金相组织 铁碳合金

金相组织---铁碳合金

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 工业纯铁：含碳量小于0.0218% 共析钢：含碳量0.77% 亚共析钢：含碳量0.0218%～0.77% 过共析钢：含碳量0.77%～2.11% 3、铸铁：含碳量大于2.11%的铁碳合金

共晶白口铁含碳量4.3%

亚共晶白口铁含碳量2.11%～4.3%

过共晶白口铁含碳量4.3%～6.69%

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：

●C与Fe形成金属化合物，即渗碳体；

●C以游离态的石墨存在于合金中。

●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。