第四章 鐵碳合金相圖
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第一節 純鐵、鐵碳合金中的相
一、鐵碳合金的組元
鐵：熔點1538℃，塑性好，強度硬度極低，在結晶過程中存在著同素異晶轉變。不同結構的鐵與碳可以形成不同的固溶體。
由于純鐵具有同素異構轉變，在生產上可以通過熱處理對鋼和鑄鐵改變其組織和性能。
碳：在Fe－Fe3C相圖中，碳有兩種存在形式：一是以化合物Fe3C形式存在；二是以間隙固溶體形式存在。
二、鐵碳合金中的基本相
相：指系統中具有同一聚集狀態、同一化學成分、同一結構并以界面隔開的均勻組成部分。
鐵碳合金系統中，鐵和碳相互作用形成的相有兩種：固溶體和金屬化合物。固溶體是鐵素體和奧氏體；金屬化合物是滲碳體。這也是碳在合金中的兩種存在形式。
1．鐵素體
碳溶于Fe中形成的間隙固溶體稱為鐵素體，用或者F表示，為體心立方晶格結構。塑性好，強度硬度低。
2．奧氏體
碳溶于Fe中形成的間隙固溶體稱為奧氏體，用或者A表示，為面心立方晶格結構。塑性好，強度硬度略高于鐵素體，無磁性。
3．滲碳體Fe3C：晶體結構復雜，含碳量6.69％，熔點高，硬而脆，幾乎沒有塑性。
滲碳體對合金性能的影響：
（1）滲碳體的存在能提高合金的硬度、耐磨性，使合金的塑性和韌性降低。
（2）對強度的影響與滲碳體的形態和分布有關：
以層片狀或粒狀均勻分布在組織中，能提高合金的強度；
以連續網狀、粗大的片狀或作為基體出現時，急劇降低合金的強度、塑性韌性。
二、兩相機械混合物
珠光體：鐵素體與滲碳體的兩相混合物，強度、硬度及塑性適中。
萊氏體：奧氏體與滲碳體的混合物；室溫下為珠光體與滲碳體的混合物，又硬又脆。
鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體和萊氏體為鐵碳合金中的基本組織，是鐵碳合金中的組織組成物。
組織組成物：指構成顯微組織的獨立部分，可以是單相，也可以是兩相或多相混合物。
顯微組織：指在金相顯微鏡下所觀察到的金屬及合金內部的微觀形貌，包括相和晶粒的形態、大小、分布等。
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