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铁碳合金相图


铁碳合金状态图是研究铁碳合金及其加工的理论基础和重要工具。它反应了不同成分的铁碳合金在缓慢加热和冷却时组织和性能的转变规律,是制定各种热加工工艺的依据。

    一般可以把含碳量小于2%的铁碳合金称为钢。在工业上用的钢,含碳量很少超过1.4%,而用于制造焊接结构的钢,含碳量更低。

    铁碳合金相图的纵坐标表示温度,横坐标表示碳含量的百分数。

    从图中左上端可以看出,工业纯铁(含碳量小于0.02%的铁碳合金)的熔点是1538℃。而钢的熔点是随着含碳量的增加而降低的。ABC为液相线,当钢加热到此线以上的相应温度时,全部变为液体;而由高温冷却到此线温度时,开始结晶,出现固相。AJE线为固相线,钢加热到此线相应的温度时,开始出现液体;而冷却到此温度时,全部变为固相。

    图中有四个单相区,在相邻两个单相区之间都是双相区。ABC以上为液相区;AHN区为δ铁素体区;NJESG区为奥氏体区;GPQ区为α铁素体区。ABJH区为δ铁素体与液相共存区;HJN区为δ铁素体与奥氏体共存区;JBCE区为液相与奥氏体共存区;GSP区为奥氏体与铁素体共存区;ESK区为奥氏体与与渗碳体共存区。

    钢在加热或冷却过程中,内部组织发生转变的温度称为临界温度,或称为临界点。如A1(PSK线),A3(GS线)和Acm(ES线)。A1线表示钢在缓慢冷却时,奥氏体转变为珠光体的温度;或在缓慢加热时,珠光体转变为奥氏体的温度。A3线表示钢在缓慢冷却时由奥氏体开始析出铁素体的温度;或在缓慢加热时,铁素体转变为转变为奥氏体的终了温度。Acm表示钢在在缓慢冷却时由奥氏体开始析出渗碳体的温度;或在缓慢加热时渗碳体转变为奥氏体的终了温度。

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