铁-碳相图（动图解析+精美金相图），速收藏！
2020-02-06 12:43:33
作者：本网整理 来源：国家材料腐蚀与防护科学数据中心
贝氏体（Bainite）/（B）
组织：贝氏体是铁素体+渗碳体的机械混合物，介于珠光体与马氏体之间的一种组织；上贝氏体：形成于550~450℃，基体为铁素体，条状碳化物于铁素体片边缘析出，呈羽毛状；下贝氏体：形成于300℃，呈细针片状，针状铁素体上布有小片状碳化物，片状碳化物于铁素体的长轴大致是55~60度角；粒状贝氏体：外形相当于多边形的铁素体，铁素体基体上布有颗粒状碳化物（小岛组织原为富碳奥氏体，冷却时分解为铁素体及碳化物，或转变为马氏体或仍为富碳奥氏体颗粒）性能：上贝氏体的强度小于同一温度形成的细片状珠光体，脆性大；在低温范围内，通过贝氏体转变得到的下贝氏体具有非常好的综合力学性能。
上贝氏体金相图
下贝氏体金相图
粒状贝氏体金相图
魏氏组织（WidmannstattenStructure）
组织：固溶体发生分解时第二相沿母相的一定晶面析出的常呈三角形、正方形或十字形分布的晶型；铁素体魏氏组织：在亚共析钢中，当奥氏体以快冷速度通过Ar3～Ar1温度区时，铁素体片插向奥氏体晶粒内部，这些分布在原奥氏体晶粒内部呈片状先共析铁素体被称为铁素体魏氏组织；渗碳体魏氏组织：在过共析钢中，奥氏体晶粒度和冷却条件合适时，渗碳体以针状或扁片状、条状出现在奥氏体晶粒内部，形成渗碳体魏氏组织。
性能：粗大的魏氏组织使钢材的塑性、韧性下降，脆性增加。
魏氏组织金相图
马氏体（Martensite）/（M）
组织：碳在α-Fe中的过饱和固溶体称为马氏体，体心正方结构；特征：马氏体是过冷奥氏体快速冷却，在Ms与Mf点之间的切变方式发生转变的产物，分为板条状马氏体（低碳）和针状马氏体；性能：马氏体有很高的强度和硬度，但塑性很差，几乎为零，不能承受冲击载荷。
板条状马氏体：又称低碳马氏体，在低、中碳钢及不锈钢中形成，由许多成群的、相互平行排列的板条所组成的板条束。空间形状是扁条状的，一个奥氏体晶粒可转变成几个板条束（通常3到5个）；针状马氏体：又称片状马氏体或高碳马氏体，片状马氏体常见于高、中碳钢及高Ni的Fe-Ni合金中；当最大尺寸的马氏体片小到光学显微镜无法分辨时，便称为隐晶马氏体。在生产中正常淬火得到的马氏体，一般都是隐晶马氏体。
板条状马氏体金相图
针状马氏体金相图
淬火后形成的马氏体经过回火还可以形成三种特殊的金相组织：
回火马氏体：指淬火时形成的片状马氏体（晶体结构为体心四方）于回火第一阶段发生分解—其中的碳以过渡碳化物的形式脱溶—所形成的、在固溶体基体（晶体结构已变为体心立方）内弥散分布着极其细小的过渡碳化物薄片（与基体的界面是共格界面）的复相组织；这种组织在金相（光学）显微镜下即使放大到最大倍率也分辨不出其内部构造，只看到其整体是黑针（黑针的外形与淬火时形成的片状马氏体（亦称“α马氏体”）的白针基本相同），这种黑针称为“回火马氏体”。
回火马氏体金相图
回火索氏体：淬火马氏体经高温回火后的产物。其特征是：索氏体基体上布有细小颗粒状碳化物，在光镜下能分辨清楚。这种组织又称调质组织，它具有良好的强度和韧性的配合。铁素体上的细颗粒状碳化物越是细小，则其硬度和强度稍高，韧性则稍差些；反之，硬度及强度较低，而韧性则高些。
回火索氏体金相图
回火屈氏体：淬火马氏体经中温回火的产物，其特征是：马氏体针状形态将逐步消失，但仍隐约可见（含铬合金钢，其合金铁素体的再结晶温度较高，故仍保持着针状形态），析出的碳化物细小，在光镜下难以分辨清楚，只有电镜下才可见到碳化物颗粒，极易受侵蚀而使组织变黑。如果回火温度偏上限或保留时间稍长，则使针叶呈白色；此时碳化物偏聚于针叶边缘，这时钢的硬度稍低，且强度下降。
回火屈氏体金相图
铁-碳相图剖析
铁-碳相图
基于Fe-Fe3C相图的Fe-C合金分类：
工业纯铁（Pure Iron）（含碳＜0.0218%）；
亚共析钢（Hypo-EutectoidSteel）（含碳＜0.77%）；共析钢（Eutectoid Steel）（含碳为0.77%）；
过共析钢（Hyper-EutectoidSteel）（含碳＞0.77%）；亚共晶白铸铁（Hypo-EutecticWhite Cast Iron）（含碳＜4.3%）；共晶白铸铁（EutecticWhite Cast Iron）（含碳为4.3%）；过共晶白铸铁（Hyper-EutecticWhite Cast Iron）（含碳＞4.3%）。
三大反应：
包晶反应（PeritecticReactions）
其特征是首先晶出之初晶固溶体与周围残留液体间发生反应， 而生成第二种固溶体，将原来的初晶包起来；包晶反应式：LB + δ → AJ。
共晶反应（Eutectic Reactions）
是由一种液体同时析出两种不同的固体；
共晶反应式：LC →AE +Fe3C。
共析反应（EutectoidReactions）
是由一种固体同时析出两种不同的固体；
共析反应式：AS →FP +Fe3C。
特征点汇总表
特征线汇总表
铁-碳合金的平衡结晶过程
工业纯铁
工业纯铁平衡结晶示意图
工业纯铁室温下组织为：铁素体（F）+三次渗碳体（Fe3CⅢ）。
工业纯铁典型金相图
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