3.铁碳合金的分类

2、奥氏体（A）
定义: 碳溶于 -Fe中形成的间隙固溶体。
结构： 面心立方
组织： 晶界较平直的多边形晶粒 成分：wc 2.11% 性能：强度硬度较高、塑性韧性很好。所以生产中
多把钢加热到高温A进行压力加工。
3、渗碳体（Fe3C） 定义：碳与铁相互化合形成的金属 化合物。 结构：复杂晶格 组织：以片、粒、网或带状等形态存 在于铁碳合金中。 成分： wc = 6.69% 性能： 硬度很高、塑性韧性很差。
⑶ 白口铸铁(2.11~6.69%C) 铸造性能好，硬而脆
① 亚共晶白口铸铁 (2.11~4.3%C)
② 共晶白口铸铁(4.3%C) ③ 过共晶白口铸铁
(4.3~6.69%C)
共析钢的结晶过程
亚共析钢的结晶过程
亚共晶白口铁的结晶过程
铁碳合金组织和性能
⒈ 含碳量对室温平衡组织的影响 含碳量与缓冷后相及组织组成物之间的定量关系为：
钢铁 分类
工
钢
业
共析钢
纯
铁 亚共析钢 过共析钢
白口 铸 铁
共晶白口铸铁
亚共晶白口铸铁
过共晶白口铸铁
含碳量% 0 0.0218 0.77
2.11
4.3
6.69
组织组
100
铁素体
成物相
对量% 0
三次渗碳体
相组成 100 物相对 量% 0
珠光体

二次渗碳体
莱氏体
一次渗碳体
Fe3C
⒉ 含碳量对力学性能的影响 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Le’,合金太 脆.
⒊ 含碳量对工艺性能的影响
① 切削性能: 中碳钢合适
② 可锻性能: 低碳钢好 ③ 焊接性能: 低碳钢好
过共晶白口铁( hypereutectoid white iron )
三、典型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) 组织为单相铁素体。 ⑵ 钢(0.0218~2.11%C) ① 亚共析钢(0.0218~0.77%C) ② 共析钢(0.77%C) ③ 过共析钢(0.77~2.11%C)
典型铁碳合金的分类
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 )
铣
车
钻
刨
④ 铸造性能: 共晶合金好 ⑤ 热处理性能:
磨
切削加工的基本形式
焊
铸
模锻
缝ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
造
组
织
小结：标注组织的铁碳相图
小结：铁碳合金的基本相和组织 铁素体 奥氏体 渗碳体 珠光体 莱氏体
1、铁素体（F）
定义：碳溶于-Fe中形成的间隙固溶体。 结构： 体心立方 组织：晶界平缓、均匀明亮的多边形晶粒。 成分： wc 0.0218% 性能： 强度硬度低、塑性韧性好。
4、珠光体（P）
定义：由F和Fe3C组成的机械混合物。 结构：机械混合物 成分： wc = 0.77% 组织： F与Fe3C层片状相间分布 性能： 强度硬度较高、具有一定的塑
性和韧性。
5、莱氏体（Ld）
定义：由A（或P）和Fe3C 组成的机 械混合物，分别称为高温莱 氏体和低温莱氏体（ L´d ）。
结构：机械混合物 组织：以鱼骨状Fe3C为基体。 成分： wc = 4.30% 性能： 硬、脆。
小结
材料的宏观力学性能取决于材料的微观组织 结构；（三种晶体结构，三种实际缺陷，合 金的二种相结构和两相混合物）
熟练绘制铁碳相图，认清各组织的定义（来 源，成分，形貌，性能）
重要性：本讲内容是是后面内容的理论依据； 是要熟练掌握的要点。