§2-5 §2-5 铁碳合金的组织与状态图铁碳合金的组织与状态图 铁碳合金—碳钢和铸铁，是工业应用最广的合金。 含碳量为 0.0218% ~2.11% 的称钢 含碳量为 2.11%~ 6.69% 的称铸铁。 铁和碳可形成一系列稳定化合物： Fe3C 、 Fe2C 、 FeC ，都可作为纯组元看待。 含碳量大于 Fe3C 成分（ 6.69% ）时，合金太脆，已无实用价值。一、铁碳合金的基本组织 是体心立方间隙固溶体。铁素体的溶碳能力很低 , 在 727℃时最大为 0.0218% ，室温下仅为 0.0008% 。 铁素体的组织为多边形晶粒，性能与纯铁相似。铁素体 ⒈ 组元： Fe 、 Fe3C ⒉ 相 ⑴ 铁素体： 碳在 -Fe 中的固溶体称铁素体 , 用 F 或 表示。 铁素体组织金相图 ⑵ 奥氏体 : 碳在 -Fe 中的固溶体称奥氏体。用 A 或 表示。 是面心立方晶格的间隙固溶体。溶碳能力比铁素体大， 1148℃ 时最大为 2.11% 。 727 ℃ 时为 0.77% 组织为不规则多面体晶粒，晶界较直。强度低、塑性好，钢材热加工都在 区进行 . 碳钢室温组织中无奥氏体。奥氏体 奥氏体组织金相图 ⑶ 渗碳体：即 Fe3C, 含碳 6.69%, 用 Fe3C 或 Cm表示。 Fe3C 硬度高、强度低 (b35MPa), 脆性大 , 塑性几乎为零 Fe3C 是一个亚稳相，在一定条件下可发生分解：Fe3C→3Fe+C( 石墨 ), 该反应对铸铁有重要意义。 由于碳在 -Fe 中的溶解度很小，因而常温下碳在铁碳合金中主要以 Fe3C 或石墨的形式存在。 铸铁中的石墨钢中的渗碳体渗碳体组织金相图 ⑷ 珠光体：铁素体与 Fe3C 的机械混合物，用 P 表示。 珠光体的组织特点是两相呈片层相间分布 , 性能介于两相之间。珠光体珠光体 ( P ) ⑸ 莱氏体： 与 Fe3C 的机械混合物 高温莱氏体： 727 ℃ 以上，奥氏体与渗碳体，以 Le 表示 低温莱氏体： 727 ℃ 以下，珠光体与渗碳体，以 L’e 表示 为蜂窝状 , 以 Fe3C 为基，性能硬而脆。莱氏体莱氏体 ( Ld )相图的建立相图的建立相图的建立名称A 金属B 金属熔点高低合金 1100%0%合金 290%10%合金 380%20%……..……..…….合金 920%80%合金 1010%90%合金 110%100%热 分 析 法时间温度90 705030AB温度A温度温度abab : 液相线ab : 固相线LL + SSL : 液相区S : 固相区L+S: 液固共存区AB温度铁碳合金相图是研究铁碳合金...
