(完整word版)金相组织相图
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纯铁熔点1538℃，温度变化时会发生同素异构转变。在912℃以下为体心立方，称α—Fe;912℃～1394℃之间为面心立方，称为γ—Fe；在1394℃～1538℃（熔点）之间为体心立方，称为δ—Fe。
纯铁的强度和硬度都很低，不能用作结构材料.
碳溶解于α-Fe或δ—Fe中形成的固溶体为铁素体，用α或δ表示。δ铁素体也叫高温铁素体.碳在α铁素体中最大溶解度为0.0218％,δ铁素体中最大溶解度为0.09％。
碳溶解于γ铁中形成的固溶体称为奥氏体，用γ表示.碳在奥氏体中的最大溶解度为2。11%。强度硬度低，塑性韧性好.
Fe3C具有斜方结构，无同素异构转变。硬度很高，塑性几乎为零，是脆硬相.
石墨是稳定相，Fe3C是亚稳定相。但是石墨的表面能很大，形核需要克服很高的能量，所以在一般的条件下,铁碳相图中的碳是以渗碳体Fe3C形式存在的。
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铁碳相图
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整个相图包含三个恒温转变：包晶，共晶、共析.
(1)在HJB水平线（1495℃）发生包晶转变：LB+δH→γJ，转变产物为奥氏体。含碳量在0。 09％(H点）～0。53％（B点）的铁碳合金发生这一转变。
（2)在ECF水平线（1148℃）发生共晶转变：LC→γE + Fe3C。转变产物为奥氏体与渗碳体的(完整word版)金相组织相图
第 4 页 共 12 页 机械混合物，称为莱氏体（Ld)。含碳量在2。11％（E点）～6。69％(Fe3C)的铁碳合金都发生这一转变。
（3)在PSK水平线（727℃)发生共析转变：γs→P+Fe3C。转变产物为铁素体与渗碳体的机械混合物，称为珠光体(P）。所有含碳量大于0.0218％的铁碳合金都发生这一转变.
奥氏体
定义：碳与合金元素溶解在γ-Fe中的固溶体，仍保持γ-Fe的面心立方晶格
特征：奥氏体是一般钢在高温下的组织，其存在有一定的温度和成分范围。有些淬火钢能使部分奥氏体保留到室温，这种奥氏体称残留奥氏体。奥氏体一般由等轴状的多边形晶粒组成，晶粒内有孪晶。在加热转变刚刚结束时的奥氏体晶粒比较细小，晶粒边界呈不规则的弧形。经过一段时间加热或保温，晶粒将长大，晶粒边界可趋向平直化。铁碳相图中奥氏体是高温相，存在于临界点A1温度以上，是珠光体逆共析转变而成。当钢中加入足够多的扩大奥氏体相区的化学元素时，Ni,Mn等，则可使奥氏体稳定在室温，如奥氏体钢。
铁素体
定义：碳与合金元素溶解在a-Fe中的固溶体
特征：亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状，晶界比较圆滑，当碳含量接近共析成分时，铁素体沿晶粒边界析出。
渗碳体
定义：碳与铁形成的一种化合物
特征：渗碳体不易受硝酸酒精溶液的腐蚀，在显微镜下呈白亮色，但受碱性苦味酸钠的腐蚀，在显微镜下呈黑色。渗碳体的显微组织形态很多，在钢和铸铁中与其他相共存时呈片状、粒状、网状或板状。
• 在液态铁碳合金中，首先单独结晶的渗碳体（一次渗碳体）为块状，角不尖锐，共晶渗碳体呈骨骼状
• 过共析钢冷却时沿Acm线析出的碳化物（二次渗碳体）呈网结状，共析渗碳体呈片状
• 铁碳合金冷却到Ar1以下时，由铁素体中析出渗碳体（三次渗碳体），在二次渗碳体上或晶界处呈不连续薄片状
珠光体
定义：铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物
特征：珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。过冷度越大，所形成的珠光体片间距离越小。
• 在A1~650℃形成的珠光体片层较厚，在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳体，称为粗珠光体、片状珠光体，简称珠光体。
• 在650~600℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线，只有放大1000倍才能分辨的片层，称为索氏体。
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纯铁熔点1538℃，温度变化时会发生同素异构转变。在912℃以下为体心立方，称α-Fe；912℃~1394℃之间为面心立方，称为γ-Fe；在1394℃~1538℃(熔点)之间为体心立方，称为δ-Fe。
纯铁的强度和硬度都很低，不能用作结构材料.
碳溶解于α-Fe或δ-Fe中形成的固溶体为铁素体，用α或δ表示。δ铁素体也叫高温铁素体。碳在α铁素体中最大溶解度为0.0218％，δ铁素体中最大溶解度为0.09％。
碳溶解于γ铁中形成的固溶体称为奥氏体，用γ表示。碳在奥氏体中的最大溶解度为2.11％。强度硬度低，塑性韧性好。
Fe3C具有斜方结构，无同素异构转变。硬度很高，塑性几乎为零，是脆硬相。
石墨是稳定相，Fe3C是亚稳定相。但是石墨的表面能很大，形核需要克服很高的能量，所以在一般的条件下，铁碳相图中的碳是以渗碳体Fe3C形式存在的。
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铁碳相图
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Fe—Fe3C相图平衡组织
序号 材 料 状 态 组 织 说 明
1 工业纯铁 退火 F．白色等轴晶为F晶粒，黑色网络为晶粒之间的边界，即晶界。晶界原子排列不规则，自由能高，易浸蚀，形成凹槽，故呈黑色。其上有黑色小点的氧化物。
2 20钢 退 火 F+P。白色晶粒为F，黑色块状为片状P。放大倍数低，P的层片结构未显示出来。20钢含碳量低，F占76%，P占24%，所以显示出了黑色网络的F晶界。
3 45钢 退 火 F+P。白色晶粒为F，黑色块状为片状P。P的层片结构，亦未明显显示。45钢含碳量比20钢多，F下降到42.7%，P增到57.3%
4 65钢 退火 F+P。白色基体为片状P。白色呈网络状分布的为F。P片层结构亦未明显显示。65钢含碳量接近共析成分，基体组织中的P明显增加，已达84%，F量相应减少。F仅为16%。
5 T8钢 退 火 片状P。P是F与Fe3C相同排列的机械混合物。F为白色，Fe3C为黑色，两者呈片状相间排列，形如指纹。它是高温A进行共析反应的产物。有的试样含碳量偏下限，会有少量的F出现。当物镜的鉴别能力小于Fe3C片层厚度，Fe3C呈黑色片条状。当物镜的鉴别能力大于Fe3C片层厚度，则白色Fe3C条片会明显显示出来。
6 T12钢 退 火 P+Fe3CII。黑白相间的层片状基体为P。晶界上的白色网络为Fe3CII。T12为过共析钢，共析反应前，Fe3CII首先沿A晶界呈网络状析出。嗣后，随着温度的下降到共析温度，发生共析反应，剩余A全部转变为片条状P。网状Fe3CII可采用正火处理清除。
7 T12钢 退火 P+Fe3CII。用碱性苦味酸钠溶液浸蚀。Fe3C染成黑色，Ｆ仍保留白色。故黑色网络为Fe3CII，余为Ｐ。浸蚀浅，层片状Ｐ未显示呈灰白色。
8 亚共晶生铁 铸 态 P+Fe3CII+Ld`。斑点状基体为共晶Ld`，黑色人枝晶为P，系初生A转变产物，故成大块黑色。Fe3CII与Ld`中的Fe3C连成一片，均成白色人，不能分辨。它随着生铁中含碳量增加，P量减少，Ld`增多。
