1-5 钢温与金相组织的关系

钢的基础是铁（Fe）和碳（C）的合金，各温度下的金相组织因含碳量的不同而不同。图 1 中的铁碳平衡图显示了它们。横轴为碳量，纵轴为温度，括号内的符号表示实线包围的部分的平衡状态。每个符号的含义如下。

图1 铁碳系统平衡图

• 大号
• Liquid 的缩写，意思是液体。
• δ
• δ(δ)铁是体心立方铁与碳的固溶体，在1392℃至熔点范围内稳定，其结构称为δ-铁素体。
• γ
• γ(γ)铁是在727℃或更高温度下生成的稳定的面心立方铁和碳的固溶体，其组织称为奥氏体。
• α
• α(α)铁是体心立方铁和碳的固溶体，在911℃以下温度稳定，其结构称为铁素体。
• Fe 3 C
• 它是铁和碳的化合物，俗称渗碳体。

图中实线ABCD为液相线（熔点为加热，凝固点为冷却），可以看出高于这个温度就是液体。其他实线表示转换点。

图2详细显示了图1的铁-碳平衡图的平衡状态下相变点的名称和金相组织，这对于钢材的热处理(虚线包围的部分)特别重要。 ). 如图所示。各转变点冷却过程中的反应如下。在加热过程中发生逆反应。

图2 碳钢平衡状态的金相组织

它是从奥氏体转变为铁素体+渗碳体（Fe3C）的开始温度，无论碳含量多少，在平衡状态下都恒定在727℃。这种由一种固体同时产生两种以上固体的反应称为共析反应，碳含量为0.765%的点称为共析点，含有该碳的碳钢称为共析钢说。如图3所示，这种727℃以下的共析钢金相组织为铁素体+Fe3C的共析组织，这种组织俗称珠光体。

图3 珠光体组织的SEM像

含碳量较低的碳钢称为亚共析钢，常温下为珠光体和铁素体的混合组织，含碳量越低，铁素体量越大。此外，含碳量超过0.765%的钢称为过共析钢，如图4所示，在A1相变点以下的平衡状态下呈现珠光体和渗碳体Fe3C的混合组织。

图4 过共析钢（SK120）的完全退火组织（珠光体+初生渗碳体Fe 3 C）

开始从奥氏体转变为铁素体的温度，随着碳含量的增加而降低，与0.765%的A1转变点一致。该转变点只存在于亚共析钢中，是确定亚共析钢完全退火、正火和淬火温度的依据。

这是仅存在于过共析钢中的转变点，是Fe 3 C开始从奥氏体析出的温度。通过该 Acm 转变点时沉积的 Fe 3 C称为主动 Fe 3 C。

虽然没有发生显微组织变化，但纯铁的磁转变点（A 2 转变点）在 770 ℃ ，渗碳体的磁转变点（A 0转变点）在 210 ℃。在这个温度下，铁磁体变成顺磁性的。它变成了一个物体。除此之外，还有从δ铁素体变为奥氏体的A4相变点，但由于是接近熔点的1392℃以上的高温，所以是与热无关的相变点钢材的处理工艺。