第二章鐵碳合金第三節鐵碳合金狀態圖.11/1/202211-3鐵碳合金狀態圖第二章鐵碳合金第三節鐵碳合金狀態圖.10/23/20鐵碳合金狀態圖鐵碳合金狀態圖就是用熱分析法測得不同濃度的鐵碳合金的冷卻曲線，然后將冷卻曲線上各結晶溫度轉變點描繪在溫度-成分坐標上，以得到鐵碳合金金相組織、溫度及合金成分之間的關系。熱分析法：是借助于光學高溫計及金相顯微鏡，測得各種成分鐵碳合金在緩慢冷卻過程中的溶液結晶溫度及固態下二次結晶的組織轉變溫度，對合金金相組織隨溫度變化的狀況進行分析的方法。.11/1/202221-3鐵碳合金狀態圖鐵碳合金狀態圖鐵碳合金狀態圖就是用熱分析法測得不同濃度的鐵碳主要線段的含義ACD線——液相線，即此線以上為液態合金，開始結晶線。AECF線——固相線，此線以下為固體合金。ECF線——共晶線，凡經過此線的合金均會發生共晶轉變。GS線——習慣用A3來表示，A中開始析出F，既有：。ES線——用Acm表示，開始析出滲碳體--Fe3CII。PSK線——又叫共析線，用A1來表示，析出珠光體，共析反應。.11/1/202231-3鐵碳合金狀態圖主要線段的含義ACD線——液相線，即此線以上為液態合金，開主要特性點的含義

(PropertyPoints)特性點 溫度℃ 含碳量％ 含義A 1538 0 純鐵熔點(meltingpoint)C 1148 4.30 共晶點(eutecticpoint)D 1227 6.69 滲碳體的熔點(meltingpoint)E 1148 2.11 C在γ-鐵中的最大溶解度(solubility)G 912 0 α鐵γ鐵同素異構轉變點(allotropicpoint)P 727 0.0218 C在α鐵中的最大溶解度(solubility)S 727 0.77 共析點(eutectoidpoint).11/1/202241-3鐵碳合金狀態圖主要特性點的含義

(PropertyPoints)特性點主要區域的含義液體Y、鐵素體F、奧氏體A和滲碳體Fe3C是鐵碳合金的基本組織，或者說是基本晶體結構，即基本相，其他各區組織都由這些基本相按不同比例混合而成。ACDA

區——液相區（Y）；AESGA

區——奧氏體區（A）；GPQG

區——鐵素體區（F）；DFKL

區（6.69％線）——一次滲碳體區（直接從液相中析出Fe3CI）；.11/1/202251-3鐵碳合金狀態圖主要區域的含義液體Y、鐵素體F、奧氏體A和滲碳體Fe3C是鐵主要區域的含義（續）AGQA

區（0％線）——純鐵區（同素異晶轉變區）；S–0.77％線（區）——珠光體區，為共析組織；E–2.11％線（區）——二次滲碳體區，隨A中C的溶解度下降，析出二次滲碳體；C–4.3％線（區）——萊氏體區，為共晶組織。.11/1/202261-3鐵碳合金狀態圖主要區域的含義（續）AGQA區（0％線）——純鐵區（同素異鐵碳合金的分類根據含碳量，可分為兩部分：鋼：含碳量小于2.11％的鐵碳合金：共析鋼：含碳量0.77％；亞共析鋼：含碳量0.0218％～0.77％；過共析鋼：含碳量0.77％～2.11％；生鐵：含碳量大于2.11％的鐵碳合金，斷口呈白色（白口鐵、鑄鐵）：共晶生鐵：含碳量4.3％；亞共晶生鐵：含碳量2.11％～4.3％；過共晶生鐵：含碳量4.3％～6.69％。.11/1/202271-3鐵碳合金狀態圖鐵碳合金的分類根據含碳量，可分為兩部分：.10/23/202鐵碳合金狀態圖的作用鐵碳合金狀態圖主要是用來分析鐵碳合金的成分、溫度、組織三者之間的關系。當含碳量增加時，鐵素體的比例減少，珠光體比例增大，故而碳鋼的機械強度和硬度增大，塑性和韌性降低；當含碳量超過0.9%時，碳鋼中C的含量增多，硬度增加，強度、塑性、韌性均下降；當溫度一定時，控制了碳鋼的含碳量就控制了碳鋼的組織和性能；碳鋼的機械性能又決定了碳鋼的用途。.11/1/202281-3鐵碳合金狀態圖鐵碳合金狀態圖的作用鐵碳合金狀態圖主要是用來分析鐵碳合金的成鐵碳合金狀態圖草圖的繪制橫劃兩條線；（727℃、1148℃）高低七個點；（C、S、E、P、A、G、D）各區組織要分清；（Y、A、F）依據四條線。（Fe3CI、Ld、Fe3CII、P）.11/1/202291-3鐵碳合金狀態圖鐵碳合金狀態圖草圖的繪制橫劃兩條線；（727℃、1148℃）11/1/2022課間休息音樂欣賞.11/1/2022101-3鐵碳合金狀態圖10/23/2022課間休息音樂欣賞.10/23/202211538℃912℃727℃C％0.77％2.11％4.3％6.67％SEF+PP+Fe3CⅡYFP+Fe3CⅡ+L’’Ld’L’’+Fe3CⅠPF+AA+Fe3CⅡA+Fe3CⅡ+L’L’+Fe3CⅠLd’AA+YY+Fe3CⅠCADFKLGP1148℃A3Acm固相線Solidus液相線Liquidus共晶線Eutectic共析線A1

Eutectoid液相線Liquidus固相線SolidusQ鐵碳合金狀態圖1

.11/1/2022111-3鐵碳合金狀態圖1538℃912℃727℃C％0.77％2.11％4.3％61538℃912℃727℃C％0.77％2.11％4.3％6.67％SEF+PP+Fe3CⅡP+Fe3CⅡ+L’’L’’L’’+Fe3CⅠPF+AA+Fe3CⅡA+Fe3CⅡ+L’L’+Fe3CⅠL’A+YCADFKLGP1148℃A3Acm固相線液相線共晶線共析線A1液相線固相線QFAYFe3C0.218%Y+Fe3CⅠ鐵碳合金狀態圖2.11/1/2022121-3鐵碳合金狀態圖1538℃912℃727℃C％0.77％2.11％4.3％61538℃912℃727℃C％0.77％2.11％4.3％6.67％SEF+PP+Fe3CⅡP+Fe3CⅡ+L’’L’’L’’+Fe3CⅠPF+AA+Fe3CⅡA+Fe3CⅡ+L’L’+Fe3CⅠL’A+YCADFKLGP1148℃A3AcmQFAYFe3C0.0218%Y+Fe3CⅠⅣ12Ⅰ123共析反應共晶反應ⅡⅢⅤⅥ12412312331234亞共晶生鐵共晶生鐵過共晶生鐵共析鋼亞共析鋼過共析鋼固相線液相線共晶線共析線A1液相線固相線鐵碳合金狀態圖3.11/1/2022131-3鐵碳合金狀態圖1538℃912℃727℃C％0.77％2.11％4.3％61538℃912℃727℃C％0.77％2.11％4.3％6.67％SEF+PP+Fe3CⅡYFP+Fe3CⅡ+L’’L’’L’’+Fe3CⅠPF+AA+Fe3CⅡA+Fe3CⅡ+L’L’+Fe3CⅠL’AA+YY+Fe3CⅠCADFKLGP1148℃A3Acm固相線液相線共晶線共析線A1液相線固相線QⅠⅡⅢⅤⅣⅥ1231241231212331234共析鋼結晶過程：液態金屬冷卻至點1時開始生成A晶核；冷卻至點2后，液體金屬全部結晶為A；冷卻至點3后，發生共析反應，在室溫下A全部轉變為P亞共析鋼結晶過程：液態金屬冷卻至點1時開始生成A晶核；冷卻至點2后，液體金屬全部結晶為A；冷卻至點3后，在GS至PSK間隨溫度下降不斷析出F，同時剩余A中的含碳量沿GS線不斷增加而得到珠光體P過共析鋼結晶過程：液態金屬冷卻至點1時開始生成A晶核；冷卻至點2后，液體金屬全部結晶為A；冷卻至點3后，在GS至PSK間隨溫度下降不斷析出Fe3CⅡ，同時剩余A中的含碳量沿ES線不斷減少而得到珠光體P過共晶生鐵結晶過程：點1至點2間組織為Y+Fe3CⅠ；點2至點3間組織為L’+Fe3CⅠ；冷卻至點3后則為L’’+Fe3CⅠ共晶生鐵結晶過程：冷卻至點1時發生共晶反應生成萊氏體L；點1至點2間的萊氏體稱為高溫萊氏體L’；冷卻至點2后則稱為低溫萊氏體L’’亞共晶生鐵結晶過程：點2至點3間組織為A+Fe3CⅡ+L’冷卻至點3后則為P+Fe3CⅡ+L’’鐵碳合金狀態圖4.11/1/2022141-3鐵碳合金狀態圖1538℃912℃727℃C％0.77％2.11％4.3％6共析鋼結晶過程示意圖11/1/2022

StructuresObtainedbySlowCoolingofPlainCarbonSteels.11/1/2022151-3鐵碳合金狀態圖共析鋼結晶過程示意圖10/23/2022Structur亞共析鋼結晶過程示意圖11/1/2022.11/1/2022161-3鐵碳合金狀態圖亞共析鋼結晶過程示意圖10/23/2022.10/23/20過共析鋼結晶過程示意圖11/1/2022.11/1/2022171-3鐵碳合金狀態圖過共析鋼結晶過程示意圖10/23/2022.10/23/20共晶反應在一定溫度下（恒溫），由一種液相同時析出兩種固相的過程，稱為共晶反應或共晶轉變，其轉變組織稱為共晶組織；例如：.11/1/2022181-3鐵碳合金狀態圖共晶反應在一定溫度下（恒溫），由一種液相同時析出兩種固相共析反應在一定溫度下（恒溫），由一種固相同時析出兩種固相的過程，稱為共析反應或共析轉變，其生成的組織稱為共析組織；例如：.11/1/2022191-3鐵碳合金狀態圖共析反應在一定溫度下（恒溫），由一種固相同時析出兩種固相共析鋼結晶過程液態金屬冷卻至點1時開始生成A晶核；冷卻至點2后，液體金屬全部結晶為A；冷卻至點3后，發生共析反應，在室溫下A全部轉變為P。.11/1/2022201-3鐵碳合金狀態圖共析鋼結晶過程液態金屬冷卻至點1時開始生成A晶核；.10/2亞共析鋼結晶過程液態金屬冷卻至點1時開始生成A晶核；冷卻至點2后，液體金屬全部結晶為A；冷卻至點3后，在GS至PSK間隨溫度下降不斷析出F，同時剩余A中的含碳量沿GS線不斷增加而得到珠光體P。.11/1/2022211-3鐵碳合金狀態圖亞共析鋼結晶過程液態金屬冷卻至點1時開始生成A晶核；.10/過共析鋼結晶過程液態金屬冷卻至點1時開始生成A晶核；冷卻至點2后，液體金屬全部結晶為A；冷卻至點3后，在GS至PSK間隨溫度下降不斷析出Fe3CⅡ，同時剩余A中的含碳量沿ES線不斷減少而得到珠光體P。.11/1/2022221-3鐵碳合金狀態圖過共析鋼結晶過程液態金屬冷卻至點1時開始生成A晶核；.10/共晶生鐵結晶過程冷卻至點1時發生共晶反應生成萊氏體Ld；點1至點2間的萊氏體稱為高溫萊氏體Ld；冷卻至點3后則稱為低溫萊氏體Ld’。.11/1/2022231-3鐵碳合金狀態圖共晶生鐵結晶過程冷卻至點1時發生共晶反應生成萊氏體Ld；.1亞共晶生鐵的結晶過程冷卻至點1時發生共晶反應生成萊氏體Ld；點1至點2間的萊氏體稱為高溫萊氏體Ld；冷卻至點3后則稱為低溫萊氏體Ld’。.11/1/2022241-3鐵碳合金狀態圖亞共晶生鐵的結晶過程冷卻至點1時發生共晶反應生成萊氏體Ld；過共晶生鐵結晶過程點1至點2間組織為Y+Fe3CⅠ；點2至點3間組織為Ld+Fe3CⅠ；冷卻至點3后則為Ld’+Fe3CⅠ。.11/1/2022251-3鐵碳合金狀態圖過共晶生鐵結晶過程點1至點2間組織為Y+Fe3CⅠ；.10/s℃160015001400130012001100100090080070015381394

912LδγαLδ-Feγ-Feα-Fe純鐵的同素異晶轉變.11/1/2022261-3鐵碳合金狀態圖s℃1600150014001300120011001000碳對鋼的組織及機械性能的影響碳對鋼的組織及機械性能的影響11/1/2022.11/1/2022271-3鐵碳合金狀態圖碳對鋼的組織及機械性能的影響碳對鋼的組織及機械性能的影響10第二章鐵碳合金第三節鐵碳合金狀態圖.11/1/2022281-3鐵碳合金狀態圖第二章鐵碳合金第三節鐵碳合金狀態圖.10/23/20鐵碳合金狀態圖鐵碳合金狀態圖就是用熱分析法測得不同濃度的鐵碳合金的冷卻曲線，然后將冷卻曲線上各結晶溫度轉變點描繪在溫度-成分坐標上，以得到鐵碳合金金相組織、溫度及合金成分之間的關系。熱分析法：是借助于光學高溫計及金相顯微鏡，測得各種成分鐵碳合金在緩慢冷卻過程中的溶液結晶溫度及固態下二次結晶的組織轉變溫度，對合金金相組織隨溫度變化的狀況進行分析的方法。.11/1/2022291-3鐵碳合金狀態圖鐵碳合金狀態圖鐵碳合金狀態圖就是用熱分析法測得不同濃度的鐵碳主要線段的含義ACD線——液相線，即此線以上為液態合金，開始結晶線。AECF線——固相線，此線以下為固體合金。ECF線——共晶線，凡經過此線的合金均會發生共晶轉變。GS線——習慣用A3來表示，A中開始析出F，既有：。ES線——用Acm表示，開始析出滲碳體--Fe3CII。PSK線——又叫共析線，用A1來表示，析出珠光體，共析反應。.11/1/2022301-3鐵碳合金狀態圖主要線段的含義ACD線——液相線，即此線以上為液態合金，開主要特性點的含義

(PropertyPoints)特性點 溫度℃ 含碳量％ 含義A 1538 0 純鐵熔點(meltingpoint)C 1148 4.30 共晶點(eutecticpoint)D 1227 6.69 滲碳體的熔點(meltingpoint)E 1148 2.11 C在γ-鐵中的最大溶解度(solubility)G 912 0 α鐵γ鐵同素異構轉變點(allotropicpoint)P 727 0.0218 C在α鐵中的最大溶解度(solubility)S 727 0.77 共析點(eutectoidpoint).11/1/2022311-3鐵碳合金狀態圖主要特性點的含義

(PropertyPoints)特性點主要區域的含義液體Y、鐵素體F、奧氏體A和滲碳體Fe3C是鐵碳合金的基本組織，或者說是基本晶體結構，即基本相，其他各區組織都由這些基本相按不同比例混合而成。ACDA

區——液相區（Y）；AESGA

區——奧氏體區（A）；GPQG

區——鐵素體區（F）；DFKL

區（6.69％線）——一次滲碳體區（直接從液相中析出Fe3CI）；.11/1/2022321-3鐵碳合金狀態圖主要區域的含義液體Y、鐵素體F、奧氏體A和滲碳體Fe3C是鐵主要區域的含義（續）AGQA

區（0％線）——純鐵區（同素異晶轉變區）；S–0.77％線（區）——珠光體區，為共析組織；E–2.11％線（區）——二次滲碳體區，隨A中C的溶解度下降，析出二次滲碳體；C–4.3％線（區）——萊氏體區，為共晶組織。.11/1/2022331-3鐵碳合金狀態圖主要區域的含義（續）AGQA區（0％線）——純鐵區（同素異鐵碳合金的分類根據含碳量，可分為兩部分：鋼：含碳量小于2.11％的鐵碳合金：共析鋼：含碳量0.77％；亞共析鋼：含碳量0.0218％～0.77％；過共析鋼：含碳量0.77％～2.11％；生鐵：含碳量大于2.11％的鐵碳合金，斷口呈白色（白口鐵、鑄鐵）：共晶生鐵：含碳量4.3％；亞共晶生鐵：含碳量2.11％～4.3％；過共晶生鐵：含碳量4.3％～6.69％。.11/1/2022341-3鐵碳合金狀態圖鐵碳合金的分類根據含碳量，可分為兩部分：.10/23/202鐵碳合金狀態圖的作用鐵碳合金狀態圖主要是用來分析鐵碳合金的成分、溫度、組織三者之間的關系。當含碳量增加時，鐵素體的比例減少，珠光體比例增大，故而碳鋼的機械強度和硬度增大，塑性和韌性降低；當含碳量超過0.9%時，碳鋼中C的含量增多，硬度增加，強度、塑性、韌性均下降；當溫度一定時，控制了碳鋼的含碳量就控制了碳鋼的組織和性能；碳鋼的機械性能又決定了碳鋼的用途。.11/1/2022351-3鐵碳合金狀態圖鐵碳合金狀態圖的作用鐵碳合金狀態圖主要是用來分析鐵碳合金的成鐵碳合金狀態圖草圖的繪制橫劃兩條線；（727℃、1148℃）高低七個點；（C、S、E、P、A、G、D）各區組織要分清；（Y、A、F）依據四條線。（Fe3CI、Ld、Fe3CII、P）.11/1/2022361-3鐵碳合金狀態圖鐵碳合金狀態圖草圖的繪制橫劃兩條線；（727℃、1148℃）11/1/2022課間休息音樂欣賞.11/1/2022371-3鐵碳合金狀態圖10/23/2022課間休息音樂欣賞.10/23/202211538℃912℃727℃C％0.77％2.11％4.3％6.67％SEF+PP+Fe3CⅡYFP+Fe3CⅡ+L’’Ld’L’’+Fe3CⅠPF+AA+Fe3CⅡA+Fe3CⅡ+L’L’+Fe3CⅠLd’AA+YY+Fe3CⅠCADFKLGP1148℃A3Acm固相線Solidus液相線Liquidus共晶線Eutectic共析線A1

Eutectoid液相線Liquidus固相線SolidusQ鐵碳合金狀態圖1

.11/1/2022381-3鐵碳合金狀態圖1538℃912℃727℃C％0.77％2.11％4.3％61538℃912℃727℃C％0.77％2.11％4.3％6.67％SEF+PP+Fe3CⅡP+Fe3CⅡ+L’’L’’L’’+Fe3CⅠPF+AA+Fe3CⅡA+Fe3CⅡ+L’L’+Fe3CⅠL’A+YCADFKLGP1148℃A3Acm固相線液相線共晶線共析線A1液相線固相線QFAYFe3C0.218%Y+Fe3CⅠ鐵碳合金狀態圖2.11/1/2022391-3鐵碳合金狀態圖1538℃912℃727℃C％0.77％2.11％4.3％61538℃912℃727℃C％0.77％2.11％4.3％6.67％SEF+PP+Fe3CⅡP+Fe3CⅡ+L’’L’’L’’+Fe3CⅠPF+AA+Fe3CⅡA+Fe3CⅡ+L’L’+Fe3CⅠL’A+YCADFKLGP1148℃A3AcmQFAYFe3C0.0218%Y+Fe3CⅠⅣ12Ⅰ123共析反應共晶反應ⅡⅢⅤⅥ12412312331234亞共晶生鐵共晶生鐵過共晶生鐵共析鋼亞共析鋼過共析鋼固相線液相線共晶線共析線A1液相線固相線鐵碳合金狀態圖3.11/1/2022401-3鐵碳合金狀態圖1538℃912℃727℃C％0.77％2.11％4.3％61538℃912℃727℃C％0.77％2.11％4.3％6.67％SEF+PP+Fe3CⅡYFP+Fe3CⅡ+L’’L’’L’’+Fe3CⅠPF+AA+Fe3CⅡA+Fe3CⅡ+L’L’+Fe3CⅠL’AA+YY+Fe3CⅠCADFKLGP1148℃A3Acm固相線液相線共晶線共析線A1液相線固相線QⅠⅡⅢⅤⅣⅥ1231241231212331234共析鋼結晶過程：液態金屬冷卻至點1時開始生成A晶核；冷卻至點2后，液體金屬全部結晶為A；冷卻至點3后，發生共析反應，在室溫下A全部轉變為P亞共析鋼結晶過程：液態金屬冷卻至點1時開始生成A晶核；冷卻至點2后，液體金屬全部結晶為A；冷卻至點3后，在GS至PSK間隨溫度下降不斷析出F，同時剩余A中的含碳量沿GS線不斷增加而得到珠光體P過共析鋼結晶過程：液態金屬冷卻至點1時開始生成A晶核；冷卻至點2后，液體金屬全部結晶為A；冷卻至點3后，在GS至PSK間隨溫度下降不斷析出Fe3CⅡ，同時剩余A中的含碳量沿ES線不斷減少而得到珠光體P過共晶生鐵結晶過程：點1至點2間組織為Y+Fe3CⅠ；點2至點3間組織為L’+Fe3CⅠ；冷卻至點3后則為L’’+Fe3CⅠ共晶生鐵結晶過程：冷卻至點1時發生共晶反應生成萊氏體L；點1至點2間的萊氏體稱為高溫萊氏體L’；冷卻至點2后則稱為低溫萊氏體L’’亞共晶生鐵結晶過程：點2至點3間組織為A+Fe3CⅡ+L’冷卻至點3后則為P+Fe3CⅡ+L’’鐵碳合金狀態圖4.11/1/2022411-3鐵碳合金狀態圖1538℃912℃727℃C％0.77％2.11％4.3％6共析鋼結晶過程示意圖11/1/2022

StructuresObtainedbySlowCoolingofPlainCarbonSteels.11/1/2022421-3鐵碳合金狀態圖共析鋼結晶過程示意圖10/23/2022Structur亞共析鋼結晶過程示意圖11/1/2022.11/1/2022431-3鐵碳合金狀態圖亞共析鋼結晶過程示意圖10/23/2022.10/23/20過共析鋼結晶過程示意圖11/1/2022.11/1/2022441-3鐵碳合金狀態圖過共析鋼結晶過程示意圖10/23/2022.10/23/20共晶反應在一定溫度下（恒溫），由一種液相同時析出兩種固相的過程，稱為共晶反應或共晶轉變，其轉變組織稱為共晶組織；例如：.11/1/2022451-3鐵碳合金狀態圖共晶反應在一定溫度下（恒溫），由一種液相同時析出兩種固相共析反應在一定溫度下（恒溫），由一種固相同時析出兩種固相的過程，稱為共析反應或共析轉變，其生成的組織稱為共析組織；例如：.11/1/20