鐵碳合金相圖

鐵-碳二元合金系統(tǒng)的相圖鐵碳合金相圖01簡介大致的分區(qū)等溫過程中的代表性區(qū)域金相名稱應(yīng)用目錄0305020406基本信息鐵碳合金相圖是鐵-碳二元合金系統(tǒng)的相圖。簡介簡介鐵碳合金相圖是鐵-碳二元合金系統(tǒng)的相圖。

在加工完的鋼和鑄鐵中，總會含有一定數(shù)量的碳元素，這些碳元素所占的比重決定了鋼/鑄鐵的特性。通過鐵碳合金相圖，人們可以直觀的看出（鋼鐵）形成過程中的組分變化與碳元素含量、溫度間的相互關(guān)系。若需要知道在不同冷卻速率下的微結(jié)構(gòu)，一般會參考恒溫變態(tài)圖。碳是鐵碳合金中最重要的合金元素，碳含量小幅的變化也可能會對合金的材質(zhì)或性質(zhì)有大的影響。鐵碳合金相圖可以表達(dá)溫度及碳的濃度對鋼鐵的影響，不過沒有其他金屬的資訊。鐵碳合金相圖可以分為二部分：亞穩(wěn)定的Fe-Fe3C系統(tǒng)，其中的碳已和鐵鍵結(jié)，以及穩(wěn)定的Fe-C系統(tǒng)，其中碳以石墨的形式存在。鐵碳合金相圖一般會包括這兩個系統(tǒng)，不過Fe-Fe3C系統(tǒng)用到的比較多。中的代表性區(qū)域中的代表性區(qū)域相圖中的X軸是碳的含量，Y軸是溫度。圖1中只標(biāo)示一般比較常用到的部分，也就是碳含量在0%到6.67%的區(qū)域（只有少量合金的含量高過此值），碳含量6.67%約對應(yīng)100%的碳化三鐵。相圖中代表性的位置用英文字母表示，有些標(biāo)示方式會省略英文字母I，改用字母J表示。圖1其中折線ABCD是液相線，在液相線以上的部分為液體。折線AHIECF為固相線，低于固相線的部分為固體。在液相線和固相線之間的是糊狀、部分熔化的區(qū)域，其中包括δ鐵、γ鐵和碳化三鐵（Fe3C）．有不同的濃度及比例。若合金冷卻到液相線下時，會漸漸的結(jié)晶。隨著碳含量的不同，鐵碳合金中的鐵也會出現(xiàn)不同的同素異形體，像分別由δ鐵、γ鐵及α鐵形成的固溶體，對碳就有不同的溶解度，其原因是不同的晶格結(jié)構(gòu)及晶格常數(shù)。像鐵素體就是由δ鐵或α鐵形成的固溶體，而奧氏體則以γ鐵為主。大致的分區(qū)大致的分區(qū)珠光體和萊氏體不算是特別的相，只是一種相混合狀態(tài)（微結(jié)構(gòu)）。珠光體和萊氏體只會出現(xiàn)在穩(wěn)定，或是亞穩(wěn)定的系統(tǒng)中，例如緩慢的冷卻。若是快速冷卻（例如淬火）會形成馬氏體，是一種硬脆的結(jié)構(gòu)。以下是在亞穩(wěn)定的系統(tǒng)中，一些特殊的點(diǎn)、線及現(xiàn)象。金相名稱金相名稱以下是各金相的名稱，δ固溶體、γ固溶體及α固溶體分別是指鐵素體、奧氏體及鐵素體。鐵碳化合物碳化三鐵（Fe3C）也是一個相，但和上述鐵和碳混合的相不同，碳化三鐵是中間相，碳化三鐵會以三種不同的形式出現(xiàn)，但其化學(xué)成分是一樣的。以下是一些相和相的混合物：等溫過程等溫過程鐵碳合金相圖中有三個等溫過程，分別是包晶（線HIB）、共晶（線ECF）及共析（線PSK）。點(diǎn)H：δ鐵素體中，最大碳溶解度的點(diǎn)點(diǎn)I：包晶δ+L→γ當(dāng)鋼加熱或是冷卻的時候，會出現(xiàn)一些特性不連續(xù)變化的情形，主要有以下幾點(diǎn)。應(yīng)用應(yīng)用配合鐵碳合金相圖，可以清楚的回答一些有關(guān)鋼（可鍛的鐵碳合金，碳含量小于2.6%）及鑄鐵（