项目二—铁碳合金相图-58班
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铁素体的组织为多边形晶粒，性能与纯铁相似。
⑵ 奥氏体:
碳在 -Fe中的固溶体称奥氏体。用A表示。
是面心立方晶格的间隙固溶体。溶碳能力比铁素体大， 1148℃时最大为2.11%。727 ℃时为0.77%
组织为不规则多面体晶粒，晶界较 直。强度低、塑性好，钢材热加工 都在A区进行.
碳钢室温组织中无奥氏体。
两横三纵五斜线 还有九个连接点
纵坐标：温度 横坐标：碳含量
L：液相 A：奥氏体 F：铁素体 Fe3C：渗碳体 P：珠光体 Le：高温莱氏体 L’e：低温莱氏体
1、相图中各点的含义
1）A点 纯铁的熔点，温度 1538℃,Wc=0
2）G点 纯铁的同素异晶转变点， 冷却到912℃时,发生 γ-Fe→α-Fe
4.3%C)
或部分莱氏体组织)
③ 过共晶白口铸铁 (4.3 ～ 6.69%C)
2、铁碳合金成分、组织与性能的关系：
合金类别 纯铁 亚共析钢
钢 共析钢
含碳量 <0.0218
(%)
0.0218~0.77
室温组织 F
F+P
0.0218~2.11 0.77 P
过共析钢
0.77~2.11 P+Fe3CⅡ
亚共晶铸铁
奥氏体
⑶ 渗碳体：即Fe3C, 含碳6.69%, 用Fe3C表示。
Fe3C硬度高、强度低，脆性大, 塑性几乎为零
Fe3C是一个亚稳相，在一定条件下 可发生分解：Fe3C→3Fe+C(石墨), 该反应对铸铁有重要意义。
由于碳在-Fe中的溶解度很小，因
而常温下碳在铁碳合金中主要以 Fe3C或石墨的形式存在。
ES线表示C在A中的溶解度曲线 ，又称为Cm线
GPQ所围成的相区为F(α-Fe ),由于含C量小，又称为纯铁，α-Fe 为体心立方晶格
S点为共析点，当温度降到727℃的时候，将发生共析转变，此时的共析体称为珠光体
课题练习检测：
1、铁碳合金相图是表示在缓慢冷却或加热条件下， 不同（ 成分）的铁碳合金的（ 状态或组织）随（ 温度 ） 变化的图形。
1、铁碳合金的分类：
按含碳量的不同， 铁碳合金的室温组 织可分为工业纯铁、 钢和白口铸铁。
其中，把含碳 量小雨0.0218%的铁 碳合金称为纯铁；
把含碳量大于 0.0218%而小于 2.11%的铁碳合金称 为钢；
把含碳量大于 2.11%的铁碳合金称 为铸铁。
纯铁、钢和铸铁的含碳量：
⑴ 工业纯铁(组织为单相铁素体) (<0.0218% C)
7）P点 碳在α-Fe中的最大溶解度, 温度727℃，Wc=0.0218%
2、相图中的特性线
1)ACD线(结晶温度开始线) 液相线，由各成分合金开 始结晶温度点所组成的线， 铁碳合金在此线以上处于 液相。
2）AECF线(结晶温度终止 线) 固相线，由各成分合金结 晶结束温度点所组成的线。 在此线以下，合金完成结晶， 全部变为固体状态。
根据Fe－Fe3C相图的液相线，可 以找出不同成分的铁碳合金的熔 点，从而确定合金的熔化浇注温 度（一般在液相线以上50～ 100℃）。从Fe－Fe3C相图中还可 以看出，靠近共晶成分的铁碳合 金不仅熔点低，而且结晶温度区 间也较小，故具有良好的铸造性 能。因此生产上总是将铸铁的成 分选在共晶成分附近。
终锻（或终轧）温度，一般亚共析钢控 制在稍高于GS线，过共析钢控制在稍高于PSK 线。温度不能太低，以免钢材因塑性变差， 导致产生裂纹。
共析：由特定成分的单
相固态合金，在恒定的温 度下，分解成两个新的， 具有一定晶体结构的固相
4、相图中的相区：
1）单相区 有F、A、L和Fe3C四个单相区
2）两相区 五个两相区：L＋A两相区、 L+Fe3CⅠ两相区、A+Fe3CⅡ两相 区、A＋F两相区、F+Fe3C两相区 3）三相区 ECF共晶线是液相、奥氏体、 渗碳体的三相共存线（L、A、 Fe3C）。 PSK共析线是奥氏体、铁素体、 渗碳体的三相共存线（A、F、 Fe3C）。
A+Fe3CⅡ
727
Ld
FP
Q
P
P+F P+Fe3CⅡ
L'd P+L'd+Fe3CⅡ
D 1227 ACD线为液相线，也称为结晶开始线 L+Fe3CⅠ F AECF线为固相线，也称为结晶终止线
Ld+Fe3CⅠ
C点为共晶点，由于在液相中已结晶出部 分固相，当温度降到1148℃的时候，将
K 发生共晶转变，此时的共晶体称为莱氏体
3）D点 渗碳体熔点,温度 1227℃,Wc=6.69%
4）C点 共晶点，温度1148℃， Wc=4.3% 成分为C的液相，冷却到此温 度时，发生共晶反应 L→A+Fe3C （此机械混合物叫莱氏体Le ）
5）E点 碳在γ-Fe中的最大溶解度,温度1148℃，Wc=2.11%
6）S点 共析点，温度727℃， Wc=0.77% 成分为S点的奥氏体，冷却 到此温度时，发生共析反应： A→P（F+Fe3C）
3）ECF水平线 共晶线，Wc＞2.11%的铁碳合 金，缓冷至该线（1148℃）时， 均发生共晶转变，生成莱氏体。
4）ES线 碳在奥氏体中的溶解度曲线， 通常称为Acm线。碳在奥氏体
中最大溶解度是E点（wC＝
2.11％），随着温度的降低， 碳在奥氏体中的溶解度减小， 将由奥氏体中析出二次渗碳 体Fe3CⅡ。
一次渗碳体+ 低温莱氏体
性能特 强度、 C↑,强度、硬度 强度较高,硬度 硬度较高,塑性差, 点(平衡 硬度低、逐渐提高,有较好 适中,具有一定 随着网状二次渗碳 状态) 塑性好 的塑性和韧性 的塑性和韧性 体增加,强度降低
硬度高，脆性大，几乎没有塑性
3、典型铁碳合金结晶过程分析
1）亚共析钢的组织 变化顺序：
莱氏体
二、铁碳合金相图的组成
铁碳合金相图——表示在缓慢冷却（或缓慢加热） 的条件下，不同含碳量的铁碳合金的状态或组织随温度 变化的图形。
• 目前应用的铁碳合金状态图是含碳量为0～6.69%的 铁碳合金部分（即Fe－Fe3C部分），因为含碳量大 于6.69％的铁碳合金在工业上无使用价值。
简化Fe - Fe3C 相图
6）过共晶白口铸铁的组织的变化顺序：
4、铁碳合金的成份、组织与性能的关系：
随含碳量的不同，其组织顺序：
含碳量越高，钢的强度 （先提高后降低）、硬度 越高，而塑性、韧性越低， 这在钢经过热处理后表现 尤为明显。
四、Fe－Fe3C相图的应用
在焊接工艺上的应用
1、在钢铁材料选用方面的应用
Fe-Fe3C相图揭示了铁碳合金的组织随成分变化的规律， 由组织可以判断出钢铁材料的力学性能，以便合理选用钢铁材 料。
L'd+Fe3CⅠ
EF线为共晶线，PSK为共析线，共析 线又称为A1线
0.0218 0.77
2.11
4.3
6.69
Fe
C%
Fe3C
AESG围成的相区为单一奥氏体区用A（γ-Fe）表示,γ-Fe为面心立方晶格
GS线表示降温过程中A转变为F(α-Fe )的开始线或者是升温过程中F转变为A的开始线，又称为A3线
Fe－Fe3C相图反映了铁碳合金的组织、性能随成分的变化规律， 为钢铁材料的选用提供了依据。
如各种型钢及桥梁、船舶、各种建筑结构用钢等，都需要强度较 高、塑性及韧性好、焊接性能好的材料，故一般选用含碳量较低（WC ＜0.25％）的钢材；
各种机械零件要求强度、塑性、韧性等综合性能较好的材料，一 般选用碳含量适中（WC＝0.30％～0.55％）的钢；
2、从奥氏体中析出的渗碳体称为（ 二次渗碳体 ），从 液体中结晶出的渗碳体称为（ 一次渗碳体）。
3、铁碳合金相图上的共析线是（ PSK ）。 4、亚共析钢冷却到PSK线时，要发生共析转变，奥氏
体转变成（ 珠光体）。
四、铁碳合金相图的工艺分析
1、铁碳合金的分类 2、典型铁碳合金结晶过程分析 3、铁碳合金的成分、组织与性能的关系 4、Fe－Fe3C相图的应用
白口铸铁 共晶铸铁
2.11~4.3
2.11~6.69 4.3
P+Fe3CⅡ+L'd
L'd
过共晶铸铁
4.3~6.69 L'd+Fe3CⅠ
典型的 显微组 织相片
组织 说明
单相铁 素体
白色相为铁 素体，黑色 为珠光体
珠光体 （F白+Fe3C黑）
珠光体+网状 二次渗碳体
珠光体+二 次渗碳体+ 低温莱氏体
低温莱氏体 (P黑+Fe3C白)
亚共析钢的室温组织 由珠光体和铁素体组成 合金的组织，按下列顺 序变化：
0.0218 0.77
2.11
4.3
6.69
2）共析钢的组织的变化顺序：
共析钢在室温时的组 织是珠光体，合金的 组织按下列顺序变化：
0
0.0218 0.77
2.11
4.3
6.69
3）过共析钢的组织的变化顺 序：
室温下为珠光体和 网状二次渗碳体组织。 钢中含碳量越多，二 次渗碳体也越多。
中职机械基础课件
机械工程材料
项目二 铁碳合金的相与相图
保定市徐水职教中心 机械类专业
学习目标：
一、铁碳合金的相及基本组织 二、铁碳合金相图的组成 三、Fe - Fe3C 相图的知识点 四，铁碳合金相图的工艺分析 五、Fe－Fe3C相图的应用
铁碳合金—碳钢和铸铁，是工业应用最广的合金。 含碳量为小于0.0218% 的称纯铁 含碳量为0.0218% ~2.11%的称钢 含碳量为 2.11%~ 6.69%的称铸铁。 含碳量大于6.69%时，合金太脆，已无实用价值。
三、Fe - Fe3C 相图的知识点
五个重要的成份点: P、S、 E、C、D。
四条重要的线: EF、ES、 GS、PK。
二个重要转变: 共晶转变、 共析转变。
二个重要温度: 1148 ℃ 、 727 ℃ 。
1600
1538
A
L
L+A
A
E
1148
C
912 G
F+A S
A+Ld+Fe3CⅡ
0
0.0218 0.77
2.11
4.3
6.69
4）亚共晶白口铸铁的组织的变化顺序：
0.0218 0.77
2.11
4.3
6.69
5）共晶白口铸铁的组织的变化顺序：
L--->L+Ld--->Ld (A+Fe3C共晶)--->Ld (A+Fe3C共晶+Fe3CII)--->L'd(P+Fe3CII+Fe3C)
共晶成分的铁碳合金熔点最低,结晶温度范围最小,具有良好的铸造性能。
3、在锻造方面的应用
碳钢在室温下塑性较差，变形较困难， 只有将其加热到单一奥氏体状态，才具有较 高的塑性和较低的强度，容易产生塑性变形。 所以，锻、轧温度通常选在单相奥氏体区内。
一般始锻（或始轧）温度控制在固相线 以下100～200℃范围内，温度不宜太高，以 免钢材严重氧化或发生奥氏体晶界熔化（过 烧）。
钢中的渗碳体 铸铁中的石墨
⑷珠光体：铁素体与Fe3C的机械混合物，用P表示。
珠光体的组织特点是两相呈片 层相间分布,性能介于两相 （铁素体和Fe3C ）之间。
珠光体
⑸莱氏体：奥氏体与Fe3C的机械混合物 高温莱氏体：727 ℃以上，奥氏体与渗碳体，以Le表示 低温莱氏体：727 ℃以下，珠光体与渗碳体，以L’e表示 为蜂窝状, 以Fe3C为基，性能硬而脆。
5）GS线 奥氏体冷却时开始向铁素 体转变的温度线，通常称 为A3线。
6）PSK水平线 共析线，通常称为A1线。 奥氏体冷却到共析线温度 （727℃）时，将发生共 析转变生成珠光体（P），
wC＞0.0218%的铁碳合金
均会发生共析转变。
3、共晶和共析的概念：
共晶：指一定成分的液
体合金，在一定温度下， 同时结晶出成分和晶格 均不相同的两种晶体。
铁和碳可形成一系列稳定化合物： Fe3C、 Fe2C、 FeC，都可作为纯组元看待。
一、铁碳合金的相及基本组织
⒈ 组元：Fe、 Fe3C ⒉ 相：
⑴ 铁素体：
碳在-Fe中的固溶体称铁素体,
用F 表示。
铁素体
是体心立方间隙固溶体。铁素体的溶碳能力很低,在727℃时 最大为0.0218%，室温下仅为0.0008%。
各类工具、刃具、量具、模具要求硬度高，耐磨性好的材料，则 可选用含碳量较高（WC＝0.70％～1.2％）的钢。
纯铁的强度低，不宜用作工程材料。 白口铸铁硬度高、脆性大，不能锻造和切削加工，但铸造性能好， 耐磨性高，适于制造不受冲击、要求耐磨、形状复杂的工件，如冷轧 辊、球磨机的铁球等。
2、在铸造生产上的应用
铁碳合金 (按成分可
⑵钢(高温组织为单相
变形)
A，易于
分为三类)
来自百度文库
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)
(3)白口铸铁(在液态下结晶时，全部
或部分液相会发生共晶转变，获得全部
① ②
亚共晶白口铸铁 共晶白口铸铁
(2.11 ～ (4.3%C)
⑵ 奥氏体:
碳在 -Fe中的固溶体称奥氏体。用A表示。
是面心立方晶格的间隙固溶体。溶碳能力比铁素体大， 1148℃时最大为2.11%。727 ℃时为0.77%
组织为不规则多面体晶粒，晶界较 直。强度低、塑性好，钢材热加工 都在A区进行.
碳钢室温组织中无奥氏体。
两横三纵五斜线 还有九个连接点
纵坐标：温度 横坐标：碳含量
L：液相 A：奥氏体 F：铁素体 Fe3C：渗碳体 P：珠光体 Le：高温莱氏体 L’e：低温莱氏体
1、相图中各点的含义
1）A点 纯铁的熔点，温度 1538℃,Wc=0
2）G点 纯铁的同素异晶转变点， 冷却到912℃时,发生 γ-Fe→α-Fe
4.3%C)
或部分莱氏体组织)
③ 过共晶白口铸铁 (4.3 ～ 6.69%C)
2、铁碳合金成分、组织与性能的关系：
合金类别 纯铁 亚共析钢
钢 共析钢
含碳量 <0.0218
(%)
0.0218~0.77
室温组织 F
F+P
0.0218~2.11 0.77 P
过共析钢
0.77~2.11 P+Fe3CⅡ
亚共晶铸铁
奥氏体
⑶ 渗碳体：即Fe3C, 含碳6.69%, 用Fe3C表示。
Fe3C硬度高、强度低，脆性大, 塑性几乎为零
Fe3C是一个亚稳相，在一定条件下 可发生分解：Fe3C→3Fe+C(石墨), 该反应对铸铁有重要意义。
由于碳在-Fe中的溶解度很小，因
而常温下碳在铁碳合金中主要以 Fe3C或石墨的形式存在。
ES线表示C在A中的溶解度曲线 ，又称为Cm线
GPQ所围成的相区为F(α-Fe ),由于含C量小，又称为纯铁，α-Fe 为体心立方晶格
S点为共析点，当温度降到727℃的时候，将发生共析转变，此时的共析体称为珠光体
课题练习检测：
1、铁碳合金相图是表示在缓慢冷却或加热条件下， 不同（ 成分）的铁碳合金的（ 状态或组织）随（ 温度 ） 变化的图形。
1、铁碳合金的分类：
按含碳量的不同， 铁碳合金的室温组 织可分为工业纯铁、 钢和白口铸铁。
其中，把含碳 量小雨0.0218%的铁 碳合金称为纯铁；
把含碳量大于 0.0218%而小于 2.11%的铁碳合金称 为钢；
把含碳量大于 2.11%的铁碳合金称 为铸铁。
纯铁、钢和铸铁的含碳量：
⑴ 工业纯铁(组织为单相铁素体) (<0.0218% C)
7）P点 碳在α-Fe中的最大溶解度, 温度727℃，Wc=0.0218%
2、相图中的特性线
1)ACD线(结晶温度开始线) 液相线，由各成分合金开 始结晶温度点所组成的线， 铁碳合金在此线以上处于 液相。
2）AECF线(结晶温度终止 线) 固相线，由各成分合金结 晶结束温度点所组成的线。 在此线以下，合金完成结晶， 全部变为固体状态。
根据Fe－Fe3C相图的液相线，可 以找出不同成分的铁碳合金的熔 点，从而确定合金的熔化浇注温 度（一般在液相线以上50～ 100℃）。从Fe－Fe3C相图中还可 以看出，靠近共晶成分的铁碳合 金不仅熔点低，而且结晶温度区 间也较小，故具有良好的铸造性 能。因此生产上总是将铸铁的成 分选在共晶成分附近。
终锻（或终轧）温度，一般亚共析钢控 制在稍高于GS线，过共析钢控制在稍高于PSK 线。温度不能太低，以免钢材因塑性变差， 导致产生裂纹。
共析：由特定成分的单
相固态合金，在恒定的温 度下，分解成两个新的， 具有一定晶体结构的固相
4、相图中的相区：
1）单相区 有F、A、L和Fe3C四个单相区
2）两相区 五个两相区：L＋A两相区、 L+Fe3CⅠ两相区、A+Fe3CⅡ两相 区、A＋F两相区、F+Fe3C两相区 3）三相区 ECF共晶线是液相、奥氏体、 渗碳体的三相共存线（L、A、 Fe3C）。 PSK共析线是奥氏体、铁素体、 渗碳体的三相共存线（A、F、 Fe3C）。
A+Fe3CⅡ
727
Ld
FP
Q
P
P+F P+Fe3CⅡ
L'd P+L'd+Fe3CⅡ
D 1227 ACD线为液相线，也称为结晶开始线 L+Fe3CⅠ F AECF线为固相线，也称为结晶终止线
Ld+Fe3CⅠ
C点为共晶点，由于在液相中已结晶出部 分固相，当温度降到1148℃的时候，将
K 发生共晶转变，此时的共晶体称为莱氏体
3）D点 渗碳体熔点,温度 1227℃,Wc=6.69%
4）C点 共晶点，温度1148℃， Wc=4.3% 成分为C的液相，冷却到此温 度时，发生共晶反应 L→A+Fe3C （此机械混合物叫莱氏体Le ）
5）E点 碳在γ-Fe中的最大溶解度,温度1148℃，Wc=2.11%
6）S点 共析点，温度727℃， Wc=0.77% 成分为S点的奥氏体，冷却 到此温度时，发生共析反应： A→P（F+Fe3C）
3）ECF水平线 共晶线，Wc＞2.11%的铁碳合 金，缓冷至该线（1148℃）时， 均发生共晶转变，生成莱氏体。
4）ES线 碳在奥氏体中的溶解度曲线， 通常称为Acm线。碳在奥氏体
中最大溶解度是E点（wC＝
2.11％），随着温度的降低， 碳在奥氏体中的溶解度减小， 将由奥氏体中析出二次渗碳 体Fe3CⅡ。
一次渗碳体+ 低温莱氏体
性能特 强度、 C↑,强度、硬度 强度较高,硬度 硬度较高,塑性差, 点(平衡 硬度低、逐渐提高,有较好 适中,具有一定 随着网状二次渗碳 状态) 塑性好 的塑性和韧性 的塑性和韧性 体增加,强度降低
硬度高，脆性大，几乎没有塑性
3、典型铁碳合金结晶过程分析
1）亚共析钢的组织 变化顺序：
莱氏体
二、铁碳合金相图的组成
铁碳合金相图——表示在缓慢冷却（或缓慢加热） 的条件下，不同含碳量的铁碳合金的状态或组织随温度 变化的图形。
• 目前应用的铁碳合金状态图是含碳量为0～6.69%的 铁碳合金部分（即Fe－Fe3C部分），因为含碳量大 于6.69％的铁碳合金在工业上无使用价值。
简化Fe - Fe3C 相图
6）过共晶白口铸铁的组织的变化顺序：
4、铁碳合金的成份、组织与性能的关系：
随含碳量的不同，其组织顺序：
含碳量越高，钢的强度 （先提高后降低）、硬度 越高，而塑性、韧性越低， 这在钢经过热处理后表现 尤为明显。
四、Fe－Fe3C相图的应用
在焊接工艺上的应用
1、在钢铁材料选用方面的应用
Fe-Fe3C相图揭示了铁碳合金的组织随成分变化的规律， 由组织可以判断出钢铁材料的力学性能，以便合理选用钢铁材 料。
L'd+Fe3CⅠ
EF线为共晶线，PSK为共析线，共析 线又称为A1线
0.0218 0.77
2.11
4.3
6.69
Fe
C%
Fe3C
AESG围成的相区为单一奥氏体区用A（γ-Fe）表示,γ-Fe为面心立方晶格
GS线表示降温过程中A转变为F(α-Fe )的开始线或者是升温过程中F转变为A的开始线，又称为A3线
Fe－Fe3C相图反映了铁碳合金的组织、性能随成分的变化规律， 为钢铁材料的选用提供了依据。
如各种型钢及桥梁、船舶、各种建筑结构用钢等，都需要强度较 高、塑性及韧性好、焊接性能好的材料，故一般选用含碳量较低（WC ＜0.25％）的钢材；
各种机械零件要求强度、塑性、韧性等综合性能较好的材料，一 般选用碳含量适中（WC＝0.30％～0.55％）的钢；
2、从奥氏体中析出的渗碳体称为（ 二次渗碳体 ），从 液体中结晶出的渗碳体称为（ 一次渗碳体）。
3、铁碳合金相图上的共析线是（ PSK ）。 4、亚共析钢冷却到PSK线时，要发生共析转变，奥氏
体转变成（ 珠光体）。
四、铁碳合金相图的工艺分析
1、铁碳合金的分类 2、典型铁碳合金结晶过程分析 3、铁碳合金的成分、组织与性能的关系 4、Fe－Fe3C相图的应用
白口铸铁 共晶铸铁
2.11~4.3
2.11~6.69 4.3
P+Fe3CⅡ+L'd
L'd
过共晶铸铁
4.3~6.69 L'd+Fe3CⅠ
典型的 显微组 织相片
组织 说明
单相铁 素体
白色相为铁 素体，黑色 为珠光体
珠光体 （F白+Fe3C黑）
珠光体+网状 二次渗碳体
珠光体+二 次渗碳体+ 低温莱氏体
低温莱氏体 (P黑+Fe3C白)
亚共析钢的室温组织 由珠光体和铁素体组成 合金的组织，按下列顺 序变化：
0.0218 0.77
2.11
4.3
6.69
2）共析钢的组织的变化顺序：
共析钢在室温时的组 织是珠光体，合金的 组织按下列顺序变化：
0
0.0218 0.77
2.11
4.3
6.69
3）过共析钢的组织的变化顺 序：
室温下为珠光体和 网状二次渗碳体组织。 钢中含碳量越多，二 次渗碳体也越多。
中职机械基础课件
机械工程材料
项目二 铁碳合金的相与相图
保定市徐水职教中心 机械类专业
学习目标：
一、铁碳合金的相及基本组织 二、铁碳合金相图的组成 三、Fe - Fe3C 相图的知识点 四，铁碳合金相图的工艺分析 五、Fe－Fe3C相图的应用
铁碳合金—碳钢和铸铁，是工业应用最广的合金。 含碳量为小于0.0218% 的称纯铁 含碳量为0.0218% ~2.11%的称钢 含碳量为 2.11%~ 6.69%的称铸铁。 含碳量大于6.69%时，合金太脆，已无实用价值。
三、Fe - Fe3C 相图的知识点
五个重要的成份点: P、S、 E、C、D。
四条重要的线: EF、ES、 GS、PK。
二个重要转变: 共晶转变、 共析转变。
二个重要温度: 1148 ℃ 、 727 ℃ 。
1600
1538
A
L
L+A
A
E
1148
C
912 G
F+A S
A+Ld+Fe3CⅡ
0
0.0218 0.77
2.11
4.3
6.69
4）亚共晶白口铸铁的组织的变化顺序：
0.0218 0.77
2.11
4.3
6.69
5）共晶白口铸铁的组织的变化顺序：
L--->L+Ld--->Ld (A+Fe3C共晶)--->Ld (A+Fe3C共晶+Fe3CII)--->L'd(P+Fe3CII+Fe3C)
共晶成分的铁碳合金熔点最低,结晶温度范围最小,具有良好的铸造性能。
3、在锻造方面的应用
碳钢在室温下塑性较差，变形较困难， 只有将其加热到单一奥氏体状态，才具有较 高的塑性和较低的强度，容易产生塑性变形。 所以，锻、轧温度通常选在单相奥氏体区内。
一般始锻（或始轧）温度控制在固相线 以下100～200℃范围内，温度不宜太高，以 免钢材严重氧化或发生奥氏体晶界熔化（过 烧）。
钢中的渗碳体 铸铁中的石墨
⑷珠光体：铁素体与Fe3C的机械混合物，用P表示。
珠光体的组织特点是两相呈片 层相间分布,性能介于两相 （铁素体和Fe3C ）之间。
珠光体
⑸莱氏体：奥氏体与Fe3C的机械混合物 高温莱氏体：727 ℃以上，奥氏体与渗碳体，以Le表示 低温莱氏体：727 ℃以下，珠光体与渗碳体，以L’e表示 为蜂窝状, 以Fe3C为基，性能硬而脆。
5）GS线 奥氏体冷却时开始向铁素 体转变的温度线，通常称 为A3线。
6）PSK水平线 共析线，通常称为A1线。 奥氏体冷却到共析线温度 （727℃）时，将发生共 析转变生成珠光体（P），
wC＞0.0218%的铁碳合金
均会发生共析转变。
3、共晶和共析的概念：
共晶：指一定成分的液
体合金，在一定温度下， 同时结晶出成分和晶格 均不相同的两种晶体。
铁和碳可形成一系列稳定化合物： Fe3C、 Fe2C、 FeC，都可作为纯组元看待。
一、铁碳合金的相及基本组织
⒈ 组元：Fe、 Fe3C ⒉ 相：
⑴ 铁素体：
碳在-Fe中的固溶体称铁素体,
用F 表示。
铁素体
是体心立方间隙固溶体。铁素体的溶碳能力很低,在727℃时 最大为0.0218%，室温下仅为0.0008%。
各类工具、刃具、量具、模具要求硬度高，耐磨性好的材料，则 可选用含碳量较高（WC＝0.70％～1.2％）的钢。
纯铁的强度低，不宜用作工程材料。 白口铸铁硬度高、脆性大，不能锻造和切削加工，但铸造性能好， 耐磨性高，适于制造不受冲击、要求耐磨、形状复杂的工件，如冷轧 辊、球磨机的铁球等。
2、在铸造生产上的应用
铁碳合金 (按成分可
⑵钢(高温组织为单相
变形)
A，易于
分为三类)
来自百度文库
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)
(3)白口铸铁(在液态下结晶时，全部
或部分液相会发生共晶转变，获得全部
① ②
亚共晶白口铸铁 共晶白口铸铁
(2.11 ～ (4.3%C)