Fe-Fe3C相图在生产中具有重大的实际意义，主要应用在钢铁材料的选用和加工工艺的制定两个方面。

3.4.4.1　在钢铁材料选用方面的应用

Fe-Fe3C相图中标明的成分、组织与性能的关系，为钢铁材料的选用提供了依据。

纯铁的强度低，不宜用作结构材料，但其磁导率高，矫顽力低，可用作软磁材料，即用作功能材料，如做电磁铁的铁心等。建筑结构和各种型钢需用塑性、韧性好的材料，因此选用碳含量较低的低碳钢。各种机械零件要求综合力学性能好，应选用碳含量适中的中碳钢。各种工具要求硬度高和耐磨性好，则选用碳含量高的高碳钢制作。白口铸铁硬度高、脆性大，但其耐磨性好，铸造性能优良，适用于做要求耐磨、不受冲击、形状复杂的铸件。

3.4.4.2　在切削加工工艺方面的应用

金属材料的切削加工性可从允许的切削速度、切削力、表面粗糙度等几个方面进行评价，材料的化学成分、硬度、韧性、导热性以及金属的组织结构和加工硬化程度等对其均有影响。

钢中的含碳量对切削加工性能有一定的影响。低碳钢中的铁素体较多，塑性、韧性较好，切削加工时产生的切削热较大，容易黏刀，并且切屑不易折断，影响表面粗糙度，因此切削加工性能不好。高碳钢中渗碳体多，硬度较高，严重磨损刀具，切削加工性能也差。中碳钢中的铁素体与渗碳体的比例适当，硬度和塑性也比较适中，其切削加工性能较好。一般认为，钢的硬度大致为250 HB时切削加工性能较好。

珠光体的渗碳体形态同样影响切削加工性能。亚共析钢的组织是铁素体和层片状珠光体，具有较好的切削加工性能；若过共析钢的组织为层片状珠光体和二次渗碳体，则其切削加工性能很差；若其组织是由粒状珠光体组成，即可改善切削加工性能。

3.4.4.3　在铸造工艺方面的应用

根据 Fe-Fe3C 相图可确定合金的浇注温度（一般液相线以上 50～100 °C），如图 3.51所示。(www.daowen.com)

图3.51　Fe-Fe3C相图与铸造、锻轧工艺的关系

从相图上可以看出，共晶成分和接近共晶成分的铸铁的铸造性能好，因为它们的凝固温度区间小，因而铸造时流动性好，分散缩孔少，可以获得致密的铸件，所以铸铁在生产上很多是选在共晶成分附近。铸钢生产中，碳含量规定为 0.15%～0.6%，因为这个范围内钢的结晶温度区间较小，铸造性能好。但总的来说，铸钢的铸造性能不如铸铁。

3.4.4.4　在热锻、热轧工艺方面的应用

钢处于奥氏体单相状态时强度较低，塑性较好，便于塑性变形，因此钢锻造、轧制选在单相奥氏体区内进行，如图 3.51 所示。一般始锻、始轧温度控制在固相线以下 100～200 °C 内，不得过高，以免钢材氧化严重和发生奥氏体晶界熔化。亚共析钢热加工终止温度多控制在GS线以上一点，以避免变形时出现大量铁素体，形成带状组织而使韧性降低。过共析钢变形终止温度应控制在PS线以上一点，以便把呈网状析出的二次渗碳体打碎。终止温度太高，再结晶后奥氏体晶粒粗大，使热加工后的组织也粗大；终止温度太低，塑性差，导致产生裂纹。一般始锻温度为1 150～1 250 °C，终锻温度为750～850 °C。

3.4.4.5　在热处理工艺方面的应用

Fe-Fe3C相图对制定热处理工艺具有重要的意义。一些热处理工艺如退火、正火、淬火的加热温度都是根据Fe-Fe3C相图确定的，这将在热处理后续章节中详细阐述。

在运用Fe-Fe3C相图时应注意以下两点：

① Fe-Fe3C 相图只反映铁碳二元合金中相的平衡状态，如含有其他元素，相图将发生变化。

② Fe-Fe3C相图反映的是平衡条件下铁碳合金中相的状态，若冷却或加热速度较快，其组织转变就不能只用相图来分析了。