1.铁碳相图在钢铁材料选用方面的应用

铁碳相图总结了铁碳合金的平衡组织以及性能随成分变化的规律，以便于根据工件的性能要求来选择材料。对塑性、韧性要求较高时，应选用含碳量较低（质量分数为0.10%～0.25%）的钢材；各种机器零件要求强度、塑性和韧性有较好的配合，应选用含碳量适中（质量分数为0.25%～0.60%）的钢材；各种工具要求有较高的硬度与耐磨性，应选用含碳量高（质量分数为0.6%～1.3%）的钢材。当然，为了进一步提高钢的性能，还需要有其他工艺的配合。

2.铁碳相图在铸造工艺方面的应用

根据相图中的液相线，可以确定不同成分的钢和铸铁的浇注温度，如图1-16所示。浇注温度不能太高，也不能太低，一般在液相线以上50～200℃。对于铸钢而言，碳的质量分数应选在0.15%～0.60%之间，因为在此成分范围内钢的结晶温度范围小，铸造时流动性较好。

图1-16 铁碳相图与热加工温度的关系

3.铁碳相图在塑性加工工艺方面的应用(www.daowen.com)

奥氏体呈面心立方晶格，塑性好，因而钢的轧制或锻造必须选择在铁碳相图中单相奥氏体区的适当温度范围内进行。一般始锻（轧）温度应选在固相线以下100～200℃范围内。温度过高时，钢的氧化显著加快，晶粒粗大甚至会产生奥氏体晶界熔化现象。终锻（轧）温度视钢种不同而异：亚共析钢一般应控制在GS线以上一点，如果在GS线以下，则会有大量铁素体析出，形成两相组织，且不均匀，对变形不利，此外还会形成带状组织，使钢的韧性下降；过共析钢则宜选择在PSK线以上不多处进行，其目的是打碎网状二次渗碳体。

4.铁碳相图在热处理工艺方面的应用

铁碳相图对制订热处理工艺有重要的指导作用。一般情况下，退火、正火、淬火等热处理工艺的加热温度均依据铁碳相图确定。铁碳相图虽然在生产上有其重要的指导意义，但是也有一定的局限性，表现在：

1）铁碳相图只能说明平衡条件下，不同成分的铁碳合金在不同温度下所具有的状态及室温时所得到的组织，不能反映生产实践中不平衡加热和冷却时的变化情况，如索氏体、托氏体、贝氏体、马氏体、过饱和固溶体等亚稳定相、不稳定相和组织的存在条件及其变化规律等都不能反映出来。另外，铁碳相图虽然指出了铁碳合金在室温下存在的铁素体和渗碳体两相及其组织状况，但是当条件改变时，它们的相对量、大小、形状、分布等都要变化，所得组织也不相同，这些在铁碳相图中也是无法反映出来的。

2）铁碳相图是用极纯的铁与碳配制成各种合金测定出来的，只反映铁碳二元合金中相的平衡状态，而工业上使用的钢铁材料中常不可避免地存在各种杂质元素，如硅、锰、硫、磷等，所以，铁碳相图上的临界点和相的成分都与实际材料有出入。特别是在铁碳合金中有意识加入含量较高的合金元素时，相图的变化更大，在这样的条件下，铁碳相图的参考价值就很有限了。