这里主要介绍铁碳合金的平衡组织。平衡组织是指铁碳合金在极为缓慢的冷却条件下所得到的组织。由于铁碳合金的含碳量不同，其平衡组织的结构和特点也不同，因此铁碳合金也可分为工业纯铁、钢和铸铁三大类。其中，钢又可分为亚共析钢（含碳量低于0.77%）、共析钢（含碳量等于0.77%）和过共析钢（含碳量高于0.77%）三种；铸铁又可分为亚共晶白口铁（含碳量介于2.06%～4.3%）、共晶白口铁（含碳量等于4.3%）和过共晶白口铁（含碳量介于4.3%～6.67%）三种。

铁碳合金的平衡组织在金相显微镜下具有以下四种基本组织。

① 铁素体。铁素体用代号“F”表示，是碳在α－Fe 内的间隙固溶体，其强度和硬度低，塑性、韧性很好，所以具有铁素体组织多的低碳钢能进行冷变形、锻造和焊接。图1.6 是亚共析钢的显微组织，图中呈块状分布的白亮部分即是铁素体。

② 渗碳体。渗碳体是铁与碳金属间形成的稳定化合物（Fe3C），其含碳量为6.69%，质硬而脆，耐蚀性强。经4%硝酸酒精浸蚀后，渗碳体仍呈亮白色，而铁素体呈灰白色，由此可区别铁素体和渗碳体。

③ 珠光体。珠光体用代号“P”表示。珠光体是铁素体和渗碳体层片状交替排列的机械混合物。根据其冷却速度不同，所得到的片层间距不同，又可分为珠光体、屈氏体、索氏体。片层间距越小，则珠光体的强度和硬度越高。在不同放大倍数的显微镜下可以看到具有不同特征的珠光体组织。当放大倍数较低时，珠光体片层因不能分辨而呈黑色，如图1.6 中的黑色部分为珠光体组织。

图1.6　亚共析钢的显微组织（400×）

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图1.7　共析钢的显微组织（400×）

图1.7 所示为共析钢的显微组织，其组织全部为珠光体。图1.8 为过共析钢的显微组织，其组织由珠光体晶粒及其周边的网状渗碳体组成。

④ 莱氏体。莱氏体用代号“Le”表示。莱氏体在室温时是珠光体和渗碳体所组成的机械混合物。其组织特征是在亮白色渗碳体基底上相间地分布着暗黑色斑点及细条状珠光体，如图1.9 所示。

图1.8　过共析钢的显微组织（400×）

图1.9　莱氏体的显微组织（400×）