§ 4-3 典型合金的结晶及其组织
一、铁 — 渗碳体相图中铁碳合金的分类
Fe-Fe3C相图中不同成分的铁碳合金, 具有不同显微组织
和性能, 通常根据相图中 P点, E点将铁碳合金氛围工业
纯铁, 钢和白口铸铁三大类 。
1,工业纯铁
成分 P点以左 （ Wc<0.0218%） 的铁碳合金, 其室温组织
为铁素体 和三次渗碳体 。
上一级
2、钢
成分为 P点与 E点间（ Wc=0.0218～ 2.11%） 的
Fe-C合金。其特点是高温固态组织为塑性很好
的 γ,因而可进行热加工。
根据含碳量不同又可分为三类：
（ 1） 共 析 钢 —— 含碳量 =0.77%
（ 2） 亚共析钢 —— 含碳量 <0.77%
（ 3） 过共析钢 —— 含碳量 >0.77%
上一级
3,白口铸铁
成分为 E点右面（ C%=2.11~6.69%） 的铁碳合
金。其特点是液态结晶时都有共晶转变，因而
与钢相比有较好的铸造性能。但高温中组织硬
脆的渗碳体量很多，故不能进行压力加工，根
据相图：
白口铸铁分为：共晶白口铸铁 —— C%=4.3%；
亚共晶白口铸铁 —— C%<4.3%； 过共晶白口铸
铁 —— C%>4.3%
上一级
二,Fe-Fe3C合金的结晶过程及组织转变
1
2
3
1
2
3
1
2
3
上一级
1.合金 Ⅰ （共析钢）
1点 → 2点 与匀晶相图完全相同 。
2点为奥氏体
2点 → 3点 组织不变
3点
%8.88%1000 2 1 8.069.6 77.069.6 ??? ??? PKSKF
%2.11%100
0218.069.6
0218.077.0
3 ???
???
PK
PSCFe
上一级
)( 3 CFeFS ???
2,合金 Ⅱ （亚共析钢）
1点 → 3点 结晶过程与共析钢相似
3点 奥氏体开始转变成铁素体
3点 → 4点 由奥氏体逐渐转变成铁素体
4点 剩余奥氏体发生共析转变
亚共析钢的室温组织为铁素体和珠光体 。 在显微分析
中, 可以根据珠光体和铁素体所占面积的相对量, 来
估算出亚共析钢中碳的质量分数 WC。
WC=P× 0.77% (P,珠光体在显微组织中所占的面积百
分比 )
上一级
3．合金 Ⅲ （过共析钢）
1点 →3 点间的结晶过程与共析钢相同。
3点 开始析出二次渗碳体 。
3点 → 4点 不断析出二次渗碳体 。
4点 发生共析转变而形成珠光体 。
过共析钢室温组织为二次渗碳体和珠光体 。
%6.22%10077.069.6 77.011.23 ?????? 最多CFe
上一级
4．合金 Ⅳ （共晶白口铸铁）
1点：发生共晶转变
1点 → 2点：奥氏体不断析出二次渗碳体
2点：奥氏体发生共析转变而形成珠光体
室温组织为：变态莱氏体
上一级
5,合金 Ⅴ （亚共晶白口铸铁）
1点,开始结晶出初晶奥氏体
2点,发生共晶转变
2点 → 3点：初晶奥氏体不断析出二次渗碳体
3点,发生共析转变而形成珠光体
亚共晶白口铸铁的室温组织为珠光体, 二次渗碳体
和变态莱氏体 。
上一级
6,合金 Ⅵ （过共晶白口铸铁）
1点：液相中开始结晶出一次渗碳体
1点 → 2点：不断析出一次渗碳体
2点：发生共晶转变而形成莱氏体
2点 → 3点：析出二次渗碳体
3点：发生共析转变形成珠光体
过共晶白口铸铁的室温组织为一次渗碳体和变态莱
氏体 。
上一级
一、铁 — 渗碳体相图中铁碳合金的分类
Fe-Fe3C相图中不同成分的铁碳合金, 具有不同显微组织
和性能, 通常根据相图中 P点, E点将铁碳合金氛围工业
纯铁, 钢和白口铸铁三大类 。
1,工业纯铁
成分 P点以左 （ Wc<0.0218%） 的铁碳合金, 其室温组织
为铁素体 和三次渗碳体 。
上一级
2、钢
成分为 P点与 E点间（ Wc=0.0218～ 2.11%） 的
Fe-C合金。其特点是高温固态组织为塑性很好
的 γ,因而可进行热加工。
根据含碳量不同又可分为三类：
（ 1） 共 析 钢 —— 含碳量 =0.77%
（ 2） 亚共析钢 —— 含碳量 <0.77%
（ 3） 过共析钢 —— 含碳量 >0.77%
上一级
3,白口铸铁
成分为 E点右面（ C%=2.11~6.69%） 的铁碳合
金。其特点是液态结晶时都有共晶转变，因而
与钢相比有较好的铸造性能。但高温中组织硬
脆的渗碳体量很多，故不能进行压力加工，根
据相图：
白口铸铁分为：共晶白口铸铁 —— C%=4.3%；
亚共晶白口铸铁 —— C%<4.3%； 过共晶白口铸
铁 —— C%>4.3%
上一级
二,Fe-Fe3C合金的结晶过程及组织转变
1
2
3
1
2
3
1
2
3
上一级
1.合金 Ⅰ （共析钢）
1点 → 2点 与匀晶相图完全相同 。
2点为奥氏体
2点 → 3点 组织不变
3点
%8.88%1000 2 1 8.069.6 77.069.6 ??? ??? PKSKF
%2.11%100
0218.069.6
0218.077.0
3 ???
???
PK
PSCFe
上一级
)( 3 CFeFS ???
2,合金 Ⅱ （亚共析钢）
1点 → 3点 结晶过程与共析钢相似
3点 奥氏体开始转变成铁素体
3点 → 4点 由奥氏体逐渐转变成铁素体
4点 剩余奥氏体发生共析转变
亚共析钢的室温组织为铁素体和珠光体 。 在显微分析
中, 可以根据珠光体和铁素体所占面积的相对量, 来
估算出亚共析钢中碳的质量分数 WC。
WC=P× 0.77% (P,珠光体在显微组织中所占的面积百
分比 )
上一级
3．合金 Ⅲ （过共析钢）
1点 →3 点间的结晶过程与共析钢相同。
3点 开始析出二次渗碳体 。
3点 → 4点 不断析出二次渗碳体 。
4点 发生共析转变而形成珠光体 。
过共析钢室温组织为二次渗碳体和珠光体 。
%6.22%10077.069.6 77.011.23 ?????? 最多CFe
上一级
4．合金 Ⅳ （共晶白口铸铁）
1点：发生共晶转变
1点 → 2点：奥氏体不断析出二次渗碳体
2点：奥氏体发生共析转变而形成珠光体
室温组织为：变态莱氏体
上一级
5,合金 Ⅴ （亚共晶白口铸铁）
1点,开始结晶出初晶奥氏体
2点,发生共晶转变
2点 → 3点：初晶奥氏体不断析出二次渗碳体
3点,发生共析转变而形成珠光体
亚共晶白口铸铁的室温组织为珠光体, 二次渗碳体
和变态莱氏体 。
上一级
6,合金 Ⅵ （过共晶白口铸铁）
1点：液相中开始结晶出一次渗碳体
1点 → 2点：不断析出一次渗碳体
2点：发生共晶转变而形成莱氏体
2点 → 3点：析出二次渗碳体
3点：发生共析转变形成珠光体
过共晶白口铸铁的室温组织为一次渗碳体和变态莱
氏体 。
上一级
