铁碳合金的基本知识

铁碳合金的基本知识
由于铁与碳之间相互作用不同，使铁碳合金固下态的相结构也有固溶体和金属化合物两类。属于固溶体相有铁素体与奥氏体，属于金属化合物相的有渗碳体。
1．铁素体
纯铁在912℃以下为具有体心立方格的α-Fa。碳溶于α-Fa中的间隙固溶体称为铁素体，由于α-Fa是体心立方晶格结构，它的晶格间隙很小，因而溶碳能力极差，在727℃时溶碳量zui大，可达0.0218%，随着温度的下降溶碳量逐渐减少，在600℃时溶碳量为0.0057%，在室温时溶碳量几乎等于零。因此其性能几乎和纯铁相同。
铁素体的强度和硬度不高，但具有良好可造性与韧性。铁素体在770℃以下具有铁磁性，在770℃以上则失去铁磁性。
2．奥氏体
碳溶于γ-Fe中的间隙固溶体称为奥氏体，以符号A表示。由于γ-Fe是面心立方晶格结构，它的晶格致密度虽然高于体心立方晶格的α-Fa，但由于其晶格间的zui大空隙要比α-Fa大，故溶碳能力也就大些。在1148℃时溶碳量zui大，可达2.11%，随着温度的下降溶碳量逐渐减少，在727℃时溶碳量为0.77%。奥氏体的性能与其溶碳量及晶粒大小有关，一般奥氏体的硬度为HB170-220，延伸率δ为40-50%，因此奥氏体的硬度较低而可造性较高，易于锻压成型。奥氏体存在于727%以上的高温范围内。与γ-Fe一样，奥氏体为非磁性相。
3．渗碳体
它是一种具有复杂晶格结构的间隙化合物，它的含碳量为6.69%；溶点为1227℃左右〔1600℃〕；不发生同素异晶转变；但是磁性转变，它在230℃以下具有弱磁性，而在230℃以上则失去铁磁性；其硬度很高〈相当于HB800〉，而可造性和冲击韧性几乎等于零，脆性极大。渗碳体不易受硝酸酒精溶液的腐浊，在显微镜下呈白亮色，但受碱性苦味酸钠的腐浊，在显微镜下呈黑色。