C相图ppt课件
性 能：бb、HB低δ、αK 好;
770℃以上为顺磁性，770℃以下为铁磁性。
（2）奥氏体： 定义：碳原子溶入γ-Fe的八面体间隙形成的固溶体。
符号：用“A”或“γ”表示。 晶体结构：具有fcc结构或用A1表示。
L+ δ γ 1 4 9 5 ℃
0 .4 3 0 .0 9
0 .1 7
(四) 同素异晶转变线－GS线（A3线） 加热时由α→γ,冷却时由 γ→α
(五)溶解度曲线－
1.ES线:C在A中的溶解度曲线,E～K之间合金,由1148℃
冷却到727℃时γ→Fe3CⅡ 。 （Acm ） 2.PQ线，C 在α中的溶解度曲线，由α→Fe3CⅢ
(5）当T＜727℃时,α沿着PO线变化又α→Fe3CⅢ-略!
室温组织： P（α＋Fe3C）＋Fe3CⅡ 室温组织组成物相对重量为：
W P6 6 .6 .6 9 9 0 1 ..7 2 7100% 93%,W Fe3cⅡ ＝ 1－ W P7%
P P
T12钢 C％=1.2％
硝酸酒精浸蚀
Fe3CⅡ
T13钢 C％=1.2％
γ 0 .7 7 7 2 7 ℃ （ α 0 .0 2 1 8 ＋ F e 3 C 共 析 ） P
组织为： P+ Fe3CⅡ+ Ld’ （P＋Fe3CⅡ＋Fe3C共晶）
(5）当T＜727℃时,α沿着PO线变化又α→Fe3CⅢ-略! 室温组织为：P＋Fe3CⅡ＋Ld′
Ld′ P P
亚共晶白口铁
P
Fe3CⅡ P＋ Fe3CⅡ ＋L’d
因为很少忽略。
室温组织为: 珠光体 P(α+Fe3C共析)
铁碳合金的相图的详细讲解46页PPT
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
铁碳合金的相图的详细讲解
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克Fra bibliotek谢谢！
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1铁碳合金相图研究铁与碳的相互作用研究铁与碳的相互作用，，以便认识铁碳合金的本质合金的本质，，了解铁碳合金的成分了解铁碳合金的成分、、组织与性能的关系2•铁碳合金—碳钢和铸铁，是工业应用最广的合金是工业应用最广的合金。
•含碳量为含碳量为0.0218% 0.0218% 0.0218% --2.11%2.11%的称的称钢•含碳量为2.11%2.11%--6.69%6.69%的称的称铸铁•铁碳相图是研究钢和铸铁的基础铁碳相图是研究钢和铸铁的基础，，对于钢铁材料的应用以及热加工和热处理工艺的制订也具有重要的指导意义指导意义。
•铁和碳可以形成一系列化合物铁和碳可以形成一系列化合物，，如Fe 3C 、Fe 2C 、FeC 等。
•通常通常Fe Fe Fe--C 合金中合金中C C 含量不超过含量不超过5%5%5%，，所以有实用意义的是Fe Fe--Fe 3C 部分部分，，称为Fe Fe--Fe 3C 相图。
42.组元(1)纯铁熔点熔点153815381538℃℃，具有同素异构转变具有同素异构转变，，使其能合金化和热处理合金化和热处理。
性能性能：：硬度低硬度低、、塑性好塑性好。
HB50HB50～～80, 80, δδ=30=30～～50%(2) 渗碳体渗碳体是铁与碳形成的间隙化合物渗碳体是铁与碳形成的间隙化合物，，含碳量为6.69%6.69%，，熔点熔点122712271227℃℃。
性能性能：：硬而脆硬而脆，，HB800, HB800, δ≈δ≈δ≈0(0(0(塑性塑性塑性≈≈0)0)。
5返回6铁与碳形成具有复杂晶格的稳定间隙化合物间隙化合物Fe Fe 3C73.基本相(1) 液相液相（（L ）：）：Fe Fe Fe、、C 的液溶体的液溶体。
(2) δ相：C 溶于溶于δδ-Fe Fe中形成的间隙固溶体中形成的间隙固溶体中形成的间隙固溶体，，存在于高温在于高温，，又称又称δδ铁素体铁素体。
C max %=0.09%(3) γ相：C 溶于溶于γγ-Fe Fe中形成的间隙固溶体中形成的间隙固溶体中形成的间隙固溶体，，称奥氏体奥氏体。
用γ或A 表示表示。
C max %=2.11%(4) α相：C 溶于溶于αα-Fe Fe中形成的间隙固溶体中形成的间隙固溶体中形成的间隙固溶体，，称铁素体铁素体。
用α或F 表示表示。
C max %=0.0218%%=0.0218%，，室温下仅为下仅为0.0008%0.0008%0.0008%。
(5) Fe 3C 相：它是它是FeFe Fe与与C 形成的间隙化合物形成的间隙化合物，，也叫渗碳体叫渗碳体，，含碳量含碳量6.69%6.69%6.69%。
8Fe 3C Ⅰ：从L 中直接结晶出的中直接结晶出的Fe Fe 3C 。
Fe 3C Ⅱ：从A 中沿晶界析出的中沿晶界析出的Fe Fe 3C 。
Fe 3C Ⅲ：从F 中沿晶界析出的中沿晶界析出的Fe Fe3C 。
数量极少,往往予以忽略往往予以忽略。
Fe 3C 共晶：共晶反应得到的共晶反应得到的Fe Fe 3C 。
Fe 3C 共析：共析反应得到的共析反应得到的Fe Fe 3C 。
他们的本质是一样的他们的本质是一样的，，只是形状不同只是形状不同。
Fe 3C 按其来源不同按其来源不同，，可分为可分为：：9104.Fe -Fe 3C 相图分析(1) 点:: A A 、D 、J 、C 、S 、E 。
(2) 区：五个单相五个单相区区：L L δδαγFe 3C 七个双相区七个双相区：：L+L+δδL+L+γγL+ Fe 3C δ+γα+γγ+ Fe 3Cα+ Fe 3C(3) 线：①ABCD 液相线②AHJECF 固相线固相线。
③三条水平线三条水平线。
HJB 包晶转变线包晶转变线，，在1495℃恒温下恒温下，，发生包晶转变发生包晶转变：：L B +δH 1495℃γJECF 共晶转变线共晶转变线，，在1148℃恒温下恒温下，，发生共晶转变发生共晶转变：：L C 1148℃γE + Fe 3CL d 共晶转变所形成的奥氏体和渗碳体的混合物称为莱氏体混合物称为莱氏体，，用符号L d 表示表示。
12PSK 共析转变线共析转变线，，在727727℃℃恒温下恒温下，，发生共析转变发生共析转变：：γS αP + Fe 3CP共析转变的产物称为珠光体共析转变的产物称为珠光体，，用P 表示表示，，此线常用此线常用A A 1表示表示。
13④三条析出线三条析出线：：CD CD线线：是C 在L 中的固溶度曲线中的固溶度曲线，，当T 低于此线时从于此线时从L L 中析出中析出Fe Fe 3C ，此线为一次渗碳体的开始析出线的开始析出线。
ES ES线线：是C 在A 中的固溶度曲线中的固溶度曲线，，当T 低于此线时于此线时，，要从要从A A 中析出中析出Fe Fe 3C ，此线又是二次渗碳体的开始析出线渗碳体的开始析出线，，也叫也叫Acm Acm Acm线线。
PQ PQ线线：是C 在F 中的固溶度曲线中的固溶度曲线，，随T ↓从F 中析出中析出Fe Fe 3C ，此线为三次渗碳体的开始析出线出线。
145.铁碳合金分类(1)(1)工业纯铁工业纯铁工业纯铁：：C ≤0.0218%0.0218%的的Fe Fe、、C 合金合金。
(2)(2)碳钢碳钢碳钢：：0.0218% < 0.0218% < C C C ≤≤2.11% 2.11% 的的Fe Fe、、C 合金合金。
亚共析钢0.02180.0218～～0.77%共析钢0.77%过共析钢0.770.77～～2.11%(3)(3)白口铸铁白口铸铁白口铸铁：：2.11% < 2.11% < C C C ≤≤6.69%6.69%的的Fe Fe、、C 合金合金。
亚共晶白口铸铁 2.112.11～～4.3%共晶白口铸铁 4.3%过共晶白口过共晶白口铸铸铁 4.34.3～～6.69%6.典型合金的结晶过程分析及组织1516（1）工业纯铁纯铁（（C ≤0.0218%）17纯铁的室温平衡组织F 呈白色块状呈白色块状; ; ; Fe Fe 3C III 量极少量极少, , , 呈小白片呈小白片状分布于状分布于F F 晶界处晶界处。
若忽略若忽略Fe Fe 3C III , , 则组织全则组织全为F 。
室温平衡组织室温平衡组织::F+ Fe 3C III（2）共析钢（0.77%）1819珠光体形态珠光体形态：：显微镜下珠光体的形态呈层片状显微镜下珠光体的形态呈层片状。
相间分布渗碳体片与铁素体片相间分布渗碳体片与铁素体片。
20 珠光体在光镜下呈指纹状.珠光体中的渗碳体称共析渗碳体析渗碳体。
S 点以下点以下，，共析α中析出Fe 3C Ⅲ，与共析Fe 3C 结合不易分辨结合不易分辨。
室温组织为织为P.P.共析钢的应用举例T8钢碳含量0.80％2122（3）亚共析钢亚共析钢（（0.0218～0.77%）234040钢的室温平衡组织钢的室温平衡组织钢的室温平衡组织 F 呈白色块状呈白色块状; ; ; P P 呈层片状呈层片状, , , 放大倍数不高时放大倍数不高时呈黑色块状呈黑色块状。
碳质量分数大于碳质量分数大于0.6%0.6%0.6%的亚共析钢的亚共析钢的亚共析钢, , , 室温平衡室温平衡组织中的组织中的F F 呈白色网状呈白色网状, , , 包围在包围在包围在P P 周围周围。
含0.4%0.4%C C 的亚共析钢组织组成物为的亚共析钢组织组成物为F F 和P 。
室温平衡组织室温平衡组织::F+P亚共析钢用途实例45＃钢碳含量0.45％60＃钢碳含量0.60％24（4）过共析钢（0.77～2.11%）25过共析钢应用举例T12 钢碳含量 1.2％26（C=4.3%）共晶白口铸铁（（5）共晶白口铸铁27（6）亚共晶白口铸铁（2.11～4.3%）2829（7）过共晶白口铸铁过共晶白口铸铁（（4.3～6.69%）30过共晶白口铸铁过共晶白口铸铁：：一次渗碳体一次渗碳体，，其余为莱氏体250×亚共晶白口铸铁共晶白口铸铁含碳1.2%的过共析钢缓冷后的组织500×（左）硝酸酒精浸蚀硝酸酒精浸蚀，，白色网状相为二次渗碳体状相为二次渗碳体，，暗黑色为珠光体(右)苦味酸钠浸蚀苦味酸钠浸蚀，，黑色为二次渗碳体次渗碳体，，浅白色为珠光体工业纯铁300×珠光体组织600×亚共析钢组织200×按组织组成物填区的Fe-Fe3C相图31相组成物及组织组成物计算3233铁素体α亚共析钢工业纯铁Fe 3C钢铁分类组织组成物相对量%相组成物相对量含碳量%00.021********0三次渗碳体34含碳量对机械性能的影响HB HB：：随C%C%↑↑而↑。
∵Fe 3C 相↑，受相的硬度及相对量的影响及相对量的影响。
δb ：开始随开始随C%C%C%↑↑而↑，含碳量接近含碳量接近1%1%1%时达到最高时达到最高值，随后随后C%C%C%↑↑，δb ↓。
∵含碳量含碳量>1%>1%>1%时时，Fe 3C Ⅱ在晶界处形成连续网络晶界处形成连续网络。
δ、αK 随C%C%↑↑而↓。
35含碳量对工艺性能的影响•切削加工性切削加工性：：低碳低碳，，软，粘刀粘刀。
高碳高碳，，硬，磨刀磨刀。
中碳中碳，，适中适中，，切削性好切削性好。
•锻造性锻造性：：低C 钢锻造性好钢锻造性好，，随C%↑，锻造性变差造性变差。
•焊接性焊接性：：低碳钢焊接性能好低碳钢焊接性能好。
•铸造性铸造性：：共晶合金铸造性好共晶合金铸造性好。
∵流动性好，缩孔集中缩孔集中。
367.4 二元合金的凝固理论主要讨论二元合金在匀晶转变和共晶转变中的凝固理论转变中的凝固理论，，在此基础上简述铸锭的组织及缺陷的组织及缺陷。
7.4.1 7.4.1 固溶体的凝固理论固溶体的凝固理论讨论讨论：：k 0<1 Ws<W L 表示随溶质表示随溶质↑↑，合金凝固合金凝固T T 开始和T 终结↓, , 见图见图见图（（a ）k 0>1 Ws>W L 表示随溶质表示随溶质↑↑，合金凝固合金凝固T T 开始和T 终结↑, , 见图见图见图（（b ）k 0→1表示合金凝固时重新分布的溶质成分与原合金成分接近原合金成分接近，，即重新分布的程度小以k0<1的合金为例看一下正常凝固过程。
，看一下正常凝固过程的合金为例，，定向凝溶液置于圆棒形锭内，将成分为w o溶液置于圆棒形锭内固。
见图长度为L的圆棒形锭子(a)和平衡冷却示意图(b)。
•平衡凝固：固相成分是均匀的，沿固相线变化凝固终结时，固相成分Ws 等于原合金成分Wo 。
•非平衡凝固：固相成分随凝固距离x 而变化。
其变化规律为：ρs = K o ρo （1 -）k o -1称为正常凝固方程。