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【金属学】10-铁碳合金的平衡结晶过程及组织

铁碳合金的平衡结晶过程及组织

铁碳合金按有无共晶转变分为碳钢和铸铁，也就是碳含量小于

2.11%为碳钢，大于2.11%为铸铁。根据组织特征，按碳含量分为七

种类型。

一、工业纯铁的结晶过程

合金液体在1~2点之间通过匀晶反应转变为δ铁素体。继续降温

时，在2~3点之间，不发生组织转变。温度降低到3点以后，开始从

δ铁素体中析出奥氏体，在3~4点之间，随温度下降，奥氏体的数量

不断增多，到达4点以后，δ铁素体全部转变为奥氏体。在4~5点之

间，不发生组织转变。冷却到5点时，开始从奥氏体中析出铁素体，

温度降到6点，奥氏体全部转变为铁素体。在6-7点之间冷却，不发

生组织转变。温度降到7点，开始沿铁素体晶界析出三次渗碳体

Fe3CIII。7点以下，随温度下降，Fe3CIII量不断增加，室温下Fe3CIII

的最大量为：

二、共析钢的结晶过程

共析钢的含碳量为0.77%，超过了包晶线上最大的含碳量0.53%，

因此冷却时不发生包

晶转变，其结晶过程及组织转变示于图3-29。合金液体在1~2

点间通过匀晶反应转变为奥氏体。在2~3点之间,不发生组织转变。

到达3点以后，发生共析转变。由奥氏体相同时析出铁素体和渗碳体。

反应结束后，奥氏体全部转变为珠光体。继续冷却会从珠光体的铁素

体中析出少量的三次渗碳体，但是它们往往依附在共析渗碳体上，难

于分辨。共析钢的室温组织为100%的珠光体，如图3-30所示。由图

3-30可以看出，珠光体是铁素体与渗碳体片层相间的组织，呈指纹状，

其中白色的基底为铁素体，黑色的层片为渗碳体。室温下珠光体中两

相的相对重量百分比为：

三、亚共析钢的结晶过程

四、过共析钢的结晶过程

五、共晶白口铸铁的结晶过程

六、亚共晶白口铸铁的结晶过程

七、过共晶白口铸铁的结晶过程