1、5.9 5.9 铁碳碳相相图FeFe3C 亚稳态 FeC 稳态5.9 5.9 铁碳相图铁碳相图 5.9.1.5.9.1.亚稳态相图亚稳态相图 课堂讨论题：1、在FeFe3C相图中有几个三相平衡反应？写出这些三相平衡反应式，并标出平衡反应的温度和各相成分。2、分别写出工业纯铁、亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶铸铁、共晶铸铁和过共晶铸铁的成分范围。3、画出共析钢在平衡冷却时的热分析曲线，并计算在7270C时珠光体中共析铁素体和共析渗碳体的百分数。4、画出成分为Fe0.4%C的亚共析钢的平衡冷却曲线和它在7300C和7200C时的组织示意图。计算在室温下该钢中珠光体和先共析铁素体的百分数。5、画出
2、成分为Fe1.2%C的过共析钢的平衡冷却曲线和它在7300C和7200C时的组织示意图。计算在室温下该钢中珠光体和二次渗碳体的百分数。5.9 5.9 铁碳相图铁碳相图6、画出共晶铸铁在平衡冷却时的热分析曲线，并计算在11480C时莱氏体中奥氏体和渗碳体的百分数。7、画出成分为Fe3.5%C的亚共晶铸铁的平衡冷却曲线，计算在室温下该钢中莱氏体（变态莱氏体）的百分数。8、画出成分为Fe5.0%C的过共晶铸铁的平衡冷却曲线。9、说明以下术语的含义：珠光体、莱氏体、变态莱氏体 铁素体、奥氏体、渗碳体 三次渗碳体、二次渗碳体、一次渗碳体（初生渗碳体）、共析渗碳体、共晶渗碳体 10、计算在FeFe3C相图
3、中可能出现的二次渗碳体和三次渗碳体百分数的最大值。5.9 5.9 铁碳相图铁碳相图5.9.1.5.9.1.亚稳态相图亚稳态相图1、三相平衡反应 HJB 14950C L0.53+a(d)0.09=g 0.17 包晶 ECF 11480C L4.3g2.11+Fe3C 共晶（莱氏体 Ld）PSK 7270C g0.77a0.0218+Fe3C 共析(珠光体 P)课堂讨论题答案：2、工业纯铁：C%0.0218,亚共析钢：0.0218C%0.77 共析钢：C%0.77 过共析钢：0.77C%2.11 亚共晶铸铁：2.11C%4.305.9 5.9 铁碳相图铁碳相图5.9.1.5.9.1.亚稳态相图亚
4、稳态相图3、共析钢 室温组织 珠光体a+Fe3C(P)形貌 片状 珠光体中铁素体和渗碳体的相对百分数：a和Fe3C 的相对分数:a=Fe3C 125.9 5.9 铁碳相图铁碳相图5.9.1.5.9.1.亚稳态相图亚稳态相图5.9 5.9 铁碳相图铁碳相图5.9.1.5.9.1.亚稳态相图亚稳态相图4、亚共析钢 碳含量：0.0218-0.77%平衡转变：例 0.4%C 0.4%C亚共析钢中各相（组织）的相对分数 7270C时，先共析 室温下，Fe3CIII%=(49-48.84)%=0.16%5.9 5.9 铁碳相图铁碳相图5.9.1.5.9.1.亚稳态相图亚稳态相图亚共析钢的金相组织5.9 5
5、9 铁碳相图铁碳相图5、过共析钢 含碳0.77-2.11%典型合金的凝固过程例：1.2%C过共析钢 各相百分数Fe3CII192.7=7.3%5.9 5.9 铁碳相图铁碳相图过共析钢的金相组织5.9 5.9 铁碳相图铁碳相图6、共晶铸铁含碳量为4.3%的FeC合金共晶反应 Lg+Fe3C（Ld）莱氏体中的渗碳体为共晶渗碳体莱氏体中各相的含量：Fe3C共15248 5.9 5.9 铁碳相图铁碳相图5.9.1.5.9.1.亚稳态相图亚稳态相图共晶合金的室温组织称之为变态莱氏体用Ld表示共晶和共析组织中的二次和三次渗碳体很难与在金相显微镜中共晶和共析渗碳体区别，所以一般不再另外标注。平衡冷却过程：
6、5.9 5.9 铁碳相图铁碳相图共晶铸铁的金相组织5.9 5.9 铁碳相图铁碳相图7、亚共晶白口铸铁 含碳量在2.11%4.3之间 平衡转变：5.9.1.5.9.1.亚稳态相图亚稳态相图亚共晶铸铁的金相组织5.9 5.9 铁碳相图铁碳相图8、过共晶白口铸铁 含碳量大于4.3%很少见 Fe3CI称之为一次渗碳体，初生相过共晶铸铁的金相组织5.9 5.9 铁碳相图铁碳相图 9、珠光体：FeFe3C二元系中共析反应（gaFe3C）的产物 莱氏体：FeFe3C二元系中共晶反应（LgFe3C）的产物 变态莱氏体：莱氏体的室温组织 铁素体：C在a铁中的固溶体 奥氏体：C在g铁中的固溶体 渗碳体：Fe3C
7、三次渗碳体：从铁素体中析出的渗碳体 二次渗碳体：从奥氏体中析出的渗碳体 一次渗碳体：先共晶渗碳体（在液相中结晶）共析渗碳体：共析反应生成的渗碳体 共晶渗碳体：共晶反应生成的渗碳体5.9 5.9 铁碳相图铁碳相图5.9.1.5.9.1.亚稳态相图亚稳态相图5.9 5.9 铁碳相图铁碳相图三次渗碳体 从先共析a中析出的渗碳体，表示为Fe3CIII Fe3CIII的最大含量发生在0.0218%的工业纯铁 设室温下纯铁中的碳溶解度为零10、二次渗碳体 Fe3CII 过共析钢冷却时析出的渗碳体 最大量出现在 含碳量为2.11%的过共析钢5.9 5.9 铁碳相图铁碳相图5.9.1.5.9.1.亚稳态相图亚
8、稳态相图5.9.2、稳态相图、稳态相图 FeC（石墨）（石墨）相图相图FeC相图中虚线表示的稳态相图，它与亚稳态相图的不同是：1、组元是铁和石墨 没有渗碳体2、共晶和共析水平线对应的温度高 共晶11480C11540C 共析 7270C7380C3、临界点左移 4.304.26 2.112.08 0.770.68 实际上当含碳量低于2.11%时一般不会按稳态相图实现平衡转变只会在含碳量大于2.11%的铸铁中出现 当铸铁中的C以渗碳体出现，称之为白口铁;C以石墨的形式出现，称之为灰口铁。5.9 5.9 铁碳相图铁碳相图5.9 5.9 铁碳相图铁碳相图灰口铸铁的金相组织5.9 5.9 铁碳相图铁碳相图5.9.25.9.2、稳态相图、稳态相图 FeC FeC（石墨）（石墨）相图相图
