铁-碳相图（动图解析+精美金相图），速收藏！

2020-02-06 12:43:33 作者：本网整理来源：中国腐蚀与防护网分享至：

导读

铁碳合金是人类使用最为广泛的金属材料，不同成分的铁碳合金，组织和性能也不相同。在研究和使用钢铁材料、制定其热加工和热处理工艺以及分析工艺废品的原因时，都需要应用铁-碳相图，可见铁-碳相图的重要性，下面小编带大家从铁-碳合金的典型组织、相图剖析及平衡结晶过程三个方面一起看看那些年我们追过的铁-碳相图。

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铁-碳合金典型组织

铁素体（Ferrite）/（α-Fe）/（F）

组织：碳在α-Fe中的固溶体，体心立方晶格；

特性：碳在α-Fe中溶解度极小，室温时仅为0.0008%，在727℃时达到最大溶解度0.0218%；性能：铁素体的力学性能特点是塑性、韧性好，而强度、硬度低。

铁素体的组织为多边形晶粒，性能与纯铁相似。

铁素体晶体结构

铁素体金相图

奥氏体（Austenite）/（γ-Fe）/（A）

组织：碳溶于γ-Fe中的间隙固溶体，面心立方晶格；特性：碳在γ-Fe中的溶解度要比在α-Fe中大，在727℃时为0.77%，在1148℃时溶解度最大，可达2.11%；性能：具有一定的强度和硬度，塑性和韧性也好。

奥氏体组织为不规则多面体晶粒，晶界较直钢材热加工都在奥氏体区进行。

奥氏体晶体结构

奥氏体金相图

渗碳体（Cementite）/（Fe3C）/（C）

组织：铁和碳的化合物（Fe3C）；

特性：呈复杂晶格结构的间隙化合物.含碳量为6.67%，Fe3C是一种介稳态相，在一定条件下会发生分解；性能：硬度很高、耐磨，但脆性很大，塑性几乎为零。

渗碳体是钢中的强化相，根据生成条件不同渗碳体有条状、网状、片状、粒状等形态。

渗碳体金晶体结构

渗碳体金相图

珠光体（Pearlite）/（P）

组织：由铁素体+渗碳体组成的机械混合物；

特性：珠光体是过冷奥氏体等温转变产物，呈现珍珠般的光泽，根据转变温度不同珠光体分为：珠光体（P）、索氏体（S）和屈氏体（T），三者本质并无差别，转变温度逐渐降低，尺寸P>S>T，；性能：力学性能介于铁素体与渗碳体之间，强度较高，硬度适中，塑性和韧性较好；显微组织为由铁素体片与渗碳体片交替排列的片状组织，高碳钢经球化退火后也可获得球状珠光体（也称粒状珠光体）。

片状珠光体金相图

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粒状珠光体金相图

莱氏体（Ledeburite）/（Ld/Ld’）

组织：莱氏体是奥氏体+渗碳体的机械混合物，727℃以下时，是珠光体+渗碳体机械混合物；特性：铸铁合金溶液含碳量在2.11%以上时，缓慢冷到1147℃便凝固出共晶莱氏体；1148℃~727℃之间的莱氏体称为高温莱氏体（Ld）；727℃以下的莱氏体称为变态莱氏体或称低温莱氏体（Ld’），性能：莱氏体的力学性能与渗碳体相似，硬度很高，塑性极差，几乎为零。

金相组织整体呈蜂窝状，奥氏体分布在渗碳体的基体上。