实验十 铁碳合金显微组织的观察及分析
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4.245钢显微组织图
说明：黑色部分为珠光体，白色部分为铁素体。由于放大倍数不够，珠光体片层结构不明显。
凝固过程：Wc≈0.45%的奥氏体,缓冷至GS线对应的温度时,开始从奥氏体中析出铁素体.随着温度的下降与铁素体的不断析出,奥氏体的含碳量逐渐增多.铁素体和奥氏体的含碳量分别沿GP线和GS线变化,冷至PS K线对应的温度(727℃)时,奥氏体发生共析转变,生成珠光体.当冷至PS K线对应温度时,发生共析转变,生成珠光体.。由杠杆原理知，铁素体含量约为42.0%。
光学显微镜，标准试验样品若干
2实验原理
2.1铁碳相图
2.2铁碳组织组成物
铁素体:碳在体心立方铁中的固溶体δ–Fe（C）和α-Fe（C），通常也成δ铁素体和α铁素体。
奥氏体:碳在面心立方铁的固溶体γ-Fe（C）
珠光体: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。
莱氏体: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。
渗碳体:Fe和C形成的 化合物
2.3含碳量不同情况下的析出相及其组织形貌。
2.4铸铁的分类及分类标准
根据碳在铸铁中存在形式的不同，铸铁可分为：
1.白口铸铁碳除少数溶于铁素体外，其余的碳都以渗碳体的形式存在于铸铁中，其断口呈银白色，故称白口铸铁。目前白口铸铁主要用作炼钢原料和生产可锻铸铁的毛坯。
2.灰口铸铁碳全部或大部分以片状石墨存在于铸铁中，其断口呈暗灰色，故称灰口铸铁。
孕育处理是指在凝固过程中，向液态金属中添加少量其它物质，促进形核、抑制生长，达到细化晶粒的目的。
5.4石墨的形态不同对力学性能的影响。
石墨数量越多，尺寸越大，石墨对基体的削弱作用也愈大。
如果组织中的石墨呈现无规则的片状，会使铸铁的力学性能下降，这种铸铁叫做灰口铸铁，灰口铸铁的石墨越均匀，越细越好。
如果组织中的石墨呈现团絮状，对基体的割裂作用要比灰口铸铁小的多，韧性和强度都高于灰口铸铁，这样的铸铁叫做展性铸铁。
⑹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。有时通俗地称为“斑点组织”。
⑺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。
苦味酸酒精溶液适用范围：碳钢及低合金钢，能清晰的显示珠光体和碳化
3实验过程
观察如下合金的显微组织图并画出示意图
序号
类别
合金牌号
1
亚共析钢
20
2
45
3
60
4
过共析钢
T12
5
过共晶白口铸铁
6
灰口铁
7
球墨铸铁
8
灰口铸铁
9
麻口铁
10
展性铸铁
11
变质灰口铁
4实验结果及讨论
4.120钢显微组织图
说明：黑Fra Baidu bibliotek部分为珠光体，白色部分为铁素体。由于放大倍数不够，珠光体片层结构不明显。
根据组织特点及含碳量的不同，铁碳合金可分为工业纯铁、钢和铸铁三大类。钢又可根据含碳量分为亚共析钢、共析钢、过共析钢；铸铁根据含碳量也可分为亚共晶白口铁、共晶白口铁、过共晶白口铁。
⑴工业纯铁
纯铁在室温下具有单相铁素体组织。含碳量＜0. 02 %的铁碳合金通常称为工业纯铁，它为两相组织，即由铁素体和极少量的三次渗碳体组成。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，在某些晶界处可以看到不连续的薄片状三次渗碳体。
实验十铁碳合金显微组织的观察及分析
总结报告
班级：冶金E111
*******
学号：********
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。
关键词：铁碳合金组织形貌铁碳相图
1实验设备与材料
4.7其他组织样品显微组织图在后附图中有分析
5思考题
5.1为什么石墨会有不同的形态？
化学成分、冷却速度和凝固条件的不同使得石墨在铸铁组织中呈现不同的形态。
5.2如何得到不同形态的石墨？
控制不同的冷却速度就可以得到不同形态的石墨。
5.3什么是球化处理、孕育处理？
球化处理是铸铁在铸造时处理合金液体的一种工艺，用来获得球状石墨，从而提高铸铁的机械性能，形成的铸铁中碳主要以球状石墨形式存在，称为球墨铸铁。球化处理工艺有多种，冲入法，钟罩法，喂丝法等等
⑶共析钢
含碳量为0.77%的碳钢称为共析钢，它由单一的珠光体组成。
⑷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。
⑸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。
3.球墨铸铁铸铁中石墨呈球状存在。它是在铁水浇注前经球化处理后获得的。这类铸铁不仅机械性能比灰口铸铁和可锻铸铁高，生产工艺比可锻铸铁简单，而且还可以通过热处理进一步提高其机械性能，所以它在生产中的应用日益广泛
铸铁经不同程度石墨化后所得到的组织
名称
石墨化程度
显微组织
第一阶段
第二阶段
第三阶段
灰口铸铁
充分进行
4.360钢显微组织图
说明：黑色部分为珠光体，白色部分为铁素体。由于放大倍数不够，珠光体片层结构不明显。
凝固过程：Wc≈0.45%的奥氏体,缓冷至GS线对应的温度时,开始从奥氏体中析出铁素体.随着温度的下降与铁素体的不断析出,奥氏体的含碳量逐渐增多.铁素体和奥氏体的含碳量分别沿GP线和GS线变化,冷至PS K线对应的温度(727℃)时,奥氏体发生共析转变,生成珠光体.当冷至PS K线对应温度时,发生共析转变,生成珠光体.。由杠杆原理知，铁素体含量约为25.7%。
充分进行
充分进行
充分进行
充分进行
充分进行
充分进行
部分进行
不进行
F＋G
F＋P＋G
P＋G
麻口铸铁
部分进行
部分进行
不进行
Le'＋P＋G
白口铸铁
不进行
不进行
不进行
Le'＋P＋Fe3C
2.5金相侵蚀原理及常用侵蚀剂
纯金属及单相合金的腐蚀是一个化学溶解的过程。由于晶界上原子排列不规则，具有较高自由能，所以晶界易受腐蚀而呈凹沟，使组织显示出来，在显微镜下可以看到多边形的晶粒。若腐蚀较深，则由于各晶粒位向不同，不同的晶面溶解速率不同，腐蚀后的显微平面与原磨面的角度不同，在垂直光线照射下，反射进入物镜的光线不同，可看到明暗不同的晶粒。
铁素体相当于工业纯铁，强度低但韧性很好。珠光体相当于含碳0.7%左右的钢，强度比较高，同时也具有较好的韧性。渗碳体硬度很高，但非常脆。通常铸铁中不会只有一种组织，同时存在几种基体组织，其性能也就介于几种单纯组织的性能之间。
5.7麻口铁是如何形成的？
麻口铸铁，是介于白口铸铁和灰铸铁之间的一种铸铁，其断口呈灰白相间的麻点状。麻口铸铁中的碳既以渗碳体形式存在，又以石墨状态存在，断口来杂着白亮的游离渗碳体和暗灰色的石墨。铸铁凝固时增大冷却速度不仅导致第二阶段渗碳体并且中间阶段甚至第一阶段石墨化也未能或未能充分进行，则会得到含有二次渗碳体甚至莱氏体的麻口铁。
如果组织中石墨成球状，可减少应力的集中，其强度，韧性更高，叫做球墨铸铁。
5.5石墨化的三阶段
按照铁碳相图可将铸铁的石墨化分为三个温度阶段。
第一阶段：铸铁的液相中结晶出一次石墨（过共晶合金）和通过共晶反应结晶出共晶石墨。
中间阶段：奥氏体中直接析出二次石墨，或通过渗碳体在共晶温度和共析温度之间发生分解而形成石墨。
⑵亚共析钢
亚共析钢的含碳量在0.02%～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。
4.4T12钢
说明：图中片层状结构为珠光体，白色线为晶界
凝固过程：Wc≈1.2%的奥氏体,缓冷至ES线对应的温度时,奥氏体中的含碳量达到饱和而开始析出二次渗碳体.随着温度的下降,二次渗碳体不断析出,致使奥氏体的含碳量逐渐减少,奥氏体的含碳量沿ES线变化.当冷却到PS K线对应的温度时奥氏体碳质量分数减至0. 77 % ,发生共析转变,生成珠光体。由于硝酸酒精溶液侵蚀，显示出白色晶界。
3.麻口铸铁碳一部分以石墨形式存在，类似灰口铸铁；另一部分以自由渗碳体形式存在，类似白口铸铁。断口中呈黑白相间的麻点，故称麻口铸铁。这类铸铁也具有较大硬脆性，故工业上也很少应用。
根据铸铁中石墨形态不同，铸铁可分为：
1.灰口铸铁铸铁中石墨呈片状存在。
2.可锻铸铁铸铁中石墨呈团絮状存在。它是由一定成分的白口铸铁经高温长时间退火后获得的。其机械性能（特别是韧性和塑性）较灰口铸铁高，故习惯上称为可锻铸铁。
4.5亚共晶白口铁
说明：基体为黑白相间分布的变态莱氏体，黑色树枝状为初晶奥氏体转变成的珠光体，白色为二次渗碳体与共晶渗碳体连在一起，不易分辨。
凝固过程：11 % < Wc < 4. 3 %的液态合金,由液体缓冷到A C线对应的温度时,从液相中开始结晶出奥氏体.随温度的降低,不断结晶出奥氏体,其成分沿固相线A E线变化,液相的成分沿液相线A C线变化.冷至ECF线对应的温度(1 148℃)时,奥氏体中Wc = 2. 11 % ,在随后的冷却过程中奥氏体析出二次渗碳体,其成分沿ES线变化.冷至PS K线对应的温度(727℃)时,发生共析转变,生成珠光体.液相冷至ECF线对应的温度(1 148℃)时,达到共晶点( Wc = 4. 3 %) ,发生共晶转变,生成高温莱氏体,再冷至PS K线对应的温度(727℃)时,高温莱氏体转变为低温莱氏体.
两相合金的腐蚀主要是一个电化学腐蚀过程。两个组成相具有不同的电极电位，在腐蚀剂中，形成极多微小的局部电池。具有较高负电位的一相成为阳极，被溶入电解液中而逐渐凹下去；具有较高正电位的另一相为阴极，保持原来的平面高度。因而在显微镜下可清楚地显示出合金的两相。
常用侵蚀剂：
硝酸酒精溶液适用范围:碳钢及低合金钢，能清晰的显示铁素体晶界
4.6过共晶白口铁
说明：基体为黑白相间的变态莱氏体，白色板条部分为一次渗碳体
凝固过程：Wc > 4. 3 %的铁碳合金,由液体缓冷到CD线对应的温度时,从液相中开始结晶出一次渗碳体.冷至ECF线对应的温度(1 148℃)时,剩余液相成分达到共晶点成分( Wc = 4. 3 %) ,发生共晶转变,生成高温莱氏体,再冷至PS K线对应的温度(727℃)时,高温莱氏体转变为低温莱氏体.
第二阶段：从铸铁的共析转变中析出石墨。或者通过渗碳体在共析温度附近及其以下温度发生分解形成石墨。
5.6如何得到不同的基体组织？这些组织对性能有何影响？
灰口铸铁内基本组织主要有三种，铁素体(F)、铁素体+珠光体(F+P)和珠光体(P)。铁素体是由奥氏体直接转变或由奥氏体发生共析转变得到。珠光体是奥氏体(奥氏体是碳溶解在γ－Fe中的间隙固溶体)发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。随冷却速度的减小，铸铁组织基体依次改变为珠光体、铁素体+珠光体、铁素体。
凝固过程：Wc≈0.20%的奥氏体,缓冷至GS线对应的温度时,开始从奥氏体中析出铁素体.随着温度的下降与铁素体的不断析出,奥氏体的含碳量逐渐增多.铁素体和奥氏体的含碳量分别沿GP线和GS线变化,冷至PS K线对应的温度(727℃)时,奥氏体发生共析转变,生成珠光体.当冷至PS K线对应温度时,发生共析转变,生成珠光体.。由杠杆原理知，铁素体含量约为75.9%。
说明：黑色部分为珠光体，白色部分为铁素体。由于放大倍数不够，珠光体片层结构不明显。
凝固过程：Wc≈0.45%的奥氏体,缓冷至GS线对应的温度时,开始从奥氏体中析出铁素体.随着温度的下降与铁素体的不断析出,奥氏体的含碳量逐渐增多.铁素体和奥氏体的含碳量分别沿GP线和GS线变化,冷至PS K线对应的温度(727℃)时,奥氏体发生共析转变,生成珠光体.当冷至PS K线对应温度时,发生共析转变,生成珠光体.。由杠杆原理知，铁素体含量约为42.0%。
光学显微镜，标准试验样品若干
2实验原理
2.1铁碳相图
2.2铁碳组织组成物
铁素体:碳在体心立方铁中的固溶体δ–Fe（C）和α-Fe（C），通常也成δ铁素体和α铁素体。
奥氏体:碳在面心立方铁的固溶体γ-Fe（C）
珠光体: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。
莱氏体: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。
渗碳体:Fe和C形成的 化合物
2.3含碳量不同情况下的析出相及其组织形貌。
2.4铸铁的分类及分类标准
根据碳在铸铁中存在形式的不同，铸铁可分为：
1.白口铸铁碳除少数溶于铁素体外，其余的碳都以渗碳体的形式存在于铸铁中，其断口呈银白色，故称白口铸铁。目前白口铸铁主要用作炼钢原料和生产可锻铸铁的毛坯。
2.灰口铸铁碳全部或大部分以片状石墨存在于铸铁中，其断口呈暗灰色，故称灰口铸铁。
孕育处理是指在凝固过程中，向液态金属中添加少量其它物质，促进形核、抑制生长，达到细化晶粒的目的。
5.4石墨的形态不同对力学性能的影响。
石墨数量越多，尺寸越大，石墨对基体的削弱作用也愈大。
如果组织中的石墨呈现无规则的片状，会使铸铁的力学性能下降，这种铸铁叫做灰口铸铁，灰口铸铁的石墨越均匀，越细越好。
如果组织中的石墨呈现团絮状，对基体的割裂作用要比灰口铸铁小的多，韧性和强度都高于灰口铸铁，这样的铸铁叫做展性铸铁。
⑹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。有时通俗地称为“斑点组织”。
⑺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。
苦味酸酒精溶液适用范围：碳钢及低合金钢，能清晰的显示珠光体和碳化
3实验过程
观察如下合金的显微组织图并画出示意图
序号
类别
合金牌号
1
亚共析钢
20
2
45
3
60
4
过共析钢
T12
5
过共晶白口铸铁
6
灰口铁
7
球墨铸铁
8
灰口铸铁
9
麻口铁
10
展性铸铁
11
变质灰口铁
4实验结果及讨论
4.120钢显微组织图
说明：黑Fra Baidu bibliotek部分为珠光体，白色部分为铁素体。由于放大倍数不够，珠光体片层结构不明显。
根据组织特点及含碳量的不同，铁碳合金可分为工业纯铁、钢和铸铁三大类。钢又可根据含碳量分为亚共析钢、共析钢、过共析钢；铸铁根据含碳量也可分为亚共晶白口铁、共晶白口铁、过共晶白口铁。
⑴工业纯铁
纯铁在室温下具有单相铁素体组织。含碳量＜0. 02 %的铁碳合金通常称为工业纯铁，它为两相组织，即由铁素体和极少量的三次渗碳体组成。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，在某些晶界处可以看到不连续的薄片状三次渗碳体。
实验十铁碳合金显微组织的观察及分析
总结报告
班级：冶金E111
*******
学号：********
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。
关键词：铁碳合金组织形貌铁碳相图
1实验设备与材料
4.7其他组织样品显微组织图在后附图中有分析
5思考题
5.1为什么石墨会有不同的形态？
化学成分、冷却速度和凝固条件的不同使得石墨在铸铁组织中呈现不同的形态。
5.2如何得到不同形态的石墨？
控制不同的冷却速度就可以得到不同形态的石墨。
5.3什么是球化处理、孕育处理？
球化处理是铸铁在铸造时处理合金液体的一种工艺，用来获得球状石墨，从而提高铸铁的机械性能，形成的铸铁中碳主要以球状石墨形式存在，称为球墨铸铁。球化处理工艺有多种，冲入法，钟罩法，喂丝法等等
⑶共析钢
含碳量为0.77%的碳钢称为共析钢，它由单一的珠光体组成。
⑷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。
⑸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。
3.球墨铸铁铸铁中石墨呈球状存在。它是在铁水浇注前经球化处理后获得的。这类铸铁不仅机械性能比灰口铸铁和可锻铸铁高，生产工艺比可锻铸铁简单，而且还可以通过热处理进一步提高其机械性能，所以它在生产中的应用日益广泛
铸铁经不同程度石墨化后所得到的组织
名称
石墨化程度
显微组织
第一阶段
第二阶段
第三阶段
灰口铸铁
充分进行
4.360钢显微组织图
说明：黑色部分为珠光体，白色部分为铁素体。由于放大倍数不够，珠光体片层结构不明显。
凝固过程：Wc≈0.45%的奥氏体,缓冷至GS线对应的温度时,开始从奥氏体中析出铁素体.随着温度的下降与铁素体的不断析出,奥氏体的含碳量逐渐增多.铁素体和奥氏体的含碳量分别沿GP线和GS线变化,冷至PS K线对应的温度(727℃)时,奥氏体发生共析转变,生成珠光体.当冷至PS K线对应温度时,发生共析转变,生成珠光体.。由杠杆原理知，铁素体含量约为25.7%。
充分进行
充分进行
充分进行
充分进行
充分进行
充分进行
部分进行
不进行
F＋G
F＋P＋G
P＋G
麻口铸铁
部分进行
部分进行
不进行
Le'＋P＋G
白口铸铁
不进行
不进行
不进行
Le'＋P＋Fe3C
2.5金相侵蚀原理及常用侵蚀剂
纯金属及单相合金的腐蚀是一个化学溶解的过程。由于晶界上原子排列不规则，具有较高自由能，所以晶界易受腐蚀而呈凹沟，使组织显示出来，在显微镜下可以看到多边形的晶粒。若腐蚀较深，则由于各晶粒位向不同，不同的晶面溶解速率不同，腐蚀后的显微平面与原磨面的角度不同，在垂直光线照射下，反射进入物镜的光线不同，可看到明暗不同的晶粒。
铁素体相当于工业纯铁，强度低但韧性很好。珠光体相当于含碳0.7%左右的钢，强度比较高，同时也具有较好的韧性。渗碳体硬度很高，但非常脆。通常铸铁中不会只有一种组织，同时存在几种基体组织，其性能也就介于几种单纯组织的性能之间。
5.7麻口铁是如何形成的？
麻口铸铁，是介于白口铸铁和灰铸铁之间的一种铸铁，其断口呈灰白相间的麻点状。麻口铸铁中的碳既以渗碳体形式存在，又以石墨状态存在，断口来杂着白亮的游离渗碳体和暗灰色的石墨。铸铁凝固时增大冷却速度不仅导致第二阶段渗碳体并且中间阶段甚至第一阶段石墨化也未能或未能充分进行，则会得到含有二次渗碳体甚至莱氏体的麻口铁。
如果组织中石墨成球状，可减少应力的集中，其强度，韧性更高，叫做球墨铸铁。
5.5石墨化的三阶段
按照铁碳相图可将铸铁的石墨化分为三个温度阶段。
第一阶段：铸铁的液相中结晶出一次石墨（过共晶合金）和通过共晶反应结晶出共晶石墨。
中间阶段：奥氏体中直接析出二次石墨，或通过渗碳体在共晶温度和共析温度之间发生分解而形成石墨。
⑵亚共析钢
亚共析钢的含碳量在0.02%～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。
4.4T12钢
说明：图中片层状结构为珠光体，白色线为晶界
凝固过程：Wc≈1.2%的奥氏体,缓冷至ES线对应的温度时,奥氏体中的含碳量达到饱和而开始析出二次渗碳体.随着温度的下降,二次渗碳体不断析出,致使奥氏体的含碳量逐渐减少,奥氏体的含碳量沿ES线变化.当冷却到PS K线对应的温度时奥氏体碳质量分数减至0. 77 % ,发生共析转变,生成珠光体。由于硝酸酒精溶液侵蚀，显示出白色晶界。
3.麻口铸铁碳一部分以石墨形式存在，类似灰口铸铁；另一部分以自由渗碳体形式存在，类似白口铸铁。断口中呈黑白相间的麻点，故称麻口铸铁。这类铸铁也具有较大硬脆性，故工业上也很少应用。
根据铸铁中石墨形态不同，铸铁可分为：
1.灰口铸铁铸铁中石墨呈片状存在。
2.可锻铸铁铸铁中石墨呈团絮状存在。它是由一定成分的白口铸铁经高温长时间退火后获得的。其机械性能（特别是韧性和塑性）较灰口铸铁高，故习惯上称为可锻铸铁。
4.5亚共晶白口铁
说明：基体为黑白相间分布的变态莱氏体，黑色树枝状为初晶奥氏体转变成的珠光体，白色为二次渗碳体与共晶渗碳体连在一起，不易分辨。
凝固过程：11 % < Wc < 4. 3 %的液态合金,由液体缓冷到A C线对应的温度时,从液相中开始结晶出奥氏体.随温度的降低,不断结晶出奥氏体,其成分沿固相线A E线变化,液相的成分沿液相线A C线变化.冷至ECF线对应的温度(1 148℃)时,奥氏体中Wc = 2. 11 % ,在随后的冷却过程中奥氏体析出二次渗碳体,其成分沿ES线变化.冷至PS K线对应的温度(727℃)时,发生共析转变,生成珠光体.液相冷至ECF线对应的温度(1 148℃)时,达到共晶点( Wc = 4. 3 %) ,发生共晶转变,生成高温莱氏体,再冷至PS K线对应的温度(727℃)时,高温莱氏体转变为低温莱氏体.
两相合金的腐蚀主要是一个电化学腐蚀过程。两个组成相具有不同的电极电位，在腐蚀剂中，形成极多微小的局部电池。具有较高负电位的一相成为阳极，被溶入电解液中而逐渐凹下去；具有较高正电位的另一相为阴极，保持原来的平面高度。因而在显微镜下可清楚地显示出合金的两相。
常用侵蚀剂：
硝酸酒精溶液适用范围:碳钢及低合金钢，能清晰的显示铁素体晶界
4.6过共晶白口铁
说明：基体为黑白相间的变态莱氏体，白色板条部分为一次渗碳体
凝固过程：Wc > 4. 3 %的铁碳合金,由液体缓冷到CD线对应的温度时,从液相中开始结晶出一次渗碳体.冷至ECF线对应的温度(1 148℃)时,剩余液相成分达到共晶点成分( Wc = 4. 3 %) ,发生共晶转变,生成高温莱氏体,再冷至PS K线对应的温度(727℃)时,高温莱氏体转变为低温莱氏体.
第二阶段：从铸铁的共析转变中析出石墨。或者通过渗碳体在共析温度附近及其以下温度发生分解形成石墨。
5.6如何得到不同的基体组织？这些组织对性能有何影响？
灰口铸铁内基本组织主要有三种，铁素体(F)、铁素体+珠光体(F+P)和珠光体(P)。铁素体是由奥氏体直接转变或由奥氏体发生共析转变得到。珠光体是奥氏体(奥氏体是碳溶解在γ－Fe中的间隙固溶体)发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。随冷却速度的减小，铸铁组织基体依次改变为珠光体、铁素体+珠光体、铁素体。
凝固过程：Wc≈0.20%的奥氏体,缓冷至GS线对应的温度时,开始从奥氏体中析出铁素体.随着温度的下降与铁素体的不断析出,奥氏体的含碳量逐渐增多.铁素体和奥氏体的含碳量分别沿GP线和GS线变化,冷至PS K线对应的温度(727℃)时,奥氏体发生共析转变,生成珠光体.当冷至PS K线对应温度时,发生共析转变,生成珠光体.。由杠杆原理知，铁素体含量约为75.9%。