Fe3C相 铁与碳生成的间隙化合物，其中碳的重量百分比为6.69%，晶体结构是复杂正交晶系，仅由Fe3C相构成的组织称为渗碳体，依然记为Fe3C，也有写为 Cm(Cementite)。 石墨 在铁碳合金中的游离状态下存在的碳为石墨，组织记G(Graphite)。 L相 碳在高温下熔入液体，相图中标记 L(Liquid)。
这是一包晶反应(1495 C)，发生在高温，并且在随后
的冷却过程中组织还会发生变化。
共晶反应(1148 C)，产物共晶体组织称为莱氏体，记为
Ld(Ledeburite)
共析反应(727 C)，产物为F、Fe3C两相层片交替分布
的共析体组织,称为珠光体，记为P(Pearlite)
（1） ABCD ― 液相线（2） AHJECF ― 固相线 （3） HJB ― 包晶反应线 (1495 C) LB+?H??AJ
（4） ECF ― 共晶反应线 (1148 C) LC?? AE+Fe3CI (称为莱氏体) （5） PSK ― 共析反应线 (727 C)As??Fp+Fe3C (称为珠光体) （6） ACM线（ES线）― 从奥氏体析出Fe3CⅡ的临界温度线
（7） A3线 （GS线）―从奥氏体转变为铁素体线
五个单相区：液相区 L 高温固溶体 ?；?相 （奥氏体 ，A) ；?相 （铁素体 ，F) Fe3C相 （渗碳体，Cm）
七个双相区：L＋ ?， L＋ ?， L＋ Fe3C，?＋ ?，?＋ Fe3C， ?＋ ? ；? ＋Fe3C 三个三相区：HJB线 L＋?＋ ?；ECK线 L ＋ ?＋ Fe3C；PSK线 ? ＋? ＋Fe3C 工业纯铁 (C%<0.02%)
碳钢 ( C%= 0.02% ? 2.11 wt %）
依据C含量不同，又分为：
亚共析钢：C<0.77 wt% 共析钢： C=0.77 wt% 过共析钢：C>0.77 wt% 白口铸铁 (生铁） （C%= 2.11 ? 6.69 wt %） 依据C含量不同，又分为：
亚共晶白口铸铁 C<4.3 wt% 共晶白口铸铁 C=4.3 wt% 过共晶白口铸铁 C>4.3 wt% 灰口铸铁 （C%= 2.11 ? 6.69 wt %） 亚共晶、共晶、过共晶灰口铸铁 工业纯铁(C%<0.02%)：组织： F 相：? (F)
共析钢(C%≈0.77%)：组织： P 相： ? (F)＋Fe3C
亚共析钢(C%=0.02?0.77%)：组织： F＋P 相：? (F)＋Fe3C 组织转变： L→L+A→A→F+A→F+P
过共析钢(C%=0.77?2.11%)：组织： P＋Fe3CII 相；? (F) ＋Fe3C 组织转变：L→L＋A →A→A＋Fe3CII →P＋Fe3CII
共晶白口铁(C%≈4.3%)：组织： L’d 相： ? (F) ＋Fe3C
组织转变 L ? Ld（A+Fe3CI)?A+Fe3CII+Fe3CI ? (P + Fe3CI （Fe3CⅡ)） 亚共晶白口铁(C%=2.11?4.3%)：组织： P＋Fe3CII＋L’d 相： ? (F) ＋Fe3C 组织转变 L?L＋A?A＋Ld?A＋Fe3CII＋Ld?P＋Fe3CII＋L’d
过共晶白口铁(C%=4.3 ? 6.69%)：组织： Fe3CI＋L’d 相： ? (F) ＋Fe3C 组织转变 L→L+Fe3CI→Fe3CI+Ld→Fe3CI+L’d
1、各组成相的力学性质：F：软， 塑 Fe3C：硬，脆 P（F+ Fe3C）：介入二者之间 2、C对性能的影响：随C含量增加，硬度持续增加 δ,ψ持续下降 ζb先增加（C 2.11％）后下降（由于网状Fe3CⅡ的出现）
按含碳量分：低碳钢 WC ? 0.25％ 中碳钢 0.25％ < WC ? 0.6％ 高碳钢 WC>0.6％
按用途分：碳素结构钢（建筑材料,如桥梁,房屋，机器零件等） 碳素工具钢 （刀具， 模具等）
根据P， S含量的多少
普通碳素钢 WP ? 0.045％ WS ? 0.055％ 优质碳素钢 WP ? 0.040％ WS ? 0.040％ 高级优质碳素钢 WP ? 0.035％ WS ? 0.030％ 根据含氧量： 沸腾钢 镇定钢
Q275AF普通碳素结构钢（Q：屈服 数字为强度值 A为等级 F为沸腾钢）
特点：这一钢种仅关心材料的力学性能，不考察其成分，大多为轧制的型 材(钢板、圆、管、角)。
用途：合适的强度，一定的塑性和韧性，价格较低，大量用于普通简单结构零件。如：桥梁，建筑。
优质碳素结构钢（数字表示钢中C的含量(万分之几) F表示沸腾钢） 特点：这类钢种要求保证 C 含量。
用途：优质碳素结构钢主要用来制造机器零件。一般都要热处理以提高其力学性能。随着C含量的增加，材料的强度和硬度愈高，塑性相应会降低。
T12A碳素工具钢（“T” 表示“碳” 数字表示含碳量(千分之几) 全部为优质钢，后缀A为高级优质钢）
特点：过共析钢，
组织为：颗粒状的碳化物＋球化珠光体（经球化退火）， 可以直接进行机械加工。 用途：碳素工具钢的硬度高、变形量小，适合用于量具，刃具，模具 。
工业铸铁是指 Wc >2.11wt％的Fe-C合金 为铸铁。
当C以Fe3C相似存在： 白口铸铁 当C以石墨形式存在：灰口铸铁 铸铁性质：铸造，切削加工，减震性较好。强度，塑性，韧性低 石墨化过程：
第一阶段 高温石墨化
温度: >1154℃，从液体中直接析出初生或共晶石墨。 共晶反应：LC?AE’＋GI 组织：（奥氏体＋石墨）的共晶体。 第二阶段 中温石墨化
温度：1154～738℃之间，从奥氏体中析出石墨， 称为二次石墨GII 过饱和析出反应：A ?A＋GII 组织：A＋GII 第三阶段 低温石墨化
温度：738℃，奥氏体发生共析反应析出石墨，称为三次石墨GIII。 共析反应： AS ? Fp＋GIII。组织： (铁素体＋石墨)共析体
注：这一阶段析出的石墨往往在前两阶段出现的石墨基础上长大。
按铸铁中石墨的形状分： 普通灰铸铁（片状）球墨铸铁（球状）可锻铸铁 （团絮状）蠕墨铸铁（蠕虫状）等 铸铁性能：
1． 抗拉强度低、塑性韧性差
石墨相当于孔或裂缝，明显降低了材料的力学性能。球状石墨对基体的破坏作用相对较小，故球墨铸铁的力性接近低碳钢，且可以用热处理改善基体组织，提高性能。 2。铸造性能好。 3。耐磨性好。 4。消震性好。
5。切削加工性能好。 6。缺口敏感性低。
普通灰铸铁：如 HT150, HT200, HT250 ……
牌号：HTxxx ，HT表示灰铁，三个数字表示最低抗拉强度，单位MPa。 用途：用于要求消震、耐磨，如机床床身、汽缸、箱体、活塞等。 热处理： 只进行去应力退火。
球墨铸铁：如 QT400-15, QT500-05 , QT600-03 ……
牌号： QTxxx-xx, 数字表示最低抗拉强度和伸长率，单位MPa和%。 用途：用于一般机械零件，如齿轮、曲轴、凸轮轴等。 热处理： 可通过热处理改善基体组织和性能。 可锻铸铁 蠕墨铸铁 合金铸铁
第五章
引起加工硬化：随塑性变形量增加，金属强度、硬度会升高，而塑性、韧性会降低，这种现象称为加工硬化。（折铁丝是一实例） 产生加工硬化的原因：变形产生位错，随着变形量增加，位错密度增高，位错发生缠结和在晶界上塞积，导致位错运动困难，从而引起加工硬化。
加工硬化的作用： 强化材料的一种手段保持材料均匀形变
在加热过程中，形变了的材料会发生回复、再结晶和晶粒长大三个过程
回复、再结晶和晶粒的长大，他们都是减少或消除结构缺陷的过程。相应地,材料的结构和