当合金到点时,从液相中开始析出一次渗碳体,一次渗碳体呈粗大片状。当温度继续下降到点时,剩余液相的碳含量达到质量分数,发生共晶转变形成高温莱氏体。过共晶合金三通的室温组织为一次渗碳体和低温莱氏体。碳含量对铁碳合金组织和性能的影响由上面的分析可知,随碳的质量分数增加,组织中渗碳体数量增多,渗碳体的分布和形态也发生变化。为碳的质量分数对钢力学性能的影响。由可见,随着碳的质量分数增加,钢的硬度直线上升,而塑性韧性明显降低。但是碳含量对钢的强度影响不同,当钢中碳的质量分数小于,因二次渗碳体的数量随碳的质量分数的增加而急剧增多,且呈网状分布于奥氏体晶界上,降低了碳钢的塑性和韧性,也明显地降低了碳钢的强度。因此,为了确保工业用钢具有足够的强度和一定的塑性韧性,其碳的质量分数一般不超过。
碳的质量分数大于的白口铸铁,因为组织中含有较多的渗碳体,性能上显得硬而脆,难以进行切削加工,所以在一般机械工业中应用不多。相在生产中具有很大的实际意义,主要应用在钢铁材料的选用和加工工艺的制订两个方面。在选材方面的应用相所表明的成分组织性能的规律,为钢铁材料的选用提供了根据。若需要塑性韧性冷变形性及性能好的型钢,应采用含碳量小于质量分数的钢,如船体桥梁锅炉及建筑结构用钢;各种机器零件需要强度塑性及韧性都比较好的材料,应选用含碳量在质量分数之间的钢,如船用柴油机的曲轴连杆机床上的齿轮轴类零件;各种工具需要硬度高和耐磨性好的材料,则应采用含碳量大于质量分数的钢。合金三通硬度高脆性大,不能切削加工,也不能锻造,但其耐磨性好,铸造性能优良,适用于耐磨不受冲击形状复杂的铸件,例如拔丝模冷轧辊火车车轮球磨机的磨球等。
合金三通还用于生产可锻铸铁的毛坯。为制订热加工工艺提供依据在铸造工艺方面的应用。根据相可以确定合金的浇注温度。浇注温度一般在液相线以上。从相上可看出,纯铁和共晶白口铸铁的凝固温度区间小,流动性好,缩孔少,可以获得致密的铸件,铸造性能好。因此在生产上,选择在共晶线附近的铸铁材料,而选择碳的质量分数规定在之间的铸钢,因为这个范围内的铸钢结晶温度区间较小,铸造性能较好。在锻造工艺方面的应用。钢处于奥氏体状态时,强度低塑性好,因此锻造或轧制温度选择在单相奥氏体区的适当温度范围。始轧温度和始锻温度不能过高,以免钢材氧化严重和发生奥氏体晶界熔化称为过烧,一般控制在固相线以下。而终轧温度或终锻温度不能过低,防止钢材因塑性差导致产生裂纹。