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归纳和总结铁碳相图中铁碳相图归纳和总结铁碳相图是研究铁和碳合金体系中不同组成下的相变行为的重要工具。
它呈现了铁和碳之间的相互作用，揭示了不同温度和组成条件下的相变规律。
本文将对铁碳相图中的主要组成部分进行归纳和总结，以帮助读者更好地了解铁碳合金的性质和应用。
一、铁碳相图的基本结构铁碳相图由铁为主轴、碳为副轴构成。
在相图的横轴上表示碳的含量，纵轴表示温度范围。
铁碳相图可分为几个重要的组成部分：1. 铁的相态区域：铁的相态区域主要由铁的纯介质相组成，包括α铁、γ铁和δ铁。
其中，α铁为低温下的铁相，具有体心立方晶格结构；γ铁为高温下的铁相，具有面心立方晶格结构；δ铁为高温高压下的铁相，具有体心立方晶格结构。
2. 铁碳共晶区：共晶区是铁碳相图中的一个重要组成部分，通常表示为L+Fe3C。
在共晶区域内，铁和碳以共晶的形式存在，即液态的共晶组织同时凝固为铁和Fe3C两种相。
3. 铁碳共饱和区：共饱和区是铁碳相图中的另一个重要组成部分，通常表示为(α+γ)+L。
在共饱和区域内，铁和碳以共饱和的形式存在，即α铁和γ铁混合存在。
二、铁碳相图的重要相区1. γ铁相区：γ铁相区主要包括γ固溶体和γ+Fe3C共晶组织。
γ固溶体具有面心立方结构，是高温下的铁相。
2. α铁相区：α铁相区主要包括α固溶体和α+Fe3C共晶组织。
α固溶体具有体心立方结构，是低温下的铁相。
3. Fe3C相区：Fe3C相区主要包括Fe3C碳化物相。
Fe3C也被称为水滑石相，具有正交晶格结构。
三、铁碳相图的相变规律1. 铁的熔化：铁的熔化温度随碳含量的增加而降低。
在铁碳相图中，随着碳含量的增加，共晶温度逐渐下降。
2. 碳的溶解性：在γ铁相区，碳的溶解度随温度的升高而增加。
在α铁相区，碳的溶解度随温度的降低而减小。
3. 相变温度：铁碳相图中的共晶温度为1147℃，共饱和温度为727℃。
这些相变温度是铁碳合金的重要参考数据，在工程设计和制造过程中具有重要意义。
铁碳相图及其应用一、铁碳相图的发展史：早在 1868 年，俄国学者切尔诺夫就注意到只有把钢加热到某一温度”T”以上再快冷,才能使钢淬硬,从而有了临界点的概念。
至1887～1892年奥斯蒙等利用热分析法和金相法发现铁的加热和冷却曲线上出现两个驻点，即临界点。
奥斯蒙认为这表明铁有同素异形体，即α铁、β铁和γ铁。
1895年，他又进一步证明，如铁中含有少量碳,则在690或710℃左右出现临界点,标志在此温度以上碳溶解在铁中,而在低于这一温度时,碳以渗碳体形式由固溶体中分解出来。
1904年又发现了δ铁。
1899年罗伯茨－奥斯汀制定了第一张铁碳相图；而洛兹本更首先在合金系统中应用吉布斯相律,于1990年制定出较完整的铁碳平衡图。
随着科学技术的发展，铁碳平衡图不断得到修改。
目前采用的铁碳平衡相图如图1所示：图1—铁碳平衡相图二、铁碳平衡图释义：纯铁有两种同素异构体,在912℃以下为体心立方的α－Fe；在912～1394℃为面心立方的γ-Fe;在1394～1538℃(熔点)又呈体心立方结构,即δ－Fe。
当碳溶于α－Fe时形成的固溶体称铁素体(F)、溶于γ-Fe时形成的固溶体称奥氏体(A)，碳含量超过铁的溶解度后，剩余的碳可能以稳定态石墨形式存在，也可能以亚稳态渗碳体(Fe3C)形式存在。
Fe3C有可能分解成铁和石墨稳定相。
但这过程在室温下是极其缓慢的；即使加热到700℃，Fe3C分解成稳定相也需几年(合金中含有硅等促进石墨化元素时,Fe3C稳定性减弱)，石墨虽然在铸铁(2～4％C)中大量存在,但在一般钢(0.03～1.5％C)中却较难形成这种稳定相。
Fe－Fe3C平衡图有重要的意义并得到广泛的应用。
图1中的实线绘出亚稳的 Fe-Fe3C 系；虚线和相应的一部分实线表示稳定的Fe-C（石墨）系；平衡图中绝大多数线是根据实验测得的数据绘制的；有些线，如Fe3C的液相线，石墨在奥氏体中溶解度等是由热力学计算得出的。
Fe-Fe3C平衡图由包晶、共晶、共析三个基本反应组成。
