文档介绍：机械工程材料
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铁碳合金
碳对铁碳合金的组织和性能的影响
在以α固溶体为基体的铁碳合金中，Fe3C的出现。一般起强化作用。其规律是它的数量越多、越细小和分布越均匀，则钢的强度越高，即含碳量增加，强度升高，%左右，强度达到最高值。当含碳量超过共析成分后，由于强度很低的Fe3C沿着P晶界出现，使钢的强度增加变慢。%是Fe3C在P晶界形成网状，易产生裂纹，使钢的强度降低。结果形成了右图所示的钢中含碳量和机械性能的关系曲线。
*过共析钢和白口铸铁脆性高的原因：
当合金中含碳量增加较多时，形成以Fe3C为基体的白口铸铁时其塑性和韧性就大大降低了。
为了保证工业用钢具有足够强度及一定的塑性和韧性，钢中Fe3C数量不应过多，%。
Fe-Fe3C相图的应用
在选料方面的应用。
在铸造工艺方面的应用。
在锻造工艺方面的应用。
在热处理工艺方面的应用。
在选料方面的应用
低碳钢（%~%）适用于塑性和韧性好的材料。例如：建筑结构、各种型钢和容器用钢等。
中碳钢（%~%）适用于要求强度、塑性和韧性较好的材料。例如：各种机器零件等。
高碳钢（%~%）适用于要求硬度高、耐磨性好的材料。例如：各种工具等。
白口铸铁虽然有脆性，但强度高，具有很好的耐磨能力。可用于需要耐磨而不受冲击的零件。例如：拉丝模、犁铧和球磨机的铁球等。
在铸造工艺方面的应用
根据合金在铸造师对流动性的要求，主要依据是熔点低和洁净温度区间较小为好的原则，在相图上可选择合金的成分和合金的浇注温度。一般是选择液相线以上50~100度作为浇注温度。从Fe-Fe3C相图可看出，共晶成分附近，%附近和接近纯铁成分的合金的流动性最好。%~%的合金，%左右的合金，因为它们的结晶温度区间小或熔点低，铸造性能好。
在锻造工艺方面的应用
钢的锻造和热轧一般都选则在单相的γ固溶体区域，钢的锻造和热轧的开始温度选在固相线以下100~200度范围内。多数在1150~1250度范围内。不能高否则钢材会过于氧化或过烧，而锻轧的终了温度在750~850度范围内，不能过低，否则会因钢材塑性差而导致钢材开裂，也不能过高，否则锻轧后再结晶可引起γ固溶体的晶粒粗大，是刚才性能变坏。一般是亚共析钢取接近上限温度，否则可能有带状分布的铁素体出现，使性能变坏，而亚共析钢取接近下限温度。