第三章 铁碳合金状态图

二、奥氏体（A） 奥氏体（ 奥氏体是碳溶于γ-Fe中所形成的间隙固溶体， 中所形成的间隙固溶体， 奥氏体是碳溶于 中所形成的间隙固溶体 面心立方晶格。 面心立方晶格。 其强度和硬度比铁素体高，塑性、韧性也好。 其强度和硬度比铁素体高，塑性、韧性也好。 其晶粒呈多边形，晶界较铁素体平直。 其晶粒呈多边形，晶界较铁素体平直。
（6）PSK水平线 共析线又称A1线 PSK水平线 共析线又称A （7）GP线 奥氏体析出 GP线 铁素体的终了线； 铁素体的终了线；也是铁 素体转变为奥氏体的开始 线 PQ线 （8）PQ线 碳在铁素体 中的溶解度曲线
3．Fe-Fe3C状态图中的相区 Fe单相区 （1）ACD线以上区域 ACD线以上区域 液相区 AESG区 （2）AESG区 奥氏体 区（A ） GPQ区 （3）GPQ区 铁素体区 （F ） DFK线 （4）DFK线 渗碳体线 （Fe3C）
第三章 铁碳合金状态图
第一节 铁碳合金的基本组织
铁碳合金状态图是表示在平衡状态下， 铁碳合金状态图是表示在平衡状态下，不同 成分的铁碳合金， 成分的铁碳合金，在不同温度时所具有的状态或 组织的一种图形。 组织的一种图形。
一、铁素体（F） 铁素体（ 铁素体是碳溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体， 中所形成的间隙固溶体， 铁素体是碳溶于 中所形成的间隙固溶体 体心立方晶格。 体心立方晶格。 其性能是强度、硬度很低，塑性、韧性好。 其性能是强度、硬度很低，塑性、韧性好。 显微组织是明亮的多边形晶粒。 显微组织是明亮的多边形晶粒。
第二节
铁碳合金状态图分析
一、简化的Fe-Fe3C状态图特征 简化的Fe-Fe3C状态图特征 Fe 图中温度为纵坐标， 图中温度为纵坐标，碳的质量分数为横坐 其左端点是纯铁(Wc 0)； (Wc＝ 标，其左端点是纯铁(Wc＝0)；右端点是 Fe3C(Wc=6.69%)。 Fe3C(Wc=6.69%)。 横坐标上的任何一 点,均代表了一种成分 均代表了一种成分 的铁碳合金。 的铁碳合金。图中的 任何一点， 任何一点，表明了某 一成分的铁碳合金在 一定温度下所具有的 状态或组织。 状态或组织。
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三、渗碳体（Fe3C） 渗碳体（ 渗碳体是铁与碳形成的金属化合物， 渗碳体是铁与碳形成的金属化合物，碳含 量是6.69％，具有复杂的晶体结构 6.69％，具有复杂的晶体结构。 量是6.69％，具有复杂的晶体结构。 其硬度很高，塑性和韧性很差， 、 其硬度很高，塑性和韧性很差，δ、Ak接近于 脆性很大。 零，脆性很大。 四、珠光体（P） 珠光体（ 珠光体是由铁素体和渗碳体组成的机械混 合物。 合物。 铁素体与渗碳体片层状交替排列， 铁素体与渗碳体片层状交替排列，平均碳含量 为0.77％。 ％。 性能介于铁素体和渗碳体之间，强度较高， 性能介于铁素体和渗碳体之间，强度较高， 硬度适中，有一定的塑性。 硬度适中，有一定的塑性。
（9）PSK线以下区域 PSK线以下区域
铁素体和渗碳体区（ 铁素体和渗碳体区（F+Fe3C）
五、莱氏体（高温莱实体ld，变态莱氏体ld'） 莱氏体（高温莱实体l 变态莱氏体l 莱氏体是由奥氏体和渗碳体组成的机械混合 平均碳含量4.3 4.3％。 物,平均碳含量4.3％。 存在于1148 727℃的莱氏体称为高温莱氏体 1148～ 存在于1148～727℃的莱氏体称为高温莱氏体 (Ld);存在于727℃以下的莱氏体称为变态莱氏体 存在于727℃ (Ld);存在于727℃以下的莱氏体称为变态莱氏体 ld‘），它是由渗碳体基体与珠光体组成。 ），它是由渗碳体基体与珠光体组成 （ld‘），它是由渗碳体基体与珠光体组成。 莱氏体的力学性能与渗 碳体相近硬度很高、 碳体相近硬度很高、塑性 很差。 很差。
两相区： 两相区： （5）ACE区 ACE区 液相和奥氏体区（L+A) 液相和奥氏体区（L+A) CDF区 （6）CDF区 液相和渗碳体区（ 液相和渗碳体区（L+Fe3CⅠ） EFKS区 （7）EFKS区 奥氏体和渗碳体区（ 奥氏体和渗碳体区（A+Fe3C） GSP线 （8）GSP线 奥氏体和铁素体区（A+F） 奥氏体和铁素体区（A+F）
（6）E点 碳在γ碳在γ Fe中的最大溶解度 Fe中的最大溶解度 （7）S点 共析点
Ac P(Fp+Fe3C)
碳在α （8）P点 碳在αFe中的最大溶解度 Fe中的最大溶解度
2．Fe-Fe3C状态图的特性线 FeACD线 （1）ACD线 液相线 AECF线 （2）AECF线 固相线 ECF水平线 （3）ECF水平线 共晶线 ES线 又称A （4）ES线 又称ACm线 是碳在奥氏体中的 溶解度曲线。 溶解度曲线。 GS线 又称A （5）GS线 又称A3 线 由奥氏体中析出铁 素体的开视线； 素体的开视线；也是铁 素体转变为奥氏体的终 了线。 了线。
1．Fe-Fe3C状态图的特性点 Fe（1）A点 纯铁的熔点 （2）G点 纯铁的同 素异晶转变点 600℃时 （3）Q点 600℃时 碳在α-Fe中的溶解度， 碳在α Fe中的溶解度， 中的溶解度 Wc＝0.0057％ Wc＝0.0057％ （4）D点 渗碳体 熔点
（5）C点 共晶点
Lc Ld(AE+Fe3C)