文档介绍：任务三铁碳合金相图
衡阳财经工业职业技术学院
机械工程系
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教学目的与要求
掌握Fe-C合金的基本相、组织以及它们的性能特点。
掌握Fe-Fe3C相图特征点、线的含义及区域组织分析。
熟悉典型铁碳合金结晶过程及Fe- Fe3C相图的应用
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知识点一、铁碳合金的组元与基本相
一、纯铁的同素异构转变
图1-29 纯铁的冷却曲线及晶体结构变化
同一种元素在不同条件下
具有不同的晶体结构。当
温度等外界条件变化时，
晶格类型会发生转变，
称为同素异构转变
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二、铁碳全合金的基本相及其性能
1、液相。铁碳合金在溶化温度以上形成的均匀液体称为
液相，用符号L表示。
2、铁素体。碳在α-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体，
用符号F表示。碳在α-Fe中的溶解度很低，因此，铁
素体的机械性能与纯铁相近，其强度、硬度较低，
但具有良好的塑性、韧性。
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二、铁碳全合金的基本相及其性能
3、奥氏体。碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体，
用符号A表示。
4、渗碳体。渗碳体是一种具有复杂晶体结构的间隙化合物，
它的分子式为Fe3C，渗碳体既是组元，又是基本相。
5、珠光体。用符号P表示，它是铁素体与渗碳体薄层片相间
的机械机械混合物。
6、莱氏体用符号Ld表示，奥氏体和渗碳体所组成的共晶体。
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知识点二 Fe- Fe3C相图分析
图1-30 Fe- Fe3C相图
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简化的Fe- Fe3C相图
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1、主要特性点
表1-4简化Fe- Fe3C相图中的特性点
特性点符号
温度/℃
ωc（%）
含义
A
1538
0
熔点：纯铁的熔点
C
1148

共晶点：—→Ld(%+Fe3C共晶)
D
1227

熔点：渗碳体的熔点
E
1148

碳在γ-Fe中的最大溶解度点
G
912
0
同素异构转变点
S
727

共析点：%—→p(%+Fe3C共析)
P
727

碳在α-Fe中的最大溶解度点
Q
室温

室温下碳在α-Fe中的溶解度
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2、主要特性线
（1）AC线液体向奥氏体转变的开始线。即：L→A。
（2）CD线液体向渗碳体转变的开始线。即：L→Fe3CⅠ。
ACD线统称为液相线，在此线之上合金全部处于液相状态，用符号L表示。
（3）AE线液体向奥氏体转变的终了线。
（4）ECF水平线共晶线。
AECF线统称为固相线，液体合金冷却至此线全部结晶为固体，此线以下为固相区。
（5）ES线又称Acm线，是碳在奥氏体中的溶解度曲线。即：L→Fe3CⅡ。
（6）GS线又称A3线，
（7）GP线奥氏体向铁素体转变的终了线。
（8）PSK水平线共析线（727℃），又称A1线。
（9）PQ线碳在铁素体中的溶解度曲线。
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3、相区
（1）单相区简化的Fe- Fe3C相图中有F、A、L和Fe3C
四个单相区。
（2）两相区简化的Fe- Fe3C相图中有五个两相区，即
L+A两相区、L+Fe3C两相区、A+Fe3C两相区、A+F两相
区和F+ Fe3C两相区。
每个两相区都与相应的两个单相区相邻；两条三相共存线，
即共晶线ECF，L、A和Fe3C三相共存，共析线PSK，A、F
和Fe3C三相共存。
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