鐵碳平衡圖就是用于研究鐵碳合金在加熱、冷卻時(shí)的結(jié)晶過(guò)程和組織轉(zhuǎn)變的圖解。實(shí)際上，鐵碳合金中的碳含量超過(guò)6.67%的話(huà)，就沒(méi)有使用價(jià)值，所以鐵碳平衡圖只研究碳含量在6.67%以下的鐵碳合金。

下面我們來(lái)具體討論一下鐵碳平衡圖。

鐵碳平衡圖是以溫度(℃)為縱向座標(biāo)，碳含量為橫向座標(biāo)的合金圖。圖1-2中，圖最左側(cè)為純鐵(碳含量為0)，右側(cè)為碳含量相當(dāng)于6.67%的碳化鐵(Fe3C)。

鐵不僅能形成滲透碳體(Fe3C)，還具有體心立方晶體(α-鐵)和面心立方晶體(γ-鐵)兩種同素異體。因此，鐵碳平衡圖有四個(gè)相。

l)液相-碳在鐵中的液體，在液相線(xiàn)ABCD以上。

    2)滲碳體——即垂線(xiàn)DFKL。

    3)鐵素體—一碳在α鐵中的固溶體。它位于平衡圖中的GPQ及AHN線(xiàn)的左方。

    4)奧氏體—一碳在γ鐵中的固溶體。在平衡圖的NJESG區(qū)域。

均衡圖上的三條平行線(xiàn)(HJB、ECF、PSK)是指三個(gè)等溫反應(yīng)區(qū)。

1)在1485℃(HJB)發(fā)生結(jié)晶反應(yīng)。

2)在1130℃(ECF)發(fā)生共晶反應(yīng)，c為共晶點(diǎn)。

3)723℃(PSK)發(fā)生分析反應(yīng)，稱(chēng)為分析線(xiàn)，s點(diǎn)為分析點(diǎn)。

現(xiàn)在讓我們討論鐵碳平衡圖與熱處理有什么關(guān)系。

不銹鋼管的熱處理在固體范圍內(nèi)通過(guò)加熱、保溫、冷卻的有機(jī)配合改變了鋼的組織和機(jī)械性能。鐵碳平衡圖是研究鐵碳合金加熱和冷卻時(shí)的結(jié)晶過(guò)程和組織變化的圖解。因此，熟悉和掌握鐵碳平衡圖是研究不銹鋼管鑄造、鍛造和熱處理的重要依據(jù)之一。對(duì)于熱處理人員，應(yīng)特別掌握左下部平衡圖的相變機(jī)理?？梢哉_合理地進(jìn)行各種熱處理操作。

現(xiàn)在重點(diǎn)討論平衡圖的左下部分。在鐵碳合金平衡圖中，將合金分為2~6.67%的碳含量稱(chēng)為鑄鐵，即圖中e點(diǎn)以右的部分。碳含量在2%以下的稱(chēng)為鋼。圖中的分析點(diǎn)s，將鋼分為三部分。在S點(diǎn)以左的叫做亞共析鋼（含碳量<0.8%）；在s點(diǎn)上的叫做共析鋼(含碳量=0.8%),在S點(diǎn)以右的叫做過(guò)共析鋼（含碳量>0.8%）。從圖中我們看到，在共析線(xiàn)PSK以下時(shí)，它們的組織分別是：

    亞共析鋼：珠光體 鐵素體。

分析鋼:珠光體。過(guò)分析鋼珠光體滲碳體。

加熱到723℃以上時(shí)，組織發(fā)生了變化。碳含量不同，變化也不同。從圖中可以看出，當(dāng)加熱到723℃(Ac1)以上時(shí)，分析鋼的珠光體都變成了奧氏體。亞分析鋼加熱到723℃時(shí)，珠光體開(kāi)始變?yōu)閵W氏體，碳含量從0增加到0.8%時(shí)，變?yōu)閵W氏體的終止溫度逐漸下降，即從910℃下降到723℃，圖中的GS線(xiàn)。過(guò)分析鋼加熱到723℃時(shí)，珠光體開(kāi)始變成奧氏體。但是，隨著碳含量從0.8%增加到2%，奧氏體的轉(zhuǎn)變中止溫度從723℃上升到1130℃，即圖中的ES線(xiàn)上升。根據(jù)上述情況，不銹鋼管的熱處理可以根據(jù)鐵碳平衡圖決定各種碳含量不同的不銹鋼管的淬火、正火、退火的加熱溫度。http://www.hstgss.com/list.asp?classid=59。