第一节 铁碳合金的基本组织
1、铁素体（ F）,碳与 α-Fe形成的间隙固溶体。
性能 ---强度和硬度低，塑性和韧性好。
2,奥氏体（ A）,碳与 γ-Fe形成的间隙固溶体。高温组织，在大于 727℃
时存在。
性能 ---塑性好，强度和硬度高于 F。在锻造,轧制时常要加热到 A，
可提高塑性，易于加工。
3、渗碳体（ Fe3C）,铁与碳形成的金属化合物。
性能 ---硬度高，脆性大。
4、珠光体（ P）, F与 Fe3C组成的机械混合物。
性能 ---力学性能介于两者之间。
5、莱氏体（ Ld）, A与 Fe3C组成的机械混合物。
性能 ---硬度高，塑性差。
第 3章 铁碳合金
第二节 铁碳相图分析
引言：
关于铁碳合金状态图
1,概念,表示铁碳合金在不同成分和温度下
的组织、性能以及它们之间相互关系的图形。
又称铁碳合金相图或铁碳合金平衡图。是通
过实验的方法建立起来的。
2,作用,是研制新材料，制定合金熔炼、铸
造、压力加工和热处理等工艺的重要工具。
第 3章 铁碳合金
第 3章 铁碳合金
一、铁碳相图分析
1、相图的坐标
纵坐标：代表温度。
横坐标：代表含碳量。
2、几个概念
纯铁 钢 铸铁
共析钢 亚共析钢 过共析钢
共晶白口铸铁 亚共晶白口铸铁 过共晶白口铸铁
第 3章 铁碳合金
3、特性点
A点：纯铁的熔点 1538℃
C点：共晶点 1148℃
D点：渗碳体的熔点 1227℃
S点：共析点 727℃
G点：纯铁的同素异晶转变点 912℃
E点,C在 γ-Fe中最大溶解度 1148℃
P点,C在 α-Fe中最大溶解度 727 ℃
Q点：室温时 C在 α-Fe中最大溶解度
第 3章 铁碳合金
4、特性线
ACD,液相线,液相冷却至此开始析出固相，固相加热至此全
部转化为液相。
AECF,固相线,液态合金至此线全部结晶为固相，固相加热
至此开始转化。
GS,A开始析出 F的转变线，加热时 F全部溶入 A，又称 A3线 。
ES,C在 A中的溶解度曲线,又称 Acm线。
ECF：共晶线，含 C量 2.11 % --6.69%的铁碳合金至此发生共
晶反应，结晶出 A与 Fe3C混合物 ---莱氏体 Ld。
PSK：共析线，含 C量在 0.0218 % --6.69%的铁碳合金至此反
生共析反应，产生珠光体 P, 又称 A1线。
第 3章 铁碳合金
第三节 铁碳相图的应用
1、选用材料,
由铁碳相图可知，合金中随着含碳量的不同，其组织各不相同，
从而导致其力学性能不同。因此，我们就可以根据机器零件所要求
的性能来选择不同含碳量的材料。
2、叛断切削加性能,
低碳钢 中铁素体较多，塑性好，加工性不好； 中碳钢 中铁素体
含量比例适当，钢的硬度适当，易于加工。
3、制定热加工工艺：
在 铸造 工艺方面，根据相图可以确定合适的熔化温度和浇注温度，
含碳量为 4.3%的铸铁铸造性最好；在 锻造 工艺方面，可以选择钢
材的轧制和锻造的温度范围应在奥氏体区。
4、应用于热处理生产：
由相图可知合金在固态加热和冷却过程中均有组织的变化，可以
进行热处理。并且可以正确选择加热温度。
第 3章 铁碳合金
1、铁素体（ F）,碳与 α-Fe形成的间隙固溶体。
性能 ---强度和硬度低，塑性和韧性好。
2,奥氏体（ A）,碳与 γ-Fe形成的间隙固溶体。高温组织，在大于 727℃
时存在。
性能 ---塑性好，强度和硬度高于 F。在锻造,轧制时常要加热到 A，
可提高塑性，易于加工。
3、渗碳体（ Fe3C）,铁与碳形成的金属化合物。
性能 ---硬度高，脆性大。
4、珠光体（ P）, F与 Fe3C组成的机械混合物。
性能 ---力学性能介于两者之间。
5、莱氏体（ Ld）, A与 Fe3C组成的机械混合物。
性能 ---硬度高，塑性差。
第 3章 铁碳合金
第二节 铁碳相图分析
引言：
关于铁碳合金状态图
1,概念,表示铁碳合金在不同成分和温度下
的组织、性能以及它们之间相互关系的图形。
又称铁碳合金相图或铁碳合金平衡图。是通
过实验的方法建立起来的。
2,作用,是研制新材料，制定合金熔炼、铸
造、压力加工和热处理等工艺的重要工具。
第 3章 铁碳合金
第 3章 铁碳合金
一、铁碳相图分析
1、相图的坐标
纵坐标：代表温度。
横坐标：代表含碳量。
2、几个概念
纯铁 钢 铸铁
共析钢 亚共析钢 过共析钢
共晶白口铸铁 亚共晶白口铸铁 过共晶白口铸铁
第 3章 铁碳合金
3、特性点
A点：纯铁的熔点 1538℃
C点：共晶点 1148℃
D点：渗碳体的熔点 1227℃
S点：共析点 727℃
G点：纯铁的同素异晶转变点 912℃
E点,C在 γ-Fe中最大溶解度 1148℃
P点,C在 α-Fe中最大溶解度 727 ℃
Q点：室温时 C在 α-Fe中最大溶解度
第 3章 铁碳合金
4、特性线
ACD,液相线,液相冷却至此开始析出固相，固相加热至此全
部转化为液相。
AECF,固相线,液态合金至此线全部结晶为固相，固相加热
至此开始转化。
GS,A开始析出 F的转变线，加热时 F全部溶入 A，又称 A3线 。
ES,C在 A中的溶解度曲线,又称 Acm线。
ECF：共晶线，含 C量 2.11 % --6.69%的铁碳合金至此发生共
晶反应，结晶出 A与 Fe3C混合物 ---莱氏体 Ld。
PSK：共析线，含 C量在 0.0218 % --6.69%的铁碳合金至此反
生共析反应，产生珠光体 P, 又称 A1线。
第 3章 铁碳合金
第三节 铁碳相图的应用
1、选用材料,
由铁碳相图可知，合金中随着含碳量的不同，其组织各不相同，
从而导致其力学性能不同。因此，我们就可以根据机器零件所要求
的性能来选择不同含碳量的材料。
2、叛断切削加性能,
低碳钢 中铁素体较多，塑性好，加工性不好； 中碳钢 中铁素体
含量比例适当，钢的硬度适当，易于加工。
3、制定热加工工艺：
在 铸造 工艺方面，根据相图可以确定合适的熔化温度和浇注温度，
含碳量为 4.3%的铸铁铸造性最好；在 锻造 工艺方面，可以选择钢
材的轧制和锻造的温度范围应在奥氏体区。
4、应用于热处理生产：
由相图可知合金在固态加热和冷却过程中均有组织的变化，可以
进行热处理。并且可以正确选择加热温度。
第 3章 铁碳合金
