❶ 铁碳合金的结晶过程
1.
铁碳相图上的合金，按成分可分为三类：
⑴ 工业纯铁（<0.0218% c），其显微组织为铁素体晶粒，工业上很少应用。
⑵ 碳钢（0.0218%~2.11%c），其特点是高温组织为单相a，易于变形，碳钢又分为亚共析钢（0.0218%~0.77%c）、共析钢（0.77%c）和过共析钢（0.77%~2.11%c）。
⑶ 白口铸铁（2.11%~6.69%c），其特点是铸造性能好，但硬而脆，白口铸铁又分为亚共晶白口铸铁（2.11%~4.3%c）、共晶白口铸铁（4.3%c）和过共晶白口铸铁（4.3—6.69%c）
2.
共析钢的结晶过程：
共析钢（
wc＝0.77％），合金在1点以上为液体（l），当缓冷至稍低于1点温度时，开始从液体中结晶出奥氏体（a），a的数量随温度的下降而增多。温度降到2点时，液体全部结晶为奥氏体。2～s点之间，合金是单一奥氏体相。继续缓冷至s点时，奥氏体发生共析转变，转变成珠光体（p）。727℃以下，p基本上不发生变化。故室温下共析钢的组织为p。
3.
亚共析钢的结晶过程：
合金在1点以上为液体。缓冷至稍低于1点，开始从液体中结晶出奥氏体，冷却到2点结晶终了。在2～3点区间，合金为单一的奥氏体组织，当冷却到与gs线相交的3点时，开始从奥氏体中析出时，就会将多余的碳原子转移到奥氏体中，引起未转变的奥氏体的含碳量增加。沿着gs线变化。当温度降至4点（727℃）时，剩余奥氏体含碳量增加到了wc＝0.77％，具备了共析转变的条件，转变为珠光体。原铁素体不变保留了在基体中。4点以下不再发生组织变化。故亚共析钢的室温组织为铁素体＋珠光体。
4.
过共析钢的结晶过程
:
合金在1点以上为液体，当缓冷至稍低于1点后，开始从液体中结晶出奥氏体，直至2点结晶终了。在2～3点之间是含碳时为合金ⅲ奥氏组织。缓冷至3点时，奥氏体中开始沿晶界析出渗碳体（即二次渗碳体）。随着温度不断降低，由奥氏体中析出的二次渗碳愈来愈多，而奥氏体中的含碳量不断减少，并沿着es线变化。3～4点之间的组织为奥氏体＋二次渗碳体。降至4点（727℃）时，奥氏体的成分达到了共析成分，于是这部分奥氏体发生共析反应，转变为珠光体。在4点以下，合金的组织不再发生变化。故室温组织为珠光体＋二次渗碳体。
5.
过共析钢的结晶过程
:
合金在1点以上为液体，当缓冷至稍低于1点后，开始从液体中结晶出奥氏体，直至2点结晶终了。在2～3点之间是含碳时为合金ⅲ奥氏组织。缓冷至3点时，奥氏体中开始沿晶界析出渗碳体（即二次渗碳体）。随着温度不断降低，由奥氏体中析出的二次渗碳愈来愈多，而奥氏体中的含碳量不断减少，并沿着es线变化。3～4点之间的组织为奥氏体＋二次渗碳体。降至4点（727℃）时，奥氏体的成分达到了共析成分，于是这部分奥氏体发生共析反应，转变为珠光体。在4点以下，合金的组织不再发生变化。故室温组织为珠光体＋二次渗碳体。
6.
共晶白口铁的结晶过程:
合金在c
点温度以上为液体，当降至c
点时，液态合金将发生共晶转变，结晶出奥氏体与渗碳体的机械混合物，即高温莱氏体。转变是在恒温下进行，其中奥氏体的成分是e点的成分。温度继续下降时，莱氏体中的奥代体将不断析出二次渗碳体，剩余奥氏体的碳浓度不屡减少，并沿着es线变化。1～2点之间的组织为高温莱氏体，是由奥氏体，二次渗碳体和共晶渗碳体组成（a+fe
3
c
ⅱ
+fe
3
c共晶）。当温度降至2点（727℃）时，莱氏体中的奥氏体的含碳量降到了wc＝0.77％，发生共析转变，生成珠光体，即高温莱氏体（ld）转变为低温莱氏体（l
'
d），其组织由珠光体、二次渗碳体和共晶渗碳体组成（p+
fe
3
c
ⅱ
+fe
3
c共晶）。
7.
亚共晶白口铁的结晶过程
:
合金在1点温度以上为液体，缓冷至稍低于1点温度，开始从液体中结晶出奥氏体。1～2点温度之间组织为液体和奥氏体。继续缓冷，结晶出的奥氏体量不断增多，而液体量不断送还减少，奥氏体的含碳量不断沿ae骊变化，液体的硕深度沿ac骊变化。温度缓冷
至2点（1148℃）时，奥氏体的含碳量为e点的成分，液体的碳浓度为c点的浓度，于是这部分液体发生共晶转变。在2～3点温度区间，随着温度的不断下
降，奥氏体的含碳量沿es线变化，并不断析出二次渗碳体。因此2～3点温度区间内的组织为奥代体、二次渗碳体和高温莱氏体（a+fe
3
c
ⅱ
+ld）。缓冷至3点（727℃）时，wc＝0.77％的奥氏体发生析转变，转变为珠光体。最后室温组织为珠光体、二次渗碳体和低温莱氏体（p+fe
3c
ⅱ
+l
'
d）。
8.
过共晶白口铁的结晶过程：
合金在1点温度以上为液体。当温度缓冷至稍低于1点时，从液体中开始结晶出一次渗碳体（fe
3
c
ⅱⅰ
）。温度不断下降，结晶出的一次渗碳体不断增多，剩余液体量相对减少。同时，液体的碳浓度沿着cd骊不断变化，至2点时，乘余液液wc＝4.3％，于是发生共晶转变，形成高温莱氏体。此时的组织为一次渗碳体＋高温莱氏体。随后继续冷却时的转变情况与共晶白口铁相同，最终组织为一次渗碳体＋低温莱氏体。白口铁因有共晶转变，所以组织中出现了莱氏体基体，莱氏体的存在，使得白口铁硬度很高，脆性很大，所以实际生产中很少直接使用，一般用用炼钢原料。
❷ 描述工业纯铁平衡组织的形貌特征
工业纯铁是钢的一种，其化学成分主要是铁，杂质总含量<0.2%及含碳量在0.02%~0.04%的纯铁。含碳量不超过0.0218%的纯铁，亦称锭铁。纯度可达99.8%～99.9%，低于电解铁，故其强度、硬度、弹性系数均比电解铁高，但塑性则较低。工业纯铁用平炉生产，氧化期特长，以除去碳等杂质，故成本很高。
中文名
工业纯铁
外文名
ingot iron
杂质总含量
<0.2%
含碳量
0.02%~0.04%
别名
赤铁
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特点改性研究自纳米化不锈钢及表征耐蚀性总结
材料介绍
工业纯铁是钢的一种，其化学成分主要是铁，含量在99.50%－99.90%，含碳量在0.04%以下，其他元素愈少愈好。因为它实际上还不是真正的纯铁，所以称这一种接近于纯铁的钢为工业纯铁。一般工业纯铁质地特别软，韧性特别大，电磁性能很好。常见的有两种规格，一种是是作为深冲材料的，可以冲压成极复杂的形状；另一种是作为电磁材料的，有高的感磁性的低的抗磁性。
特点
工业纯铁是用于冶炼精密合金、高温合金、超低碳不锈钢、电热合金等重要的原材料。
工业纯铁主要由电弧炉、氧气转炉、电弧炉加炉外真空脱碳、氧气转炉加炉外真空脱碳等方法生产。不同工艺生产的工业纯铁各具特点：
1.电弧炉纯铁的特点：是最早生产纯铁的方法，最低含碳量为0.025%，含氮量较高，受石墨电极增碳的影响，不能生产更低含碳量的纯铁。
2.氧气转炉纯铁的特点：可以生产含碳量小于0.01%的低碳纯铁，但其含氧量高，含氮量较低，只能生产品质一般的工业纯铁。
3.电弧炉或氧气转炉与炉外精炼双联法生产高品质纯铁的特点：纯铁含碳量为0.005%,磷、硫、氧、氮以及非金属夹杂物含量低，是目前品质最好的纯铁，国内太钢、宝钢、武钢、抚钢等都可以生产高品质纯铁