为什么铁的含碳量与其物理性质有关

碳在钢铁中，是影响钢铁性能的最重要的成份。但是碳的存在形态，更具有科学意义。

同样是生铁，白口铁、灰口铁、球墨铸铁的性质有很大的差别。同一种钢号，在退火状态，淬火状态的性能大不一样。

这些特性，可以由“铁碳平衡图”形象的显现出来。

“铁碳平衡图”又称“铁碳相图”或“铁碳状态图”。它以温度为纵坐标，碳含量为横坐标,表示在接近平衡条件（铁-石墨）和亚稳条件（铁－碳化铁）下（或极缓慢的冷却条件下）以铁、碳为组元的二元合金在不同温度下所呈现的相和这些相之间的平衡关系。

科学家在合金系统中应用吉布斯(Gibbs)相律,于1990年制定出较完整的铁碳平衡图。随着科学技术的发展，铁碳平衡图不断得到修订，日臻完善。

固溶体称铁素体(F)、溶于γ-Fe时形成的固溶体称奥氏体(A)，碳含量超过铁的溶解度后，剩余的碳可能以稳定态石墨形式存在，也可能以亚稳态渗碳体(Fe C)形式存在。

铁碳平衡图是研究碳钢和铸铁的基础，也是研究合金钢的基础，它的许多基本特点即使对于复杂合金钢也具有重要的指导意义。

铁碳平衡图是钢铁研究的重要基础之一，对指导钢铁热处理具有重要意义。要了解“铁碳平衡图”得找一些书籍看看，这里连这个图都不能贴上。

只所以铁的含碳量与其物理性质有关，是因为含碳量决定了铁材料的组织和结构。而组织和结构则决定了铁的许多物理性质，主要是机械性能。

材料科学研究的理论！到目前为止还没有被完全正确揭示！

铁和钢的区别就在于含碳量的多少。当铁的含碳量小于0.02%时，这种金属叫做熟铁，而碳含量大于2.0%时叫做生铁。含碳量在熟铁和生铁之间的叫做钢，当然，钢里面又根据碳的多少分出了低碳钢、中碳钢和高碳钢。含碳多，钢铁就硬而且脆，含碳少，钢铁就软。所以生铁是又硬又脆，适合铸造暖气片、农具。而低碳钢适合拉铁丝、轧制薄白铁板。中碳钢硬度中等，适合轧成建筑钢材，钢板、铁钉等制品。高碳钢的硬度很高，适合制工具、模具等。

把《金属工艺学》都搬出来抄上，你满意吗