鐵碳相圖基礎(chǔ)篇
Fe-C合金相圖實(shí)際上是Fe-Fe3C相圖，鐵碳合金的基本組元也應(yīng)該是純鐵和Fe3C。
鐵碳合金相圖是研究鐵碳合金的工具，是研究碳鋼和鑄鐵成分、溫度、組織和性能之間關(guān)系的理論基礎(chǔ)，也是制定各種熱加工工藝的依據(jù)。
1、Fe-C相圖中重要的點(diǎn)
2、Fe-C相圖中重要的線
3、Fe-C合金平衡結(jié)晶過(guò)程
Fe-Fe3C相圖中的相：
Ⅳ、過(guò)共析鋼（0.77%<C%<2.11%）
Ⅴ、共晶白口鐵（C%=4.3%）
Ⅵ、亞共晶白口鑄鐵（2.11%<C%<4.3%）
Ⅶ、過(guò)共晶白口鑄鐵 （C%>4.3%）
是不是已經(jīng)凌亂了，不要急，咱們?cè)購(gòu)南旅孢@個(gè)角度繼續(xù)推演這個(gè)過(guò)程：
鐵碳相圖可視篇
鐵碳相圖中的相有：
鐵素體：碳溶解于α-Fe中形成的固溶體，用α 或 F 表示；
高溫鐵素體（δ-鐵素體） ：由于δ-Fe是高溫相，因此碳溶解于δ-Fe中形成的固溶體也稱為高溫鐵素體，用δ 表示
奧氏體：碳溶解于g－Fe中形成的固溶體，用g 或A 表示
滲碳體：鐵和碳形成的化合物，含碳量為6.69%，用Fe3C或Cm表示
鐵碳相圖中的組織：
珠光體：共析轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物，是a 與Fe3C的機(jī)械混合物，用P表示。
萊氏體：共晶轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物是奧氏體與滲碳體的機(jī)械混合物，用符號(hào)Ld 表示。
低溫萊氏體：這種由P與Fe3C組成的共晶體稱，用Le’表示
此外還有Fe3CⅠ、Fe3C Ⅱ、Fe3CⅢ以及Fe3C（共析滲碳體）
組織及相組成計(jì)算
接下來(lái)讓我們們看一下含碳量不同的液相的析晶過(guò)程：
C%很低
亞共析
共析
過(guò)共析
亞共晶
共晶
過(guò)共晶
鐵碳相圖升華篇
奧氏體：碳與合金元素溶解在γ-Fe中的固溶體，仍保持γ-Fe的面心立方晶格
特征：奧氏體塑性很好，強(qiáng)度較低，具有一定韌性，不具有鐵磁性
鐵素體：碳與合金元素溶解在a-Fe中的固溶體，具有體心立方晶格，溶碳能力極差；
特征：具有良好的韌性和塑性；呈明亮的多邊形晶粒組織；
馬氏體：碳溶于α-Fe的過(guò)飽和的固溶體，體心正方結(jié)構(gòu)；
常見(jiàn)的馬氏體形態(tài)：板條、片狀；
板條馬氏體：在低、中碳鋼及不銹鋼中形成，由許多成群的、相互平行排列的板條所組成的板條束。空間形狀是扁條狀的，一個(gè)奧氏體晶粒可轉(zhuǎn)變成幾個(gè)板條束（通常3到5個(gè)）；
片狀馬氏體（針狀馬氏體）：常見(jiàn)于高、中碳鋼及高Ni的Fe-Ni合金中；當(dāng)最大尺寸的馬氏體片小到光學(xué)顯微鏡無(wú)法分辨時(shí)，便稱為隱晶馬氏體。在生產(chǎn)中正常淬火得到的馬氏體，一般都是隱晶馬氏體。
回火馬氏體：低溫（150～250oC）回火產(chǎn)生的過(guò)飽和程度較低的馬氏體和極細(xì)的碳化物共同組成的組織。
這種組織極易受腐蝕，光學(xué)顯微鏡下呈暗黑色針狀組織（保持淬火馬氏體位向），與下貝氏體很相似，只有在高倍電子顯微鏡下才能看到極細(xì)小的碳化物質(zhì)點(diǎn)。
滲碳體：碳與鐵形成的一種化合物Fe3C；
特征：含碳量為6.67%，具有復(fù)雜的斜方晶體結(jié)構(gòu)；硬度很高，脆性極大，韌性、塑性幾乎為零；
珠光體：鐵碳合金中共析反應(yīng)所形成的鐵素體與滲碳體組成的片層相間的機(jī)械混合物；
特征：呈現(xiàn)珍珠般的光澤；力學(xué)性能介于鐵素體與滲碳體之間,強(qiáng)度較高,硬度適中,塑性和韌性較好；
片狀珠光體：鐵素體和滲碳體以薄層形式，交替重疊形成的混合物；
根據(jù)珠光體片間距的大小不同可以分為：
珠光體（片間距450～150nm，形成溫度范圍A1～650℃，在光學(xué)顯微鏡下能明顯分辨出來(lái)）
索氏體（片間距150～80nm，形成溫度范圍650～600℃，只有高倍光學(xué)顯微鏡下才分辨出來(lái)）
屈氏體（片間距80～30nm，形成溫度范圍600～550℃，只能用電子顯微鏡才能分辨出來(lái)）
粒狀珠光體：由鐵素體和粒狀碳化物組成。它是經(jīng)球化退火或馬氏體在650℃~A1溫度范圍內(nèi)回火形成。
特征：碳化物成顆粒狀分布在鐵素體上。
上貝氏體：過(guò)冷奧氏體在中溫（約350~550℃）的相變產(chǎn)物，由過(guò)飽和針狀鐵素體和滲碳體形成的混合物，滲碳體在鐵素體針間；
特征：典型上貝氏體呈羽毛狀，晶界為對(duì)稱軸，脆性，硬度較高；
下貝氏體：過(guò)冷奧氏體在350℃~Ms的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物。由過(guò)飽和針狀鐵素體和滲碳體形成的混合物，但滲碳體在鐵素體針內(nèi)；
特征：呈黑色針狀或竹葉狀；
馬氏體＋下貝氏體＋屈氏體
粒狀貝氏體：過(guò)冷奧氏體在貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)的最上部的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物。剛形成時(shí)是由條狀鐵素體合并而成的塊狀鐵素體和小島狀富碳奧氏體組成，富碳奧氏體在隨后的冷卻過(guò)程中，可能全部保留成為殘余奧氏體；也可能部分或全部分解為鐵素體和滲碳體的混合物（珠光體或貝氏體）；最可能部分轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，部分保留下來(lái)而形成兩相混合物，稱為M-A組織。
特征：大塊狀或條狀的鐵素體內(nèi)分布著眾多小島的復(fù)相組織。
無(wú)碳化物貝氏體：板條狀鐵素體單相組成的組織，也稱為鐵素體貝氏體；形成溫度在貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)的最上部。
特征：無(wú)碳化物貝氏體一般出現(xiàn)在低碳鋼中，在硅、鋁含量高的鋼中也容易形成。
魏氏組織：在奧氏體晶粒較粗大，冷卻速度適宜時(shí)，鋼中的先共析相以針片狀形態(tài)與片狀珠光體混合存在的復(fù)相組織。
特征：晶粒粗大，形態(tài)有片狀、羽毛狀或三角形
回火屈氏體：碳化物和a-相的混合物。
特征：它由馬氏體在350~500℃時(shí)中溫回火形成。其組織特征是鐵素體基體內(nèi)分布著極細(xì)小的粒狀碳化物，針狀形態(tài)已逐漸消失，但仍隱約可見(jiàn)，碳化物在光學(xué)顯微鏡下不能分辨，僅觀察到暗黑的組織，在電鏡下才能清晰分辨兩相，可看出碳化物顆粒已明顯長(zhǎng)大。
回火索氏體：鐵素體為基體，基體上分布著均勻碳化物顆粒。
特征：它由馬氏體在500~650℃時(shí)高溫回火形成。其組織特征是由等軸狀鐵素體和細(xì)粒狀碳化物構(gòu)成的復(fù)相組織，馬氏體片的痕跡已消失，滲碳體的外形已較清晰，但在光鏡下也難分辨，在電鏡下可看到的滲碳體顆粒較大。
萊氏體：奧氏體與滲碳體的共晶混合物。呈樹(shù)枝狀的奧氏體分布在滲碳體的基體上。
End
綜合資料：材料人考學(xué)（ID：cailiaorencollege）、新材料在線
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