《实用热处理基础理论及应用》读书笔记（2）

伯龙马

      如题
      铁碳合金的五种相结构及其各自特点
      2.1.铁素体  它是碳溶于α-Fe中的间隙固溶体，用符号F表示。
      特点：由于α-Fe是体心立方晶格，其晶格间隙的直径很小，因此溶解碳的能力极差，即使在最大溶解度的727℃的溶碳量（质量分数）也仅为0.0218%，随着温度降低溶碳量逐渐减少，在室温下溶碳量只含约0.008%，几乎与纯铁相同。
铁素体的强度和硬度不高，但具有良好的塑性和韧性。铁素体的磁性转变点为770℃.
      2.2.奥氏体  它是碳溶于γ-Fe中的间隙固溶体，用符号A表示。
      特点：由于γ-Fe是面心立方晶格，其致密度虽然高于α-Fe晶格，但因晶格间隙直径比α-Fe的大，故其溶碳能力也大。在1148℃时的溶碳量最大ωC=2.11%，随温度降低，溶碳量逐渐减少，在727℃时溶碳量为0.77%。
      奥氏体性能与含碳量及晶粒度有关，其硬度较低，塑性较好，易于锻压成形。奥氏体存在于727℃以上的高温范围内，无磁性。
      2.3.渗碳体  渗碳体，即Fe3C,是一种具有复杂晶格的间隙化合物。
      特点：渗碳体ωc=6.69%，熔点为1227℃,不发生同素异构转变，但有磁性转变，在230℃以下具有弱铁磁性，而在230℃以上失去铁磁性。
渗碳体硬度很高、耐磨性极好，但塑性和韧性几乎为零，脆性极大。
渗碳体的碳原子可被氮等小尺寸原子置换，而铁原子可被其它金属（如Cr、Mn等）原子置换。从而形成特殊的合金渗碳体，如（Fe,Mn）3C、（Fe,Cr）3C等。渗碳体在钢和铸铁中是一种强化相，与其它相共存时可呈片状、球状、网状等多种形态，不同形态的渗碳体对其性能有不同的影响。
在一定条件下，渗碳体会分解形成自由碳—石墨。
       2.4.珠光体  这是铁素体和渗碳体组成的机械混合物，即共析体，用符号P表示。
       特点：珠光体中的含碳量ωc=0.77%。根据其分布形态分为片状珠光体和球状珠光体。片状珠光体中的铁素体与渗碳体呈片层状交替分布；球状珠光体是渗碳体以球状形式分布于铁素体基体上。
珠光体的缓冷的转变温度为727℃，在727℃以上为奥氏体，在727℃以下至室温珠光体基本不变，其强度和硬度介于铁素体和渗碳体之间。
片状珠光体的硬度和强度比球状珠光体高，但其切削性能和热处理工艺性不如球状珠光体好。
      2.5.莱氏体  这是奥氏体与渗碳体组成的机械混合物，即共晶体，用符号Ld表示。
  特点; 莱氏体的含碳量ωc=4.3%。含碳量质量分数大于2.11%液态铁碳合金缓冷到1148℃，奥氏体和渗碳体同时转变为莱氏体，当缓冷到727℃奥氏体转变为珠光体，此时其组织为珠光体和渗碳体，称为低温莱氏体，用Ld´符号表示。
莱氏体是生铁（或铸铁，或高碳高合金钢）中硬而脆的组织，在常温下，其强度和其它力学性能介于珠光体和渗碳体之间。