相图分析
Fe—Fe3C相图看起 来比较复杂,但它仍然是由一些基本相图组成的,我们可以将Fe—Fe3C相图分成上下两个部分来分析.
共晶转变
在1148℃,4.3%C的液相发生共晶转变:
Lc (AE+Fe3C),
转变的产物称为莱氏体,用符号Ld表示.
存在于1148℃~727℃之间的莱氏体称为高温莱氏体,用符号Ld表示,组织由奥氏体和渗碳体组成;存在于727℃以下的莱氏体称为变态莱氏体或称低温莱氏体,用符号Ldˊ表示,组织由渗碳体和珠光体组成.
低温莱氏体是由珠光体,Fe3CⅡ和共晶Fe3C组成的机械混合物.经4%硝酸酒精溶液浸蚀后在显微镜下观察,其中珠光体呈黑色颗粒状或短棒状分布在Fe3C基体上,Fe3CⅡ和共晶Fe3C交织在一起,一般无法分辨.
共析转变
在727℃,0.77%的奥氏体发生共析转变:
AS (F+Fe3C),转变的产物称为珠光体.
共析转变与共晶转变的区别是转变物是固体而非液体.
特征点
相图中应该掌握的特征点有:A,D,E,C,G(A3点),S(A1点),它们的含义一定要搞清楚.根据相图分析如下点：
相图中重要的点(14个)：
1.组元的熔点: A (0, 1538) 铁的熔点;D (6.69, 1227) Fe3C的熔点
相图2.同素异构转变点:N(0, 1394)δ-Fe γ-Fe;G(0, 912)γ-Fe α-Fe3.碳在铁中最大溶解度点:
P(0.0218,727),碳在α-Fe 中的最大溶解度
E(2.11,1148),碳在γ-Fe 中的最大溶解度
H (0.09,1495),碳在δ-Fe中的最大溶解度
Q(0.0008,RT),室温下碳在α-Fe 中的溶解度
三相共存点:
S(共析点,0.77,727),(A+F +Fe3C)
C(共晶点,4.3,1148),( A+L +Fe3C)
J(包晶点,0.17,1495)( δ+ A+L )
其它点
B(0.53,1495),发生包晶反应时液相的成分
F(6.69,1148 ) , 渗碳体
K (6.69,727 ) , 渗碳体
特性线
相图中的一些线应该掌握的线有:ECF线,PSK线(A1线),GS线(A3线),ES线(ACM线)
水平线ECF为共晶反应线.
碳质量分数在2.11%～6.69%之间的铁碳合金, 在平衡结晶过程中均发生共晶反应.
水平线PSK为共析反应线
碳质量分数为0.0218%～6.69%的铁碳合金, 在平衡结晶过程中均发生共析反应.PSK线亦称A1线.
GS线是合金冷却时自A中开始析出F的临界温度线, 通常称A3线.
ES线是碳在A中的固溶线, 通常叫做Acm线.由于在1148℃时A中溶碳量最大可 达2.11%, 而在727℃时仅为0.77%, 因此碳质量分数大于0.77%的铁碳合金自1148℃冷至727℃的过程中, 将从A中析出Fe3C.析出的渗碳体称为二次渗碳体(Fe3CII). Acm线亦为从A中开始析出Fe3CII的临界温度线.
PQ线是碳在F中固溶线.在727℃时F中溶碳量最大可达0.0218%, 室温时仅为0.0008%, 因此碳质量分数大于0.0008%的铁碳合金自727℃冷至室温的过程中, 将从F中析出Fe3C.析出的渗碳体称为三次渗碳体(Fe3CIII).PQ线亦为从F中开始析出Fe3CIII的临界温度线.Fe3CIII数量极少,往往予以忽略.
· Ac1— 在加热过程中，奥氏体开始形成的温度。C来自于法语chauffant（The temperature at which austenite begins to form during heating, with thecbeing derived from the Frenchchauffant.）
· Ac3— 在加热过程中，奥氏体完全形成的温度（The temperature at which transformation of ferrite to austenite is completed during heating.）
· Ar1— 在冷却过程中奥氏体完全转变为铁素体或铁素体加渗碳体的温度（The temperature at which transformation of austenite to ferrite or to ferrite plus cementite is completed during cooling.）
· Ar3— 在冷却过程中奥氏体开始转变为铁素的温度（The temperature at which austenite begins to transform to ferrite during cooling.）
·Arcm— 在过共析钢冷却过程中渗碳体开始沉淀的温度，r来自于法语refroidissant（In hypereutectoid steel, the temperature at which precipitation of cementite starts during cooling, with therbeing derived from the Frenchrefroidissant.）
· Accm— 在过共析钢加热过程中，渗碳体完全转化为奥氏体的温度。（Inhypereutectoid steel, the temperature at which the solution of cementite in austenite is completed during heating.）
相图相区
1.单相区(4个+1个): L,δ,A,F ,(+ Fe3C)
2.两相区(7个):L + δ,L + Fe3C,L + A, δ+ A ,A + F ,A + Fe3C ,F + Fe3C.