铁碳合金相图分析

为便于研究，在分析铁碳合金相图时，将图3-7中左上角（包晶转变）部分予以简化，简化后的Fe-Fe3C相图如图3-8所示。

1.Fe-Fe3C相图中的特性点

Fe-Fe3C相图中各主要特性点的温度、成分和含义，如表3-2所示。

图 3-7　Fe-Fe3C 相图

图3-8　简化的Fe-Fe3C相图

表3-2　Fe-Fe3C相图中各主要特性点

续表

2.Fe-Fe3C相图中的特性线

（1）ACD线为液相线，任何成分的铁碳合金在此线以上均为液相，用L表示。液态铁碳合金缓慢冷至AC线，开始结晶出奥氏体，缓冷至CD线结晶出渗碳体。从液态中析出的渗碳体称为一次渗碳体，表示为Fe3CⅠ。

（2）AECF线为固相线，液态合金冷却至此线全部结晶为固相。

（3）ECF线为共晶线，凡是wC＞2.11％的铁碳合金，缓冷至此线（1148℃）时，均发生共晶转变，从具有共晶成分的液相中，同时结晶出奥氏体和渗碳体的机械混合物，即莱氏体。

（4）PSK线为共析线，又称A1线。凡是wC＞0.0218％的铁碳合金，缓冷至此线（727℃）时，均发生共析转变，从具有共析成分的奥氏体中，同时析出铁素体和渗碳体的机械混合物，即珠光体。

（5）ES线为碳在γ-Fe中的溶解度曲线，又称Acm线。当奥氏体由高温缓冷至ES线时，碳在奥氏体中的溶解度达到饱和，随着温度的下降，溶解度减小，多余的碳将以渗碳体的形式从奥氏体中析出。从奥氏体中析出的渗碳体称为二次渗碳体，表示为Fe3CⅡ。

（6）PQ线为碳在α-Fe中的溶解度曲线。在727℃时碳在α-Fe中的溶解度最大，为0.0218％。随着温度的降低，溶解度减小，多余的碳将以渗碳体的形式从铁素体中析出。从铁素体中析出的渗碳体称为三次渗碳体，表示为Fe3CⅢ。(www.xing528.com)

（7）GS线又称A3线，是冷却时奥氏体向铁素体转变的开始线；GP线为冷却时奥氏体向铁素体转变的终了线。

3.铁碳合金的分类

铁碳合金根据其在Fe-Fe3C相图中的位置可分为以下几种。

（1）工业纯铁为wC≤0.0218％的铁碳合金。

（2）钢为0.0218％＜wC≤2.11％的铁碳合金。根据其室温组织不同又可分为：

①亚共析钢，0.0218％＜wC＜0.77％；

②共析钢，wC=0.77％；

③过共析钢，0.77％＜wC≤2.11％。

（3）白口铸铁为2.11％＜wC≤6.69％的铁碳合金，称为白口铸铁。根据其室温组织不同又可分为：

①亚共晶白口铸铁，2.11％＜wC＜4.3％；

②共晶白口铸铁，wC=4.3％；

③过共晶白口铸铁，4.3％＜wC≤6.69％。