文档介绍：铁碳合金相图
非合金钢[（GB/T 1３３04－91),将钢分为非合金钢、低合金钢与合金钢三大类]与铸铁就就是应用极其广泛得重要金属材料,都就就是以铁为基主要由铁与碳组成得铁碳合金。了解铁碳合金成分与组织、性能得关系,有助于我们更好地研究与使用钢铁材料。本章将着重讨论铁碳相图及其应用方面得一些问题。
铁与碳可以形成一系列化合物：、、等。得含碳量为6、６9％,铁碳合金含碳量超过6、69％,脆性很大,没有实用价值,所以本章讨论得铁碳相图,实际就就是-相图。相图得两个组元就就是与。
3、1 -系合金得组元与基本相
３、l、l 组元
⑴纯铁 就就是过渡族元素,1个大气压下得熔点为1５３８℃,20℃时得密度为。纯铁在不同得温度区间有不同得晶体结构（同素异构转变)，即:
-(体心)－(面心)-(体心)
工业纯铁得力学性能大致如下:抗拉强度=180~２30,屈服强度＝１00～１７0,伸长率30~5０%,硬度为50~８0。
可见，纯铁强度低,硬度低，塑性好,很少做结构材料,由于有高得磁导率,主要作为电工材料用于各种铁芯。
⑵ 就就是铁与碳形成得间隙化合物,晶体结构十分复杂,通常称渗碳体,可用符号表示。具有很高得硬度但很脆，硬度约为9５０～1０５0，抗拉强度＝3０,伸长率。
3、１、2 基本相
-相图中除了高温时存在得液相，与化合物相外，还有碳溶于铁形成得几种间隙固溶体相:
⑴ 高温铁素体 碳溶于-得间隙固溶体,体心立方晶格,用符号表示。
⑵ 铁素体 碳溶于－得间隙固溶体，体心立方晶格，用符号或表示。中碳得固溶度极小,室温时约为０、００08%,60０℃时约为0、０05７％,在７27℃时溶碳量最大,约为0、02１8％,但也不大，在后续得计算中，如果无特殊要求可忽略不计。力学性能与工业纯铁相当。
⑶ 奥氏体 碳溶于-得间隙固溶体，面心立方晶格,用符号或表示。奥氏体中碳得固溶度较大,在1１48℃时最大达2、11%。奥氏体强度较低,硬度不高,易于塑性变形。
3、２ -相图
3、2、1 -相图中各点得温度、含碳量及含义
-相图及相图中各点得温度、含碳量等见图３、1及表３、１所示。
图3、1及表３、１中代表符号属通用,一般不随意改变。
C, ％(重量) →
图３、1 -相图
表３、1相图中各点得温度、含碳量及含义
符号
温度（℃）
含碳量［%（质量)]
含 义
A
B
C
D
E
Ｆ
G
H
J
K
Ｎ
Ｐ
S
Q
1５３8
１４９5
1148
1２27
1148
1148
912
１49５
1495
7２7
139４
727
727
60０
(室温)
0
0、53
４、30
6、69
２、11
6、６9
０
０、09
0、１7
6、69
０
0、０２１８
0、77
0、0０５７
(０、0０0８)
纯铁得熔点
包晶转变时液态合金得成分
共晶点
Fｅ3C得熔点
碳在γ-Ｆe中得最大溶解度
Fe3C得成分
α－Ｆｅ→γ－Ｆe同素异构转变点
碳在δ－Fe中得最大溶解度
包晶点
Fｅ3C得成分
γ-Fe→δ-Ｆe同素异构转变点
碳在α-Fｅ中得最大溶解度
共析点
６00℃(或室温)时碳在α-Fe中得最大溶解度
3、2、2 -相图中重要得点与线
3、２、2、1 三个重要得特性点
⑴点为包晶点 合金在平衡结晶过程中冷却到1495℃时。点成分得与点成分得 发生包晶反应,生成点成分得。包晶反应在恒温下进行,反应过程中、、三相共存,反应式为: 或 。
⑵点为共晶点 合金在平衡结晶过程中冷却到１1４8℃时。点成分得发生共晶反应,生成点成分得与。共晶反应在恒温下进行，反应过程中、、三相共存,反应式为: 或 。
共晶反应得产物就就是与得共晶混合物,称莱氏体,用符号表示,所以共晶反应式也可表达为: 。
莱氏体组织中得渗碳体称为共晶渗碳体。在显微镜下莱氏体得形态就就是块状或粒状(７２7℃时转变为珠光体)分布在渗碳体基体上。
⑶点为共析点 合金在平衡结晶过程中冷却到72７℃时点成分得发生共析反应,生成点成分得与。共析反应在恒温下进行,反应过程中、、三相共存，反应式为: 或
共析反应得产物就就是铁素体与渗碳体得共析混合物，称珠光体,用符号表示,因而共析反应可简单表示为：
中得渗碳体称为共析渗碳体。在显微镜下得形态呈层片状。在放大倍数很高时,可清楚瞧到相间分布得渗碳体片(窄条)与铁素体片（宽条）。
得强度较高,塑性、韧性与硬度介于渗碳体与铁素体之间,其机械性能如下:
抗拉强度(） 7７0 延伸率() 2０～３5%