文档介绍：相平衡与相图铁碳相图
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一. 铁碳合金的组元及基本相
钢和铸铁是应用最广的金属材料，虽然它们的种类很多，成分不一，但是它们的基本组成都是铁(Fe)和碳(C)两种元素，故统称为铁碳合金。因此，学****铁碳相图、掌握应用铁碳相图的规律解决实际问题是非常重要的。
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在铁碳合金中，Fe与C可以形成一系列化合物：Fe3C、Fe2C、FeC。所以，Fe-C相图可以划分成Fe-Fe3C, Fe3C-Fe2C, Fe2C-FeC和FeC-C四个部分。工业上使用的铁碳合金含碳量不超过5％，因此，通常所说的铁碳相图就是Fe-Fe3C部分。
Fe-Fe3C相图
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1) 纯铁（Fe）
纯铁 熔点1538℃，/㎝³。
1. Fe—C合金中的组元
铁碳合金中组元：
渗碳体（Fe3C）
纯铁(Fe)
纯铁具有磁性转变（770℃磁性转变）。纯铁的强度低，塑性好(软)，很少用于结构材料。主要利用铁磁性。
纯铁的显微组织
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纯铁的冷却曲线及晶体结构变化
纯铁固态下具有同素异构转变：912°C以下为体心立方(bcc)晶体结构，912°C到1394°C之间为面心立方(fcc)结构, 1394°C到熔点之间为体心立方(bcc)结构。
纯铁的同素异构转变
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通常将 转变称为A4 转变，转变的平衡临界点温度称为A4 点.
将 转变称为A3 转变，转变的平衡临界点温度称为A3 点。
通常将α-Fe在770℃的磁性转变（高温的顺磁性→低温的铁磁性）称为A2转变，磁性转变温度称为铁的居里点。
纯铁的冷却曲线
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2) 渗碳体(Fe3C)
渗碳体是Fe—C合金中碳以化合物Fe3C形式出现，% 。正交晶系,C原子周围有6个Fe原子，构成一个八面体,Fe:C=3:1，一个渗碳体晶胞含有12个铁原子和4个碳原子。
渗碳体的晶格
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Fe3C在230℃以下具有铁磁性，渗碳体在230℃的磁性转变称为A0 转变。
Fe3C在钢和铸铁中呈现片状，粒状，网状和板条状。渗碳体硬而脆，塑性极低，延伸率接近于0。它是钢铁材料中的主要强化相。
渗碳体组织金相图
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2. Fe-C合金中的基本相和组织
在Fe—Fe3C相图中，Fe-C合金在不同条件(成分，温度)下，可有六个基本相： 液相、δ相、γ相、α相、Fe3C相、石墨（C）
（1）液相(L)
Fe与C在高温下形成的液体溶液。
（2）δ相
C溶于δ－Fe中的间隙固溶体称为δ 铁素体，也称高温铁素体。在1459℃%，为bcc结构，
（3）渗碳体 前面已讨论过
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含100%C，灰口铸铁中一个基本组成相，用C或G表示。
(4)石墨
石墨具有简单六方晶格。
同一晶面上碳原子以共价键结合,。
，结合力弱。
耐高温，导电，一定的润滑性，但其强度、硬度、塑性和韧性都极低。
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