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铁碳合金平衡组织观察
一、 实验目的
1. 观察铁碳合金在平衡状态下的显微组织特征。
2. 掌握铁碳合金成分，组织性能之间的变化规律。
二、 概述
铁和碳组成的合金称为铁碳合金，铁碳合金的平衡组织，可根据铁碳相图来分析，由相
图可知所有铁碳合金在室温下的组织均由铁素体和渗碳体二个相组成，随着钢中碳的质量分
数的增加，铁素体和渗碳体的相对数量不同，分布形态不同造成了组织和性能差异很大。
（一） 铁碳合金室温下基本相和组织组成物的基本特征
1.铁素体（F） 是碳溶入α-Fe 中的间隙固溶体，晶体结构为体心立方晶格，具有良好
的塑韧性，但强度硬度低，经4%硝酸酒精浸蚀呈白色多边形晶粒，在不同成分的碳钢中其
形态为块状和断续网状。
2.渗碳体（Fe3C） 是铁与碳形成的化合物，含碳量为6.69%。
晶格为复杂的八面体结构，硬度高，脆性大，用4%的硝酸酒精浸蚀后呈白色，用碱性苦味
酸钠热蚀后呈黑色，用此法可以区分铁碳合金中的渗碳体和铁素体。由铁碳相图知，随着碳
的质量分数的不同，渗碳体有不同的形态，一次渗碳体是由液态直接析出的渗碳体，呈白色
长条状；二次渗碳体是从奥氏体中析出的渗碳体，呈网状分布，三次渗碳体是从铁素体中析
出的渗碳体，沿晶界呈小片状，共晶渗碳体在莱氏体中为连续基体，共析渗碳体是同铁素体
交替形成呈交替片状。
3.珠光体（P） 是铁素体与渗碳体的机械混合物，在平衡状态下，铁素体和渗碳体是片
层相间的层状组织。在高倍下观察时铁素体和渗碳体都呈白色，渗碳体周围有圈黑线包围着，
在低倍下当物镜的鉴别能力小于渗碳体厚度的时候，渗碳体就成为一条黑线。见图3-1。
一、 实验目的
1. 观察铁碳合金在平衡状态下的显微组织特征。
2. 掌握铁碳合金成分，组织性能之间的变化规律。
二、 概述
铁和碳组成的合金称为铁碳合金，铁碳合金的平衡组织，可根据铁碳相图来分析，由相
图可知所有铁碳合金在室温下的组织均由铁素体和渗碳体二个相组成，随着钢中碳的质量分
数的增加，铁素体和渗碳体的相对数量不同，分布形态不同造成了组织和性能差异很大。
（一） 铁碳合金室温下基本相和组织组成物的基本特征
1.铁素体（F） 是碳溶入α-Fe 中的间隙固溶体，晶体结构为体心立方晶格，具有良好
的塑韧性，但强度硬度低，经4%硝酸酒精浸蚀呈白色多边形晶粒，在不同成分的碳钢中其
形态为块状和断续网状。
2.渗碳体（Fe3C） 是铁与碳形成的化合物，含碳量为6.69%。
晶格为复杂的八面体结构，硬度高，脆性大，用4%的硝酸酒精浸蚀后呈白色，用碱性苦味
酸钠热蚀后呈黑色，用此法可以区分铁碳合金中的渗碳体和铁素体。由铁碳相图知，随着碳
的质量分数的不同，渗碳体有不同的形态，一次渗碳体是由液态直接析出的渗碳体，呈白色
长条状；二次渗碳体是从奥氏体中析出的渗碳体，呈网状分布，三次渗碳体是从铁素体中析
出的渗碳体，沿晶界呈小片状，共晶渗碳体在莱氏体中为连续基体，共析渗碳体是同铁素体
交替形成呈交替片状。
3.珠光体（P） 是铁素体与渗碳体的机械混合物，在平衡状态下，铁素体和渗碳体是片
层相间的层状组织。在高倍下观察时铁素体和渗碳体都呈白色，渗碳体周围有圈黑线包围着，
在低倍下当物镜的鉴别能力小于渗碳体厚度的时候，渗碳体就成为一条黑线。见图3-1。
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