铁碳合金成分、组织、性能之间的关系

由Fe-Fe₃C相图可知，合金的成分决定了组织，而组织又决定了合金的性能。在室温下，任意成分的铁碳合金室温组织尽管都由铁素体和渗碳体两相组成，但成分（含碳量）不同，组织中两个相的相对数量、分布及形态也不同，因而不同成分的铁碳合金具有不同的组织和性能。

对碳素钢而言，随着碳含量的增加，其组织变化为F+P→P→P+Fe₃CⅡ，即随碳含量的增加，其室温组织中铁素体的相对量减少，而渗碳体的相对量增加，从而使钢的强度、硬度增加，塑性、韧性下降。应该注意的是，在过共析钢中碳的质量分数超过一定值时[w（C）达到0.9%]，渗碳体以连续网状分布，将使钢的脆性增加、强度降低。碳的质量分数对退火态钢力学性能的影响如图3-9所示。

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图3-9 碳的质量分数对退火态钢力学性能的影响