关于铁碳相图的简要分析

今天，我写一些关于铁碳相图的简要分析，如果哪里有不合适或遗漏的，还望业内人士多多指教，并留下您宝贵的意见

铁碳平衡图是研究铁碳合金在加热和冷却在不同温度时产生的结晶过程以及组织转变过程的图解及依据。 当然铁碳平衡图也是研究碳钢，铸铁，合金的基础。它的许多基本的特点，即便是对于复杂的合金钢也是具有重要的指导意义的。

因此，研究所有钢铁的组成和组织问题都必须从铁碳平衡图开始。

铁碳平衡图又简称“铁碳相图”，它是以含碳量为横坐标，以温度为纵坐标，来表示在接近平衡条件（铁—石墨）和亚稳条件（铁—碳化铁）下或者极缓慢的冷却条件下，以碳和铁为组元的二元合金在不同温度下所呈现出来的相与相之间的平衡关系。

简单的说，铁碳相图是由包晶，共晶，和析晶三个基本反应组成的。

1. 当温度达到1495摄氏度时，发生包晶反应，此时液相，碳素体和奥氏体三相共存。在此时冷凝形成奥氏体。
2. 在1148摄氏度时晶间发生共晶反应，此时液相，奥氏体，渗碳体三相共存，冷凝时反应的结果形成奥氏体与渗碳体的混合物，俗称莱氏体。

3. 在727摄氏度发生共析反应，此时的奥氏体，铁素体，渗碳体三相共存，冷却反应的结果形成铁素体与渗碳体的混合物，统称为珠光体。共析反应的温度常标为A1。

其他几条线的含义如下:我做个简要阐述

①GS线,奥氏体中开始析出铁素体或铁素体全部溶入奥氏体的转变线,称A3温度。

②ES线,碳在奥氏体中的溶解限度线,称Acm温度。在1148℃时，碳在奥氏体中的最大溶解度为2.11%,而在727℃时只为0.77%。所以凡是碳含量大于0.77%的铁碳合金，在Acm温度以下时，奥氏体中将析出渗碳体,称为二次渗碳体,以区别于从液态中析出的一次渗碳体。

③PQ线,碳在铁素体中的溶解限度线。在727℃时,碳在铁素体中最大溶解度为0.0218%，600℃时为0.0057%，400℃时为0.00023%,200℃以下时小于0.0000007%。碳含量大于0.0057%的合金，在PQ线以下均有析出渗碳体的可能性。通常称此类渗碳体为三次渗碳体。

④NJ线，奥氏体转变为δ铁素体，称A4温度，纯铁为1394℃，随碳含量增加而提高。

⑤ABCD线，合金的液相线。

⑥AHJE线，合金的固相线。

工程上依据Fe-Fe3C平衡图把铁碳合金分为三类,即工业纯铁(C≤0.021%)、钢(0.021～2.11%C)和铸铁(2.11～6.69%C)。其他在制定钢铁材料的铸造、锻轧和热处理工艺等方面，也常以铁碳平衡图为依据。实际加热时钢铁的临界点往往高于Fe-Fe3C平衡图上的临界点,冷却时则低于平衡图的临界点。如图3所示，习惯上以A表示平衡图上的临界点,沿用奥斯蒙以法文加热的首字母c及冷却的首字母r分别标志加热和冷却，Ac表示加热时的临界点,Ar表示冷却时的临界点。