搞机械加工、热处理、钢材选型，绕不开铁碳合金相图，它是钢铁材料的“地质地图”。下面一次性整理全部核心知识点，三分钟看懂，考试、工作都能用！

一、三大核心恒温反应（图内关键相变）

1. 包晶反应 L+δ→γ 1493℃，碳含量0.16%

高温液态铁+高温δ铁素体，转变为奥氏体γ，仅低碳钢区间发生。

2. 共析反应 γ→α+Fe₃C 727℃，碳含量0.77%（A₁线）

最核心相变！奥氏体冷却分解为铁素体+渗碳体层片混合物——珠光体，所有碳钢热处理的基础。

3. 共晶反应 L→γ+Fe₃C 1147℃，碳含量4.3%

液态直接生成奥氏体+渗碳体共晶组织莱氏体，是铸铁的核心成型反应。

二、四条关键温度线

1. A₁线（727℃）：共析转变线，珠光体生成/分解临界温度，退火、正火、回火基准温度。

2. A₃线（912℃~727℃）：亚共析钢α⇌γ相变线，加热超过此线铁素体完全溶入奥氏体。

3. Acm线：过共析钢渗碳体溶入奥氏体的分界线。

4. δ-γ相变线（1394℃）：高温铁素体转奥氏体。

三、钢材分类（按碳含量划分）

1. 亚共析钢 C＜0.77%

室温组织：先共析铁素体+珠光体；塑性韧性好，普通结构钢、机加工零件主流。

2. 共析钢 C≈0.77%

室温组织：100%珠光体；强度硬度均衡，刀具、弹簧常用基材。

3. 过共析钢 0.77%＜C≤2.11%

室温组织：珠光体+网状渗碳体；硬度高耐磨，适合耐磨工具件。

4. 铸铁 C＞2.11%

组织含莱氏体，铸造性能极佳，减震耐磨，机床床身、阀体通用。

补充分界：2.11%是钢与铸铁分界线；6.67%是纯渗碳体Fe₃C碳含量。

四、四大基础金相组织特性

1. 铁素体α：低碳，白色多边形晶粒，质软塑性好，强度低。

2. 珠光体P：铁素体+渗碳体层片交替，综合力学性能最优。

3. 渗碳体Fe₃C：碳化物，硬脆，白色块状/网状，提升钢材硬度耐磨性。

4. 莱氏体Ld：奥氏体+渗碳体共晶组织，高硬度，铸铁特征组织。

附:一张图吃透铁碳合金相图（Fe-Fe₃C亚稳态相图）

五、铁碳相图三大工程用途

1. 判断金相组织：输入碳含量+温度，快速判定当前存在的相，分析零件性能。

2. 制定热处理工艺：A₁、A₃、Acm三条线是退火、正火、淬火、回火温度选取唯一依据。

3. 钢材选材指导

低碳（亚共析）：冲压、焊接结构件；中碳：轴、齿轮受力件；高碳（过共析）：刀具、耐磨模具；铸铁：铸造减震壳体。

六、核心知识点总结

1. 727℃共析转变（A₁线）是整张图最重要的相变，决定钢材基础性能。

2. 碳含量越高：珠光体、渗碳体占比上升，硬度、强度提升；塑性、韧性持续下降。

3. 2.11%碳含量是钢、铸铁分界线；4.3%为共晶铸铁成分。

4. 所有热处理工艺均以相图临界温度为基准，冷却速度结合CCT曲线精确控制晶粒与硬度。

5. 补充说明：本图为工业常用亚稳态Fe-Fe₃C相图；实际铸铁高温会析出石墨，属于稳定相图。

不管是机械专业考试，还是车间热处理工艺调试，铁碳相图都是基础核心。收藏这篇，遇到钢材选材、淬火调温直接对照！