Fe-Fe

3

C 相图

1  Fe-Fe

3

C 相图中的相――存在五种相

(1) 液相     Ａ BCD 以上――液相区(L)   是铁和碳的液溶体。

（

2）高温铁素体（δ 铁素体）   AHNA――δ 固溶区（δ）是碳在 δ-Fe 中的间隙固溶体，

呈体心立方晶格。
（

3）铁素体  GPQG－铁素体区（F 或 α）是碳在 α-Fe 中的间隙固溶体，呈体心立方晶格。

（

4）奥氏体 NJESGN－奥氏体区（A 或 γ）碳在 γ-Fe 中的间隙固溶体，呈体心立方晶格。

（

5）渗碳体 DFKL－渗碳体区（Fe

3

C 或 Cm）是铁与碳的一种具有复杂晶格的间隙休合

物。

2  Fe-Fe

3

C 相图中的特性点和特性线

（

1）Fe-Fe

3

C 相图中的部分特性点

符号

温度

/℃

含碳量

/%

含义

A

1538

0

纯铁的熔点

C

1148

4.3

共晶点

Lc→A

E

＋

Fe

3

C 合金在平衡结晶过程中冷却到 1148/℃时,

C 点成份的液相将同时结晶出 E 点成份的奥氏体和渗碳体

D

1227

6.69

Fe

3

C 的熔点

E

1148

2.11

碳在

γ-Fe 中的最大溶解度

G

912

0

α-Fe→γ-Fe 同素异构转变点(A

3

)

P

727

0.0218

碳在

α-Fe 中的最大溶解度

S

727

0.77

共析点

(A

1

)A

S

→F

P

＋

Fe

3

C 合金在平衡结晶过程中冷却到 727/℃

时

,S 点成份的奥氏体会同时析出 P 点成份的铁素体和渗碳体

Q

室温

0.0008

室温时碳在

α-Fe 中的溶解度

(2) Fe-Fe

3

C 相图中的特性线

ABCD 线为液相线；AHJECF 线为固相线；ECF 线为共晶反应线，碳

ω（C）在 2.11%-6.69%的铁碳合金；PSK 线为共析反应线（又称 A

1

线），

ω（C）在 0.0218%-6.69%的铁碳合金；GS 线为 A

3

线；

ES 线

是碳在奥氏体中的固溶线，为

Acm 线，又称为从奥氏体中开始析出

Fe

3

C

Ⅱ

的临界温度线。

3  Fe-Fe

3

C 相图的应用

1)  Fe-Fe

3

C 相图在钢铁材料选用方面的应用（如：冲压件、焊接件等需要塑性、韧性好宜选

用低碳钢等

……

2)  Fe-Fe

3

C 相图在铸造工艺方面的应用  （如：浇注温度一般在液相线以上 50-100℃。）

3)  Fe-Fe

3

C 相图在塑性加工工艺方面的应用（如：始锻、始轧温度控制在固相线以下 100-

200℃等）
4)  Fe-Fe

3

C 相图在热处理工艺方面的应用（如：退火加热温度为 Ac

3

以上

20-30℃；正火

加热到

Ac

3 

或

Acm 以上 30-50℃；淬火加热温度为 Ac

3 

或

Ac

1 

线以上

30-50℃；回火加