铁碳相图对共析钢,亚共析钢和过共析钢的详细分析

亚共析钢、共析钢和过共析钢
1、亚共析钢、共析钢和过共析钢
硬度法无法区分亚共析钢，共析钢和过共析钢。

金相法可以区分亚共析钢，共析钢和过共析钢.利用铁素体,珠光体,渗碳体之间的比例按照杠杆定理来判断含碳量.铁素体越多,含碳量越少,渗碳体越多,含碳量越高,全部是珠光体则是共析钢。

亚共析钢:珠光体加铁素体
共析钢:珠光体
过共析钢:珠光体加渗碳体
高碳钢是共析钢和过共析钢的总称.
含碳量为0.8%的钢为共析钢，以纯珠光体形式存在。

含碳量小于0.8%的钢为亚共析钢，以珠光体和铁素体的共熔体存在。

含碳量大于0.8%的钢为过共析钢，以珠光体和渗碳体的形式存在。

显微分析
亚共析钢——铁素体（白色）+珠光体（暗色）
过共析钢——珠光体（暗色）+渗碳体（白色）
含碳量增加，珠光体量增加
2、现在钢铁的分类和用途
钢即铁碳合金．根据C含量不同性质不同．用途也不同．还有受热处理的影响．
根据C含量和组织的不同可分为：
（1）工业纯铁是C含量＜0.0218％的铁碳合金；
（2）碳钢是C含量在0.0218％－2.11％的铁碳合金，其中包含亚共析刚＼共析刚＼和过共析刚；
（3）白口铸铁其含C量在2.11％－6.69％．由于断口成白色，故叫白口铸铁，又分为亚共晶白口铁，共晶白口铁和过共晶白口铁．
3、高中低碳钢是怎么分类的？和共析钢，亚共析，过共析有什么联系和区别呢？低碳钢：C含量<0.25%
中碳钢：C含量0.25%-0.65%
高碳钢：C含量>0.65%
共析钢=0.77%，亚共析<0.77%，过共析>0.77%。

实验三铁碳合金相图及平衡组织分析一、实验目的1.认识和熟悉铁碳合金平衡状态下的显微组织特征；2.了解含碳量对铁碳合金平衡组织的影响，建立Fe-Fe3C状态图与平衡组织的关系3.了解平衡组织的转变规律并能应用杠杆定律4.掌握金相显微镜用铁碳合金样品的制备二、实验原理通常将碳含量小于2.11%的铁碳合金称为钢，碳含量大于2.11%的Fe-C合金称为铁，根据铁碳二元相图（图1），它们在室温下组成相都是铁素体和渗碳体，但是它们在纤维组织上却有很大的差异。

按组织分区的Fe-Fe3C相图（一）铁碳合金中的几种基本相和组织（1）铁素体（F）。

它是碳在α-Fe中的固溶体，为体心立方晶格。

具有磁性及良好的塑性，硬度较低。

用3%-4%硝酸酒精溶液浸蚀后，在显微镜下呈现明亮的多边形晶粒。

亚共析钢中，铁素体呈现块状分布；当碳含量接近共析成分时，铁素体则呈现断续的网状分布于珠光体（共析体）周围。

（2）渗碳体（Fe3C，又称Cementite），它是铁与碳形成的一种化合物，其碳含量为6.69%。

用3%-4%的硝酸酒精溶液寝蚀后，呈现亮白色；若用热苦味酸钠溶液寝蚀，则渗碳体呈现黑色而铁素体仍为白色，由此可以区别铁素体与渗碳体。

此外，按铁碳合金成分和形成条件不同，渗碳体呈现不同的的形态：一次渗碳体，从液相中析出，呈现条状；二次渗碳体（次生相），从奥氏体中析出，呈现网络状，沿奥氏体晶界分布，经球化退火，渗碳体呈现颗粒状；三次渗碳体，从铁素体中析出，常呈现颗粒状；共晶渗碳体与奥氏体同时生长，称为莱氏体；共析渗碳体与铁素体同时生长，称为珠光体。

（3）珠光体（P），它是铁素体和渗碳体的机械混合物，是共析转变的产物。

由杠杆定律可以求得铁素体和渗碳体的含量比为8:1。

因此，铁素体后，渗碳体薄。

硝酸酒精寝蚀后可观察到两种不同的组织形态。

1）片状珠光体，它是由铁素体与渗碳体交替排列形成的层状组织，腈硝酸酒精溶液寝蚀后，在不同放大倍数下，可以观察到具有不同特征的层片状组织。

实验三铁碳合金相图及平衡组织分析一、实验目的1.认识和熟悉铁碳合金平衡状态下的显微组织特征；2.了解含碳量对铁碳合金平衡组织的影响，建立Fe-Fe3C状态图与平衡组织的关系3.了解平衡组织的转变规律并能应用杠杆定律4.掌握金相显微镜用铁碳合金样品的制备二、实验原理通常将碳含量小于2.11%的铁碳合金称为钢，碳含量大于2.11%的Fe-C合金称为铁，根据铁碳二元相图（图1），它们在室温下组成相都是铁素体和渗碳体，但是它们在纤维组织上却有很大的差异。

按组织分区的Fe-Fe3C相图（一）铁碳合金中的几种基本相和组织（1）铁素体（F）。

它是碳在α-Fe中的固溶体，为体心立方晶格。

具有磁性及良好的塑性，硬度较低。

用3%-4%硝酸酒精溶液浸蚀后，在显微镜下呈现明亮的多边形晶粒。

亚共析钢中，铁素体呈现块状分布；当碳含量接近共析成分时，铁素体则呈现断续的网状分布于珠光体（共析体）周围。

（2）渗碳体（Fe3C，又称Cementite），它是铁与碳形成的一种化合物，其碳含量为6.69%。

用3%-4%的硝酸酒精溶液寝蚀后，呈现亮白色；若用热苦味酸钠溶液寝蚀，则渗碳体呈现黑色而铁素体仍为白色，由此可以区别铁素体与渗碳体。

此外，按铁碳合金成分和形成条件不同，渗碳体呈现不同的的形态：一次渗碳体，从液相中析出，呈现条状；二次渗碳体（次生相），从奥氏体中析出，呈现网络状，沿奥氏体晶界分布，经球化退火，渗碳体呈现颗粒状；三次渗碳体，从铁素体中析出，常呈现颗粒状；共晶渗碳体与奥氏体同时生长，称为莱氏体；共析渗碳体与铁素体同时生长，称为珠光体。

（3）珠光体（P），它是铁素体和渗碳体的机械混合物，是共析转变的产物。

由杠杆定律可以求得铁素体和渗碳体的含量比为8:1。

因此，铁素体后，渗碳体薄。

硝酸酒精寝蚀后可观察到两种不同的组织形态。

1）片状珠光体，它是由铁素体与渗碳体交替排列形成的层状组织，腈硝酸酒精溶液寝蚀后，在不同放大倍数下，可以观察到具有不同特征的层片状组织。

共析钢、亚共析钢、过共析钢区分介绍
碳溶解在铁的晶格中形成固溶体，碳溶解到α——铁中的固溶体叫铁素体，溶解到γ——铁中的固溶体叫奥氏体。

铁素体与奥氏体都具有良好的塑性。

当铁碳合金中的碳不能全部溶入铁素体或奥氏体中时，剩余出来的碳将与铁形成化合物——碳化铁(Fe3C)这种化合物的晶体组织叫渗碳体，它的硬度极高，塑性几乎为零。

1.共析钢
从反映钢的组织结构与钢的含碳量和钢的温度之间关系的铁碳平衡状态图上可见，当碳的含量正好等于0.77%时，即相当于合金中渗碳体(碳化铁)约占12%，铁素体约占88%时，该合金的相变是在恒温下实现的。

即在这种特定比例下的渗碳体和铁素体，在发生相变时，如果消失两者同时消失(加热时)，如果出现则两者又同时出现，在这一点上这种组织与纯金属的相变类似。

基于这个原因，人们就把这种由特定比例构成的两相组织当作一种组织来看待，并且命名为珠光体，这种钢就叫做共析钢。

即含碳量正好是0.77%的钢就叫做共析钢，它的组织是珠光体。

2.亚共析钢
常用的结构钢含碳量大都在0.5%以下，由于含碳量低于0.77%，所以组织中的渗碳体量也少于12%，于是铁素体除去一部分要与渗碳体形成珠光体外，还会有多余的出现，所以这种钢的组织是铁素体+珠光体。

碳含量越少，钢组织中珠光体比例也越小，钢的强度也越低，但塑性越好，这类钢统称为亚共析钢。

3.过共析钢
工具用钢的含碳量往往超过0.77%，这种钢组织中渗碳体的比例超过12%，所以除与铁素体形成珠光体外，还有多余的渗碳体，于是这类钢的组织是珠光体+渗碳体。

这类钢统称为过共析钢。

共析钢,亚共析钢,过共析钢区别
共析钢、亚共析钢、过共析钢这三种钢的不同之处在于其微观结构的差异。

具体说来，共析钢、亚共析钢、过共析钢的碳原子在固态时的分布位置和结构不同。

下面，我们将分别对这三种钢进行介绍。

1. 共析钢
共析钢是一种非常常见的钢种，其碳含量通常在0.2%-0.8%之间。

共析钢的微观结构中，既有铁素体又有珠光体。

其中，珠光体中的碳原子与铁原子以一定比例混合分布，并被称为共析组织。

共析组织的存在使得共析钢在冷加工时拥有更好的可塑性，因此常被用于制造汽车零部件、家具等。

2. 亚共析钢
与共析钢不同，亚共析钢的碳含量通常只有0.1%-0.2%。

在亚共析钢的微观结构中，珠光体处的碳的含量较低，甚至可以降至0.05%左右，这种结构被称为亚共析结构。

亚共析结构的存在使得亚共析钢具备更高的抗拉强度和硬度，并拥有优异的耐腐蚀性，因此常被用于制造化工设备、机床等高端领域的产品。

3. 过共析钢
通常情况下，过共析钢的碳含量超过了0.8%。

在过共析钢的微观结构中，珠光体处的碳含量非常高，甚至可以超过1.2%，形成了过共析组织。

过共析组织的存在使得过共析钢在加工时较为困难，但同时也增加了其硬度和抗磨损性。

因此，过共析钢常被应用于制造特殊机床、矿山机械等领域。

综上所述，共析钢、亚共析钢、过共析钢在微观结构上有所差异，在应用领域上也各有侧重。

通过精确把握其结构和性质，可以更好地满足产品设计和制造的需求。

铁碳合金分类和室温下组织组成物、组成相与含碳量之间的关系基本计算：1、共析钢（w c=0.77%）室温相组成物：铁素体（F）+渗碳体（Fe3C）相组成物相对量计算：室温平衡组织组成物：珠光体（P）P%=100%2、亚共析钢（w c=0.45%）室温相组成物：铁素体（F）+渗碳体（Fe3C）计算：室温平衡组织组成物：先共析铁素体（F）+珠光体（P）计算：注：亚共析钢中的先析铁素体随着钢中的含碳量增加而减少。

3、过共析钢（w c=1.2%）室温相组成物：铁素体（F）+渗碳体（Fe3C）计算：室温平衡组织组成物：二次渗碳体（Fe3CⅡ）+珠光体（P）计算：4、共晶白口铸铁（w c=4.3%）室温相组成物：铁素体（F）+渗碳体（Fe3C）计算：室温平衡组织组成物：二次渗碳体（Fe3C）+珠光体（P）—Ld’（变态莱氏体）计算：5、亚共晶白口铸铁（w c=3.0%）室温相组成物：铁素体（F）+渗碳体（Fe3C）计算：室温平衡组织组成物：二次渗碳体（Fe3CⅡ）+珠光体（P）+低温莱氏体（L’d）计算：从初晶奥氏体中析出的二次渗碳体的数量为：6、过共晶白口铸铁（w c=5.0%）室温相组成物：铁素体（F）+渗碳体（Fe3C）计算：室温平衡组织组成物：一次渗碳体（Fe3C）+低温莱氏体（L’d）计算：真题计算：1、2012年参照共晶白口铸铁计算即可2、2011年、2010年、2009年参照亚共晶白口铸铁，计算过程中设其含碳量为x，带入求出x即可。

3、2008年计算参照前面，所求含碳量设x即可。

共析渗碳体的量相等，因为，在727℃时发生共析转变，A s→F p+ Fe3C，F和Fe3C组成珠光体P，而二者的珠光体含量均为80%，通过杠杆定理可知，其共析渗碳体的含量也是相等的。

什么是共析钢、亚共析钢、过共析钢一、共析钢、亚共析钢、过共析钢1.共析钢碳溶解在铁的晶格中形成固溶体，碳溶解到α——铁中的固溶体叫铁素体，溶解到γ——铁中的固溶体叫奥氏体。

铁素体与奥氏体都具有良好的塑性。

当铁碳合金中的碳不能全部溶入铁素体或奥氏体中时，剩余出来的碳将与铁形成化合物——碳化铁（Fe3C）这种化合物的晶体组织叫渗碳体，它的硬度极高，塑性几乎为零。

从反映钢的组织结构与钢的含碳量和钢的温度之间关系的铁碳平衡状态图上可见，当碳的含量正好等于0.77%时，即相当于合金中渗碳体（碳化铁）约占12%，铁素体约占88%时，该合金的相变是在恒温下实现的。

即在这种特定比例下的渗碳体和铁素体，在发生相变时，如果消失两者同时消失（加热时），如果出现则两者又同时出现，在这一点上这种组织与纯金属的相变类似。

基于这个原因，人们就把这种由特定比例构成的两相组织当作一种组织来看待，并且命名为珠光体，这种钢就叫做共析钢。

即含碳量正好是0.77%的钢就叫做共析钢，它的组织是珠光体。

2.亚共析钢常用的结构钢含碳量大都在0.5%以下，由于含碳量低于0.77%，所以组织中的渗碳体量也少于12%，于是铁素体除去一部分要与渗碳体形成珠光体外，还会有多余的出现，所以这种钢的组织是铁素体+珠光体。

碳含量越少，钢组织中珠光体比例也越小，钢的强度也越低，但塑性越好，这类钢统称为亚共析钢。

3.过共析钢工具用钢的含碳量往往超过0.77%，这种钢组织中渗碳体的比例超过12%，所以除与铁素体形成珠光体外，还有多余的渗碳体，于是这类钢的组织是珠光体+渗碳体。

这类钢统称为过共析钢。

二、有关钢材机械性能的名词1.屈服点（σs）钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。

设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)，MPa称为兆帕等于N（牛顿）/mm2，（MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2）2.屈服强度（σ0.2）有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值（一般为原长度的0.2%）时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。