铁碳合金相图分析

    第二节　铁碳合金相图分析

    铁碳合金相图是研究钢和铸铁的基础，对于钢铁材料的应用以及热加工工艺的制定都具有重要的指导意义。铁碳合金碳含量为6．69%时形成金属化合物Fe₃C(渗碳体)，碳含量进一步升高时还会形成化合物Fe₂C和FeC。故碳含量w_C＞6．69%后的铁碳合金脆性极大，无使用价值。因而一般所说的铁碳相图实际上就是指完整Fe-C相图中纯铁到渗碳体部分，即Fe-Fe₃C相图，如图4-3所示。

    

    

    图4-3　Fe-Fe₃C合金相图

    Fe-Fe₃C相图是由实验得到的，相图中的符号为国际通用符号，不可随意更改。图4-3所示相图中，左上角高温区域为包晶转变区，一定成分的铁碳合金在此温度区域可形成高温铁素体，高温铁素体再与一定成分的液相相互作用最终转变为奥氏体。由于这部分转变发生在较高温度，实际中应用较少，故常将其省略，并不影响分析结果。简化后的铁碳相图如图4-4所示。

    

    

    图4-4　简化Fe-Fe₃C合金相图

    Fe-Fe₃C相图中纵坐标表示温度，横坐标表示成分，碳含量由0～6．69%。铁碳合金有四个基本相，即液相(L)、奥氏体(A)、铁素体(F)、和渗碳体(Fe₃C)，它们在相图中各有其独立存在的相区，这些相区也叫单相区。两相区有L+A相区、L+Fe₃C相区、F+A相区、A+ Fe₃C和F+Fe₃C相区。