铁碳合金相图分析
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渗碳体具有很高的硬度，HV＝950～1050，而塑 性几乎为零，常温下具有铁磁性，居里点是230℃， 熔点计算值为1227℃。
3. 铁碳合金相图
渗碳体在热力学中上是个亚稳定的相，石墨才是稳定 的相。但在实际中，石墨的表面能很大，形核需要很高的 能垒，一般条件下，碳大多和铁结合成渗碳体，只有在极 缓慢冷却或加入某些合金元素使石墨的表面能降低，碳才 能以石墨的形式存在。
铁碳元素在地壳中占41.2％，储量集中， 易于开采，而且易于从矿石中还原成金属；
铁碳合金的强韧性配合得好；
铁碳合金可形成两个同素异构体，多种组织， 性能变化范围宽；
776℃以下，具有铁磁性； 熔点为1538 ℃，热激活过程可以在不太高的温
度下进行。
可以有意无意地加入其它元素，得到各种各样 的性能。
1. Fe-Fe3C相图
A
1538℃
H
B1493℃
J
L
N 1394℃ γ+ L
1154℃
C
γ
E 1148℃
D
L+Cm F
G 910℃
γ＋Cm
M O770℃
αP S
738℃ 727℃
K
α ＋Cm
Q
230℃
Fe
1
2
3
4
5
6 Fe3C
符 号 温 度/℃ ω（C）/%
说明
A 1538℃ B 1493℃ C 1147℃ D 1227℃ E 1147℃ F 1147℃ G 912℃ H 1493℃
❖ 过共析钢
d1 d2
d3 P S d4
当合金从液相开始冷却：
在d1点温度开始结晶出γ相，直至d2点温度时 结束，得到单相 γ 在d3点温度时，奥氏体 中的碳得到饱和，继续冷却时，奥氏体中析出 二次渗碳体Fe3CⅡ ，呈网状沿奥氏体晶界析出 在d4点温度时，发生共析转变，s点成分的奥氏 体共析分解，形成珠光体。
其中： δ-Fe为体心立方晶体结构。 γ-Fe为面心立方晶体结构，此时发生第一次同素异形 转变； γ-Fe面心立方的边长为0.36563nm，最近原子间距为 0.25850nm，原子半径 0.12925nm，四面体间隙的边 长为0.02908nm，八面体间隙边长为 0.05350nm。 α-Fe为体心立方晶体结构，此时发生第二次同素异形 转变； α-Fe体心立方的边长为0.28663nm，最近原子间距为 0.24821nm，原子半径 0.12410nm，四面体间隙的边 长为0.03596nm，八面体间隙边长为 0.01862mm。
珠光体是由交替排列的片层铁素体和渗碳体构成的。
❖ 亚共析钢
HJ
c1 c2B
c3
c4 P c5S
当合金自液相冷却时：
在c1点温度开始结晶析出δ铁素体 在c2点 温度时，发生包晶转换，即液相成分变到B点， δ相成分变到H点，转变生成J点成分的γ相。此 时δ相消失，但仍留有过剩的L相 剩余液相 在继续冷却过程中，结晶生成γ相，至c3点温 度结束，得到单相的γ相，直至c4点
铁素体有与纯铁相同的性能，居里点是770℃。 常用符号：F或α
奥氏体是碳原子作为间隙式溶质溶入到γ-Fe中 的间隙形成的间隙式固溶体。
由于面心立方的八面体间隙较大，因此γ-Fe的溶碳能 力较高，1147℃时碳在γ-Fe中有最大溶解度，2.14％。
奥氏体有较好的塑性，具有顺磁性。常用A或γ表 示。
渗碳体是铁与碳组成的化合物Fe3C。 渗碳体具有复杂的斜方晶格，其中a＝0.4524nm， b＝0.5089nm，c＝0.6743nm。单胞中有12个Fe原子， 4个碳原子，Fe：C＝3：1。晶胞中每个碳原子周围 有6个铁原子，组成一个三角棱柱，碳原子位于三角 棱柱的中心。含碳为6.69％。
%＝SK 100% 6.69 0.76 100% 88.9%
PK
6.69 0.022
Fe3C％
PS PK
100%
0.76 6.69
0.022 0.022
100%
11.1%
在珠光体团中，珠光体中α铁素体和渗碳体是有一定 位向关系的：
(001)Fe3C //(52 1)F [100]Fe3C 与[13 1]差2.6 [010]Fe3C 与[113]差2.6
α＋ γ，α＋ Fe3C， γ ＋ Fe3C 两条磁性转变线：MO（铁素体的）及过230℃的虚线（渗碳体 的） 三条水平相变线：HJB——包晶转变线
ECF——共晶转变线 PSK——共析转变线
Ld
2. 三个相变
包晶转变： 1493℃时，B点成分的液相和H点成分的δ 铁素体进行包晶反应生成J点成分的奥氏体，即 LB+δH=γJ 共晶转变： 1147℃时，C点成分的液相通过共晶转变 生成E点成分的奥氏体和渗碳体，即LC＝ γE＋Fe3C。 反应得到的共晶体γE＋Fe3C称为莱氏体，用字母Ld表 示。莱氏体继续冷却至727℃时，莱氏体中的奥氏体要 发生相变，相变后的莱氏体用Ld表示。
碳的原子半径为0.34nm。碳有两种存在形式： 石墨和金刚石，石墨较为广泛。
石墨是由碳原子层组成，层内原子呈正六边 形。层内原子由共价键结合，原子间距为 0.142nm。层间原子由弱金属键结合，间距为 0.34nm。
石墨的晶体结构属于六方晶系，其中a＝ 0.46nm，c＝0.670nm，每个晶胞含有四个原子。
白口铁的特点是结晶过程发生共晶转变，因而有较好的铸造 性能。但渗碳体量很多，质脆，不能锻造。根据室温组织的 不同，白口铁又分为：
共晶白口铁：碳含量为4.30％ 亚共晶白口铁：碳含量在2.11～4.30％之间 过共晶白口铁：碳含量在4.30～6.69％之间
2）各类铁碳合金的组织转变
❖ 工业纯铁 高温液相开始冷却：
%＝c5S 100% 0.76－0.3 100% 62.2%
PS
0.76 0.022
P％ Pc5 100% 0.3 0.022 100% 37.8%
PS
0.76 0.022
此时，合金中α与Fe3C两相的相对量为：
%＝c5K 100% 6.69－0.3 100% 95.8%
共析反应后，过共析钢的室温组织是Fe3CⅡ和珠光体。 设有一碳含量为1.0％的过共析钢，则应用杠杆定律，
可知二者在组织中的相对量为：
Fe3CⅡ％
d4S SK
100%
1.0 0.76 6.69 0.76
100%
4.0%
P％ d4K 100% 6.69 1.0 100% 96.0%
a1 a2
在a1点温度开始从液相中结晶出δ铁素体 结晶
a3 a4
完毕后在a2点温度开始形成单相δ 冷却至a3点
a5
温度时开始从δ相的晶界上中析出γ相，直至a4点温
a6
度 冷却至a5点温度时，在 γ相晶界上
a7
析出α铁素体，至a6点温度时γ相全部转变为α相
在a7
点温度时， α铁素体中的碳达到饱和，继续冷却将从α铁素
PK
6.69 0.022
P％ Pc5 100% 0.3 0.022 100% 4.2%
PK
6.69 0.022
亚共析钢的室温平衡组织是先共析铁素体和珠光体。
亚共析钢中的先共析铁素体可能呈现不同的形态：先共 析铁素体在奥氏体晶界上形核后，可形成沿原奥氏体晶界的 网状先共析铁素体；也可沿奥氏体晶内某特定晶面生长成相 互平行的片状，即魏氏组织。
2. 碳在铁中的固溶体
碳与铁通过相互作用可形成铁素体和奥氏体两种 间隙固溶体以及化合物渗碳体。
铁素体是碳原子作为间隙式溶质溶入到体心立 方晶体铁α-Fe的间隙中形成的间隙式固溶体。C在 α-Fe的溶解度是：G(wt%)＝2.55exp（－ 9700/RT），碳在体心立方中的溶解度十分有限， 727℃时，C在α-Fe中的溶解度是0.022％。
因此，铁碳相图有两类：
Ⅰ 液体、固溶体和渗碳体之间亚稳平衡，是紧靠铁端 部分，其中C含量的范围是0～6.69％
Ⅱ 液体、固溶体和石墨之间的稳定平衡，其中C含量 的范围是0～100％。
通常，相图中有虚实两线，实线表示Ⅰ类，虚线表示 Ⅱ类，无虚线部分表示两者共有，此称为双线铁碳相图。
7.4 Fe-Fe3C相图
M 770℃
0
纯铁的磁性转变点
N 1394℃
0
γ-Fe向δ-Fe的转变温度（A4）
O
770℃ ～0.5 ω（C）≈0.5％合金的磁性转变温度
P
727℃ 0.022
碳在α-Fe中的最大溶解度
S
727℃ 0.76
共析点（A1）
Q
600℃ 0.0057
600℃时碳在α-Fe中的溶解度
由上可知，Fe-Fe3C相图中有以下组成部分： 液相线：ABCD 固相线：AHJECF 五个单相区：L，δ，γ，α和Fe3C 七个两相区：L＋ δ，L＋ γ，L＋ Fe3C， δ＋ γ ，
继续冷
却，莱氏体中的渗碳体不变，其中的奥氏体成
分沿ES线变化，从奥氏体中析出Fe3CⅡ，附着
在共晶体的渗碳体上，难以观察
3. 纯铁的性能与应用
力学性能：σb＝176～274MPa σ0.2＝98～166MPa δ＝30～50％，ψ＝70～80％ HB＝50～80 aK＝1.5～2MNm/m2
应 用：主要应用于电子材料，作为铁芯。
7.3 碳与铁碳合金中的相
1. 碳的物理化学特性
碳的原子序数是6，原子量是12.01，密度是 2.25g/cm3。
0 0.53 4.30 6.69 2.14 6.69
0 0.09
纯铁的熔点 包晶转变时液态合金的成分
共晶点 渗碳体的熔点 碳在γ-Fe中的最大溶解度 共晶反应生成的渗碳体 α-Fe向γ-Fe转变温度（A3） 碳在δ-Fe中的最大溶解度
J 1493℃ 0.16
包晶点
K
727℃ 6.69
共析反应生成的渗碳体
7.2 纯 铁
1. 铁元素的化学特性
化学元素铁的原子序数是26，在第四周期， 属于过渡族，原子量是55.85，原子轨道是－ 3d64s2。
铁的熔点是1538℃，汽化温度是2738℃， 密度为7.87g/cm3。
2. 纯铁的多形性
从高温到低温，纯铁由液相依次发生了三种 多形性变化：
液相（L） 1538℃ δ-Fe 1394℃ γ-Fe 912℃α-Fe
共析反应： 727℃时，S点成分的奥氏体共析分解成P 点成分的铁素体和渗碳体，即γS＝αP＋Fe3C。 所得到的共析体αP＋Fe3C称为珠光体，用P表示。
3. 铁碳合金的平衡结晶和组织转变
1）铁碳合金的分类 工业纯铁：碳含量小于0.022％的铁碳合金称为工业纯铁， 其特点是在冷却过程中不发生共析反应。
体中析出Fe3CⅢ，分布在α铁素体的晶界上。
室温下的平衡组织： α铁素体＋ Fe3CⅢ
❖ 共析钢
b1 b2
b3
PS
高温钢液开始冷却： b1温度时从液相中结晶析出γ相，直至b2点 温度时完毕 单相γ一直保存至b3点温度 在b3点温度发生共析反应，得到珠光体
利用杠杆定律，可计算珠光体中α铁素体和 渗碳体的相对量：
钢：碳含量在0.022～2.14％之间的铁碳合金称为钢，其特 点是结晶过程不发生共晶反应。根据室温组织的不同，钢又 分为：
共析钢：碳含量为0.76％ 亚共析钢：碳含量在0.022～0.76％之间 过共析钢：碳含量在0.76～2.14％之间
铸铁：碳含量在2.14～6.69％之间的铁碳合金称为铸铁，又 称白口铁。
在c4点温度时，开始在晶界位置处有α 相析出，继续降低温度， α相不断增多 在 c5点温度，γ相成分变到S点，共析反应生成成 分为P点的α 相，形成珠光体。
通常将共析反应前从奥氏体中析出的铁素体称为先共析 铁素体。
利用杠杆定律，设碳含量是0.3％的亚共析钢，则共析 反应后组织中的先共析铁素体和珠光体的相对量为：
第七章 铁 碳 合 金
7.1 概 述 7.2 纯 铁 7.3 碳与铁碳合金中的相 7.4 Fe-Fe3C相图 7.5 Fe-C相图 7.6 铁碳合金成分、组织与性能间的关系 7.7 钢中的杂质
7.1 概 述
钢铁是铁与碳的合金，各种合金钢也是 在铁与碳的基础上，为了具有某种特殊的性能 而添加一些合金元素。钢铁是目前人类社会中 最重要的金属材料。因此，铁与碳的合金是最 重要的合金。
SK
6.69 0.76
过共析钢的网状碳化物随钢中含碳量的增多而增多，网
状碳化物对钢的性能有极恶劣的影响，特别是造成钢的塑性
和冲击韧性的大幅降低，因此在实际生产中一定要避免或消
除这种网状碳化物。
❖ 共晶白口铁 当合金自液相冷却时：
EC S
达到共晶温度，发生共晶反应，形成莱氏体，
即奥氏体和渗碳体的两相混合物
3. 铁碳合金相图
渗碳体在热力学中上是个亚稳定的相，石墨才是稳定 的相。但在实际中，石墨的表面能很大，形核需要很高的 能垒，一般条件下，碳大多和铁结合成渗碳体，只有在极 缓慢冷却或加入某些合金元素使石墨的表面能降低，碳才 能以石墨的形式存在。
铁碳元素在地壳中占41.2％，储量集中， 易于开采，而且易于从矿石中还原成金属；
铁碳合金的强韧性配合得好；
铁碳合金可形成两个同素异构体，多种组织， 性能变化范围宽；
776℃以下，具有铁磁性； 熔点为1538 ℃，热激活过程可以在不太高的温
度下进行。
可以有意无意地加入其它元素，得到各种各样 的性能。
1. Fe-Fe3C相图
A
1538℃
H
B1493℃
J
L
N 1394℃ γ+ L
1154℃
C
γ
E 1148℃
D
L+Cm F
G 910℃
γ＋Cm
M O770℃
αP S
738℃ 727℃
K
α ＋Cm
Q
230℃
Fe
1
2
3
4
5
6 Fe3C
符 号 温 度/℃ ω（C）/%
说明
A 1538℃ B 1493℃ C 1147℃ D 1227℃ E 1147℃ F 1147℃ G 912℃ H 1493℃
❖ 过共析钢
d1 d2
d3 P S d4
当合金从液相开始冷却：
在d1点温度开始结晶出γ相，直至d2点温度时 结束，得到单相 γ 在d3点温度时，奥氏体 中的碳得到饱和，继续冷却时，奥氏体中析出 二次渗碳体Fe3CⅡ ，呈网状沿奥氏体晶界析出 在d4点温度时，发生共析转变，s点成分的奥氏 体共析分解，形成珠光体。
其中： δ-Fe为体心立方晶体结构。 γ-Fe为面心立方晶体结构，此时发生第一次同素异形 转变； γ-Fe面心立方的边长为0.36563nm，最近原子间距为 0.25850nm，原子半径 0.12925nm，四面体间隙的边 长为0.02908nm，八面体间隙边长为 0.05350nm。 α-Fe为体心立方晶体结构，此时发生第二次同素异形 转变； α-Fe体心立方的边长为0.28663nm，最近原子间距为 0.24821nm，原子半径 0.12410nm，四面体间隙的边 长为0.03596nm，八面体间隙边长为 0.01862mm。
珠光体是由交替排列的片层铁素体和渗碳体构成的。
❖ 亚共析钢
HJ
c1 c2B
c3
c4 P c5S
当合金自液相冷却时：
在c1点温度开始结晶析出δ铁素体 在c2点 温度时，发生包晶转换，即液相成分变到B点， δ相成分变到H点，转变生成J点成分的γ相。此 时δ相消失，但仍留有过剩的L相 剩余液相 在继续冷却过程中，结晶生成γ相，至c3点温 度结束，得到单相的γ相，直至c4点
铁素体有与纯铁相同的性能，居里点是770℃。 常用符号：F或α
奥氏体是碳原子作为间隙式溶质溶入到γ-Fe中 的间隙形成的间隙式固溶体。
由于面心立方的八面体间隙较大，因此γ-Fe的溶碳能 力较高，1147℃时碳在γ-Fe中有最大溶解度，2.14％。
奥氏体有较好的塑性，具有顺磁性。常用A或γ表 示。
渗碳体是铁与碳组成的化合物Fe3C。 渗碳体具有复杂的斜方晶格，其中a＝0.4524nm， b＝0.5089nm，c＝0.6743nm。单胞中有12个Fe原子， 4个碳原子，Fe：C＝3：1。晶胞中每个碳原子周围 有6个铁原子，组成一个三角棱柱，碳原子位于三角 棱柱的中心。含碳为6.69％。
%＝SK 100% 6.69 0.76 100% 88.9%
PK
6.69 0.022
Fe3C％
PS PK
100%
0.76 6.69
0.022 0.022
100%
11.1%
在珠光体团中，珠光体中α铁素体和渗碳体是有一定 位向关系的：
(001)Fe3C //(52 1)F [100]Fe3C 与[13 1]差2.6 [010]Fe3C 与[113]差2.6
α＋ γ，α＋ Fe3C， γ ＋ Fe3C 两条磁性转变线：MO（铁素体的）及过230℃的虚线（渗碳体 的） 三条水平相变线：HJB——包晶转变线
ECF——共晶转变线 PSK——共析转变线
Ld
2. 三个相变
包晶转变： 1493℃时，B点成分的液相和H点成分的δ 铁素体进行包晶反应生成J点成分的奥氏体，即 LB+δH=γJ 共晶转变： 1147℃时，C点成分的液相通过共晶转变 生成E点成分的奥氏体和渗碳体，即LC＝ γE＋Fe3C。 反应得到的共晶体γE＋Fe3C称为莱氏体，用字母Ld表 示。莱氏体继续冷却至727℃时，莱氏体中的奥氏体要 发生相变，相变后的莱氏体用Ld表示。
碳的原子半径为0.34nm。碳有两种存在形式： 石墨和金刚石，石墨较为广泛。
石墨是由碳原子层组成，层内原子呈正六边 形。层内原子由共价键结合，原子间距为 0.142nm。层间原子由弱金属键结合，间距为 0.34nm。
石墨的晶体结构属于六方晶系，其中a＝ 0.46nm，c＝0.670nm，每个晶胞含有四个原子。
白口铁的特点是结晶过程发生共晶转变，因而有较好的铸造 性能。但渗碳体量很多，质脆，不能锻造。根据室温组织的 不同，白口铁又分为：
共晶白口铁：碳含量为4.30％ 亚共晶白口铁：碳含量在2.11～4.30％之间 过共晶白口铁：碳含量在4.30～6.69％之间
2）各类铁碳合金的组织转变
❖ 工业纯铁 高温液相开始冷却：
%＝c5S 100% 0.76－0.3 100% 62.2%
PS
0.76 0.022
P％ Pc5 100% 0.3 0.022 100% 37.8%
PS
0.76 0.022
此时，合金中α与Fe3C两相的相对量为：
%＝c5K 100% 6.69－0.3 100% 95.8%
共析反应后，过共析钢的室温组织是Fe3CⅡ和珠光体。 设有一碳含量为1.0％的过共析钢，则应用杠杆定律，
可知二者在组织中的相对量为：
Fe3CⅡ％
d4S SK
100%
1.0 0.76 6.69 0.76
100%
4.0%
P％ d4K 100% 6.69 1.0 100% 96.0%
a1 a2
在a1点温度开始从液相中结晶出δ铁素体 结晶
a3 a4
完毕后在a2点温度开始形成单相δ 冷却至a3点
a5
温度时开始从δ相的晶界上中析出γ相，直至a4点温
a6
度 冷却至a5点温度时，在 γ相晶界上
a7
析出α铁素体，至a6点温度时γ相全部转变为α相
在a7
点温度时， α铁素体中的碳达到饱和，继续冷却将从α铁素
PK
6.69 0.022
P％ Pc5 100% 0.3 0.022 100% 4.2%
PK
6.69 0.022
亚共析钢的室温平衡组织是先共析铁素体和珠光体。
亚共析钢中的先共析铁素体可能呈现不同的形态：先共 析铁素体在奥氏体晶界上形核后，可形成沿原奥氏体晶界的 网状先共析铁素体；也可沿奥氏体晶内某特定晶面生长成相 互平行的片状，即魏氏组织。
2. 碳在铁中的固溶体
碳与铁通过相互作用可形成铁素体和奥氏体两种 间隙固溶体以及化合物渗碳体。
铁素体是碳原子作为间隙式溶质溶入到体心立 方晶体铁α-Fe的间隙中形成的间隙式固溶体。C在 α-Fe的溶解度是：G(wt%)＝2.55exp（－ 9700/RT），碳在体心立方中的溶解度十分有限， 727℃时，C在α-Fe中的溶解度是0.022％。
因此，铁碳相图有两类：
Ⅰ 液体、固溶体和渗碳体之间亚稳平衡，是紧靠铁端 部分，其中C含量的范围是0～6.69％
Ⅱ 液体、固溶体和石墨之间的稳定平衡，其中C含量 的范围是0～100％。
通常，相图中有虚实两线，实线表示Ⅰ类，虚线表示 Ⅱ类，无虚线部分表示两者共有，此称为双线铁碳相图。
7.4 Fe-Fe3C相图
M 770℃
0
纯铁的磁性转变点
N 1394℃
0
γ-Fe向δ-Fe的转变温度（A4）
O
770℃ ～0.5 ω（C）≈0.5％合金的磁性转变温度
P
727℃ 0.022
碳在α-Fe中的最大溶解度
S
727℃ 0.76
共析点（A1）
Q
600℃ 0.0057
600℃时碳在α-Fe中的溶解度
由上可知，Fe-Fe3C相图中有以下组成部分： 液相线：ABCD 固相线：AHJECF 五个单相区：L，δ，γ，α和Fe3C 七个两相区：L＋ δ，L＋ γ，L＋ Fe3C， δ＋ γ ，
继续冷
却，莱氏体中的渗碳体不变，其中的奥氏体成
分沿ES线变化，从奥氏体中析出Fe3CⅡ，附着
在共晶体的渗碳体上，难以观察
3. 纯铁的性能与应用
力学性能：σb＝176～274MPa σ0.2＝98～166MPa δ＝30～50％，ψ＝70～80％ HB＝50～80 aK＝1.5～2MNm/m2
应 用：主要应用于电子材料，作为铁芯。
7.3 碳与铁碳合金中的相
1. 碳的物理化学特性
碳的原子序数是6，原子量是12.01，密度是 2.25g/cm3。
0 0.53 4.30 6.69 2.14 6.69
0 0.09
纯铁的熔点 包晶转变时液态合金的成分
共晶点 渗碳体的熔点 碳在γ-Fe中的最大溶解度 共晶反应生成的渗碳体 α-Fe向γ-Fe转变温度（A3） 碳在δ-Fe中的最大溶解度
J 1493℃ 0.16
包晶点
K
727℃ 6.69
共析反应生成的渗碳体
7.2 纯 铁
1. 铁元素的化学特性
化学元素铁的原子序数是26，在第四周期， 属于过渡族，原子量是55.85，原子轨道是－ 3d64s2。
铁的熔点是1538℃，汽化温度是2738℃， 密度为7.87g/cm3。
2. 纯铁的多形性
从高温到低温，纯铁由液相依次发生了三种 多形性变化：
液相（L） 1538℃ δ-Fe 1394℃ γ-Fe 912℃α-Fe
共析反应： 727℃时，S点成分的奥氏体共析分解成P 点成分的铁素体和渗碳体，即γS＝αP＋Fe3C。 所得到的共析体αP＋Fe3C称为珠光体，用P表示。
3. 铁碳合金的平衡结晶和组织转变
1）铁碳合金的分类 工业纯铁：碳含量小于0.022％的铁碳合金称为工业纯铁， 其特点是在冷却过程中不发生共析反应。
体中析出Fe3CⅢ，分布在α铁素体的晶界上。
室温下的平衡组织： α铁素体＋ Fe3CⅢ
❖ 共析钢
b1 b2
b3
PS
高温钢液开始冷却： b1温度时从液相中结晶析出γ相，直至b2点 温度时完毕 单相γ一直保存至b3点温度 在b3点温度发生共析反应，得到珠光体
利用杠杆定律，可计算珠光体中α铁素体和 渗碳体的相对量：
钢：碳含量在0.022～2.14％之间的铁碳合金称为钢，其特 点是结晶过程不发生共晶反应。根据室温组织的不同，钢又 分为：
共析钢：碳含量为0.76％ 亚共析钢：碳含量在0.022～0.76％之间 过共析钢：碳含量在0.76～2.14％之间
铸铁：碳含量在2.14～6.69％之间的铁碳合金称为铸铁，又 称白口铁。
在c4点温度时，开始在晶界位置处有α 相析出，继续降低温度， α相不断增多 在 c5点温度，γ相成分变到S点，共析反应生成成 分为P点的α 相，形成珠光体。
通常将共析反应前从奥氏体中析出的铁素体称为先共析 铁素体。
利用杠杆定律，设碳含量是0.3％的亚共析钢，则共析 反应后组织中的先共析铁素体和珠光体的相对量为：
第七章 铁 碳 合 金
7.1 概 述 7.2 纯 铁 7.3 碳与铁碳合金中的相 7.4 Fe-Fe3C相图 7.5 Fe-C相图 7.6 铁碳合金成分、组织与性能间的关系 7.7 钢中的杂质
7.1 概 述
钢铁是铁与碳的合金，各种合金钢也是 在铁与碳的基础上，为了具有某种特殊的性能 而添加一些合金元素。钢铁是目前人类社会中 最重要的金属材料。因此，铁与碳的合金是最 重要的合金。
SK
6.69 0.76
过共析钢的网状碳化物随钢中含碳量的增多而增多，网
状碳化物对钢的性能有极恶劣的影响，特别是造成钢的塑性
和冲击韧性的大幅降低，因此在实际生产中一定要避免或消
除这种网状碳化物。
❖ 共晶白口铁 当合金自液相冷却时：
EC S
达到共晶温度，发生共晶反应，形成莱氏体，
即奥氏体和渗碳体的两相混合物