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巧记铁碳相图

本帖最后由 sunny2008 于 2010-12-8 06:23 编辑

一二三四五六巧记铁碳相图

"一"指一种合金组织渗碳体（Fe3C）：特别需要注意从金属液态直接

结晶出渗碳体称为一次渗碳体（Fe3CⅠ），而从A（奥氏体）中析出渗碳体称为

二次渗碳体（Fe3CⅡ）。很易把两者混淆。

"二"指二个坐标：Ｃ/％、Ｔo／℃；在画的时候容易忘记这两坐标标注。

"三"指三个单项：Ａ（奥氏体）、Ｐ（珠光体）、Ｌd（莱氏体）。在铁碳

合金相图中，只有三个区域中是单项组织，其中在727℃以下含碳量为0.77％时，

其成分只有Ｐ（朱光体），1148℃以下含碳量为4.3％时，其成分只有Ｌd（莱

氏体），在这些地方经常容易漏掉。

"四"指四个含碳量： 0.77％、2.11％、4.3％、6.69％；

"五"指五种温度：1538℃，1148℃，1227℃，912℃，727℃；

"六"指六条线：

(1) ACD液相线：其以上组织都是液态。

(2) AECF固相线：其以下组织都是固态。

(3) GS奥氏体析出铁素体的开始线：奥氏体析出铁素体

(4) ES溶解度线：奥氏体析出渗碳体称为二次渗碳体

(5) ECF共晶线：金属液态结晶出莱氏体（Ld）。

(6) PSK共析线：当合金组织冷却到727℃以下奥氏体（A）全部转成朱光体

（P）。

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昨天 06:23

一、基本概念

1.铁碳合金：碳钢和铸铁的统称，都是以铁和碳为基本组元的合金

2.碳 钢：含碳量为0.0218%～2.11%的铁碳合金

3.铸 铁：含碳量大于2.11%的铁碳合金

4.铁碳合金相图：研究铁碳合金的工具，是研究碳钢和铸铁成分、温

度、组织和性能之间关系的理论基础，也是制定各种热加工工艺的依据。

注：由于含碳量大于Fe3C的含碳量（6.69%）时，合金太脆，无实用

价值，因此所讨论的铁碳合金相图实际上是Fe-Fe3C

二、组元

1.纯铁

纯铁指的是室温下的α-Fe，强度、硬度低，塑性、韧性好。

2.碳

碳是非金属元素，自然界存在的游离的碳有金刚石和石墨，它们是同

素异构体。

3.碳在铁碳合金中的存在形式有三种：

1.C与Fe形成金属化合物，即渗碳体；

2.C以游离态的石墨存在于合金中。

3.C溶于Fe的不同晶格中形成固溶体；

A. 铁素体：C溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体，体心立方晶格，用

符号“F”或“α”表示，铁素体是一种强度和硬度低，而塑性和韧性好的相，

铁素体在室温下可稳定存在。

B. 奥氏体：C溶于γ-Fe中所形成的间隙固溶体，面心立方晶格，用

符号“A”或“γ”表示，奥氏体强度低、塑性好，钢材的热加工都在奥氏体相

区进行，奥氏体在高温下可稳定存在。

C. C与Fe形成金属化合物：即渗碳体Fe3C，Fe与C组成的金属化合

物，Fe与C组成的金属化合物，含碳量为6.69％。以“Fe3C”或“Cm”符号表

示，渗碳体的熔点为1227℃，硬度很高(HB＝800)而脆，塑性几乎等于零。渗碳

体在钢和铸铁中，一般呈片状、网状或球状存在。它的形状和分布对钢的性能影

响很大，是铁碳合金的重要强化相。碳在a-Fe中溶解度很低，所以常温下碳以

渗碳体或石墨的形式存在。

铁碳合金相图的分析

1.铁碳合金相图由三个相图组成：包晶相图、共晶相图和共析相图；

2.相图中有五个单相区：液相L、高温铁素体δ、铁素体 α、奥氏体 γ、渗碳

体 Fe3C；