铁碳合金相图

制定热加工工艺的依据
铁碳合金相图是铁-碳二元合金系统的相图。是研究碳钢铸铁的成分、温度、组织和性能之间关系的简明示意图,是研究铁碳合金的最基本工具,也是工业生产中制定各种加工工艺、进行热处理的依据。[1]钢和铸铁都是主要由铁与碳两种元素所组成的合金,铁碳合金相图是研究钢和铸铁的基础。[2]
铁和碳的结合方式有两种:其一是碳溶于铁中形成间隙固溶体,其二是铁和碳发生化学作用形成一系列化合物。[2]铁碳合金相图也有两个:一个是亚稳定的铁-渗碳体(Fe-Fe₃C)合金相图,它实际上是铁碳合金相图的铁端,即w(C)=0~6.69%的部分;另一个是稳定的铁-石墨(Fe-C)合金相图,它的(C)=0~100%。一般把这两个相图中碳含量相同的部分画在一起。[3]
铁碳合金相图可以表示出铁碳合金在极缓慢的加热和冷却过程中温度、成分与金相组织之间的相互关系,及合金中相的组成、相的相对数量和相变的极限温度等,是制订钢铁热处理工艺的科学依据之一。[3]

基本概况

在加工完的钢和铸铁中,总会含有一定数量的碳元素,这些碳元素所占的比重决定了钢/铸铁的特性。通过铁碳合金相图,人们可以直观的看出(钢铁)形成过程中的组分变化与碳元素含量、温度间的相互关系。