工程材料及成型工艺实验指导书.docx

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工程材料及成型工艺实验指导书

《工程材料及成型工艺》

实验指导书

二零一零年九月

实验须知

1.  实验前应仔细阅读实验指导书和有关教材，认真做好预习。

教师发现无充分准备者，可停止其进行实验。

2.  学生应准时进入实验室，在教师讲解实验内容之前不得擅自操作实验仪器等。

各项实验内容应有始有终独立完成。

3.  实验过程保持严肃、安静、整洁、遵守操作规程、注意安全、例行节约。

若发现故障，应立即报告教师酌情处理，不要擅自拆修。

4.  实验用的一切物品（如试样、图片、试剂和工具等）不准带出实验室。

5.  实验完毕将仪器物品收拾整齐，恢复原状并作好室内外卫生工作。

6.  每次实验后须完成书面实验报告，于下次实验前交给老师，实验报告成绩作为课程考核总评成绩的一部分。

7.  实验报告统一用报告纸撰写，字迹清楚。

8.  进入实验室应遵守实验室的一切规章制度。

实验一硬度计的结构原理及使用方法

一、实验目的

1、了解布氏硬度计、洛氏硬度计及维氏硬度计的基本原理及其结构；

2、熟悉并掌握洛氏硬度计的使用方法；

二、实验原理概述

金属材料的硬度可以认为是金属材料表面在接触应力作用下抵抗塑性变形的一种能力。

硬度测量能够给出金属材料软硬程度的数量概念。

由于在金属表面以下不同深处材料所承受的应力和所发生的变形程度不同；因而硬度值可以综合地反映压痕附近局部体积内金属的弹性，微量塑变抗力，形变强化能力以及大量形变抗力。

由于硬度试验简单易行，又无损于零件，而且可以近似的推算出材料的其它机械性能，因此在生产和科研中应用广泛。

硬度试验方法很多，机械工业普遍采用压入法来测定硬度，压入法又分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等。

（一）、布氏硬度

1、基本原理及结构

根据GB231-84规定，布氏硬度试验法是用直径为D的淬火钢球（或硬质合金球），以相应的试验力F压入被测材料的表面，保持规定的时间后，卸掉试验力，用读数显微镜测出材料表面的压痕直径d。

计算压痕单位面积上所受的力，即为被测金属的布氏硬度值HBS（或HBW）。

HB=

，式中P为通过钢球施加在试样表面上的负荷（公斤），D为钢球的直径（mm），d为压痕的直径（mm）。

但实验时，是根据d值查表求硬度值。

布氏硬度计的基本结构如图所示，由机体与工作台、杠杆机构、压轴部分、减速器部分及转向开关系统等组成。

2、布氏硬度计的安装

（1）布氏硬度计应安装于干燥、清洁、无震动及无腐蚀性气体的室内。

安装硬度计的基础应坚固平坦，其高度约为550mm左右并留有保证人工加卸载砝码的场所。

安装妥善的硬度计其纵横方向上的水平度为0.2/1000（在工作台21上测量）。

（2）自电压380伏的三相交流电源，通过闸刀开关将电线接于后盖处外露的3根引出线上，将地线接于螺钉上。

（3）扭紧螺钉5打开电源开关，启动按钮开动后，检查减速器上曲柄的回转方向，如果圆盘是按顺时针方向回转（观察机身右侧之固定螺钉），则表示接线正确；如果回转方向相反，应立即停机，改变相序，否则固定挡板将被折断，造成事故。

3、布氏硬度计的使用

在进行布氏硬度试验时，应首先根据试样厚度确定压头直径D，再根据材料和布氏硬度值范围选择F/D2的值，进而确定载荷F0。

然后将试样放在工作台21上，按顺时针方向转动手轮24，使工作台上升至试样与压头20接触，并在手轮打滑后开动电动机27，经减速器7减速后，驱动连杆11与摇杆19向下运动，此时大杆12、砝码10、小杆15及压轴17也向

表1-2布氏硬度试验规范

金属

类型

布氏硬

度范围

HB

试件厚度

mm

载荷P与压头

直径D的关系

钢球直径

D/mm

载荷P/kg

载荷

保持

时间/s

黑色

金属

140~150

6~3

4~3

<2

P=30D2

10

5.0

2.5

3000

750

187.5

10

<140

>6

6~3

<3

P=10D2

10

5.0

2.5

1000

250

62.5

10

有色

金属

>130

6~3

4~3

<2

P=30D2

10

5.0

2.5

3000

750

187.5

30

36~130

9~-3

6~3

<3

P=10D2

10

5.0

2.5

1000

250

62.5

30

8~35

>6

6~3

<3

P=2.5D2

10

5.0

2.5

250

62.5

15.6

30

下运动，压头就以一定的载荷压入试样。

停止规定时间后，电动机自动反转，曲柄连杆带动摇杆上升，卸掉载荷。

反时针方向转动手轮，使工作台下降并取下试样。

最后用读数显微镜测出压痕直径d。

根据d查表求得布氏硬度值。

4、操作注意事项

（1）若压痕直径不在（0.4~0.6）D的范围内，应重选F/D2的值重做试验；

（2）由于压痕周围存在变形硬化现象（可达2~3倍的压痕直径），所以要求相邻两个硬度点的距离≥4d，软材料≥6d，试件厚度不小于压痕深度的10倍，压痕离试件边缘的距离应不小于压痕直径；

（3）试验时必须检查负荷保持时间与所选择的负荷时间是否相符；

（4）多试样试验时，硬度不同时，每块试样都必须重新调整负荷时间（即拧开压紧螺钉确定负荷保持时间），否则会影响示值。

5、布氏硬度的特点

布氏硬度试验的优点是其硬度代表性全面，因压痕面积较大，能反映较大范围内金属各组成相综合影响的平均性能，而不受个别组成相及微小不均匀度的影响。

因此特别适用于测定灰铸铁、轴承合金和具有粗大晶粒的金属材料；试验数据稳定，数据重复性强，此外，布氏硬度值和抗拉强度σb间存在一定换算关系。

（二）洛氏硬度

1、原理及结构概述

洛氏硬度试验是将顶角为120°金刚石圆锥体或直径为1.588mm的淬火钢球压头，在一定载荷F作用下压入被测金属表面，保持一定时间后卸掉载荷。

根据压痕的深度h确定被测金属的硬度值。

根据所加的载荷和压头不同，洛氏硬度值常用的有三种标度：

HRA、HRB、HRC见表1-2。

洛氏硬度试验是在洛氏硬度计上进行，如图1—4所示。

实验时试样15放在工作台16上，按顺时针方向转动手轮18，使工作台上升至试样与压头14接触。

继续转动手轮，通过压头和压轴顶起杠杆10，并带动指示器表盘12的指针转动，待小指针指到黑点时，试样即已加上98N的强载荷，随后转动指示器表盘使大指针对准“O”（测HRB时对准“30”），按下按钮1释放转盘4。

在砝码5、6的作用下，顶杆11在缓冲器3的控制下匀缓下降。

主载荷通过杠杆、压轴和压头作用于试样上。

停留规定时间后，扳动手柄2，使转盘顺时针方向转动至原来被锁住的位置。

由于转盘上齿轮使扇齿轮、齿条同时运动而将顶杆顶起卸掉主载荷。

这时指针所指的读数（HRC、HRA读C标尺，HRB读B标尺）即为所求的洛氏硬度值。

2、洛氏硬度计的安装与调试

（1）硬度计应安装在室温10～35℃、无震动、无强磁场、无腐蚀性气体的环境中，并安放在坚固平稳的台座上，台座上预先做出Φ55的通孔，以便升降丝杆通过。

（2）将砝码的杆连着砝码座拧入吊套内，并将砝码B、C依次放上。

（3）将工作台插入丝杠上端孔中，并根据工作台台面用水平仪将硬度计调整至0.2/1000。

（4）缓冲器的调整：

在试验前，应检查缓冲器是否已调整好，为此可装上钢球压头，并选择100公斤（980.7N）负荷，将砝码B放在吊架上。

将硬度块放在大平工作台上，并升起工作台，施加初试验力至指示器小指针指示红点处，大指针指于标记B处。

将操作手柄推向后方，观察指示器指针开始逆时针方向转动至停止所用的时间，并用秒表进行记录。

如果施加试验力时间不在4～6秒范围内，可把缓冲器上的油针旋出或旋放少许，再重复上述操作，观察施加试验力的速度，若施加试验力的速度调整好了，应将油针锁紧。

（5）示值的校核：

硬度及安装调试完之后，应用出厂时所带的硬度块进行校核，可在硬度块表面上不同位置进行五点校核，如后三次读数平均值与硬度块标准值之差不超过规定误差，则说明硬度计已安装调校好，可以进行试验了。

3、洛氏硬度计的使用

（1）清理试样表面，并根据试样的材料、形状、选择压头、载荷和工作台。

（2）按表1-2选择压头及载荷。

表1-2 洛氏硬度的试验规范

硬度符号

压头

总载荷

（kgf）

表盘上刻度颜色

常用硬度值范围

使用范围

HRA

金刚石圆锥

60

黑 色

70~85

碳化物、硬质合金表面淬火等

HRB

淬火钢球

100

红 色

25~100

有色金属、退火及正火钢等

HRC

金刚石圆锥

150

黑 色

20~67

调质钢、淬火钢等

（3）将试样置于载物台上，加予载荷。

即按顺时针方向转动升降丝扛手轮，使试样与压头缓慢接触直至表盘小指针从小黑点移动到小红点，大指针指向上方左右5度时为止。

调整读数表盘。

如作HRC、HRA硬度试验时，使大指针与表盘上黑字C处对准。

试验HRB时，使大指针与表盘上红字B处对准。

（4）加主载。

平稳地板动加载手柄，手柄自动升高至停止位置（时间为4～6秒），并停留10秒后卸去主载，扳回手柄至原来位置。

由表盘上直接读出硬度值。

HRC、HRA读黑刻度数字。

HRB读红刻度数字，然后逆时针转动手轮，卸下试样。

（5）用同样的方法在试样的不同位置测三个数据，取其算术平均值为试样的硬度值，各压痕中心距和压痕中心至试样边缘的距离不得小于3mm。

4、操作注意事项

（1）试件上各压痕中心的距离及压痕中心至试件边缘距离均不得小于3mm。

（2）施加初试验力时，时间只允许向上移动，直至初试验力加好为止，不得中途退会，又继续向上移动。

（3）使用本计硬度块时严禁两面使用，因为有压痕的一面有金属的残余变形，将会影响硬度计的校准。

（4）硬度计使用完毕，应罩上机衣，以防灰尘进入机内。

（5）对形状复杂的试件要采用相应形状的垫块，固定后方可测试。

对圆试件一般要放在V形槽中测试。

（6）加载前要检查加载手柄是否放在卸载位，加载时动作要轻稳，不要用力太猛。

加载完毕加载手柄应放在卸载位置，以免仪器长期处于负荷状态，发生塑性变形，影响测量精确度。

（三）维氏硬度测试法

为了避免钢球压头的永久变形，布氏硬度法只能用来测定硬度值小于HB450的材料，洛氏硬度法为了测定由软到硬的不同材料的硬度，采用了不同的压头和总载荷，有很多种标度，彼此间没有什么联系，也不能换算。

为了实际应用中方便，取同一材料用不同标度测定，列出表格，只能供大致估算。

为了从软到硬的不同材料有一个连续一致的硬度标度，制定了维氏硬度试验法。

1、维氏硬度的测量原理

维氏硬度的测量原理基本上和布氏硬度相同，所不同的是用金刚石正四棱锥压头。

正四棱锥两对面的夹角为136°，底面为正方形。

维氏硬度所用的载荷有5kg、10kg、20kg、30kg、50kg、100kg、120kg等，负载的选择主要取决于试件的厚度。

在载荷P的作用下压头在试样表面压出一个底面为正方形的正四棱锥压痕。

用显微镜测定方坑对角线长度d，维氏硬度值HV等于所用载荷与压痕面积的比值。

压痕面积F为：

则

式中：

P——载荷；d——压痕直径；F——压痕面积。

从式可知，当载荷P已知时，只要测得压痕

对角线长度d，就可以求出维氏硬度值。

通常是在测量d值后从《压印对角线与维氏硬度对照表》中查出相应的硬度值。

φ角选择136°是为了使维氏硬度得到一个成比例的并在较低硬度时与布氏硬度基本一致的硬度值。

在布氏测试法台规定0.25

，φ=44°，与此相对应的金刚石正四棱锥的两以面间夹角就是180°－－44°=136°。

所以布氏硬度在HB300，它们间的差别增大，这是由于布氏测试法所图1-3维氏金刚石棱锥压头用的钢球压头开始变形使压痕直径偏大所造成的。

2、维氏硬度的测试

（1）对试样的要求

要求试样经过抛光，试样硬度至少是压痕深度的10倍或者不小于压痕对角线的1.5倍，在满足这个条件的情况下尽可能选用较大载荷，可减少测量误差。

（2）压痕对角线的测量

维氏硬度压痕对角线的长度是用附在硬度计上的显微测微器进行测量的。

压痕对角线的测量精度可达10-3mm。

应测出两条互相垂直的对角线的线度，取平均值作为压痕对角线的长度d。

规定两条压痕对角线之差与较短对角线之比不大于2%。

若材料各个方向上的硬度不均匀而使比值>2%者，需要在硬度值后面注明。

（四）显微硬度测试法图1-4维氏硬度的测试原理

1、显微硬度的测量原理

显微硬度的测量原理与维氏硬度一样，也是用压痕单位面积上所承受的载荷来表示的。

只是试样需要抛光腐蚀制成金相显微试样，以便测量显微组织中各相的硬度。

显微硬度一般用HM表示。

显微硬度测试用的压头有两种：

一种是和维氏硬度压头一样的两面之间的夹角为136°的金刚石正四棱锥压头，这种显微硬度的计算公式为：

式中：

P——载荷（g）；d——压痕对角线长度（μm）。

显微硬度值与维氏硬度完全一致，计算公式差别只是测量时用的载荷和压痕对角线的单位不同造成的。

图1-6中还表示了另一种显微硬度压头。

这种压头叫克努普（Knoop）金刚石压头。

它的压痕长对角线与短对角线的长度之比为7.11。

克努普显微硬度值为：

式中：

P——载荷（g）；L——压痕对角线长度（μm）。

图1-5维氏金刚石棱锥压头图1-6努氏（Knoop）金刚石棱锥压头

显微硬度如用kg/mm2为显微硬度的单位时，可以将单位省去，例如HM300，表示其显微硬度为300kg/mm2。

2、显微硬度计的构造及其应用

显微硬度计是由显微镜和硬度计两部分组成。

显微镜用来观察显微组织，确定测试部位，测定压痕对角线的长度；硬度测试装置则是将一事实上的载荷加在一事实上的压并没有上，压入所确定的测试部位。

现以ПMT-3型的显微硬度计为例说明其构造及其使用方法。

（1）构造

ПMT-3型的显微硬度计主要由支架部分、截物台、负荷机构、显微镜系统等四部分组成。

①支架部分主要由底座和主柱组成。

借助调节螺母可升降托架，使显微镜整体上下移动。

②截物台由三个螺钉固定在底座上，其中两个螺钉控制其前后左右移动。

载物台移动的最大行程为10mm，旋转手柄可使载物台作180°回转运动，使显微镜观察到的组织，恰好能转到显微硬度计压头下面，然后加载，得一个显微硬度压痕。

当载物台回转到原来位置以后，压痕对角线长度可由显微镜测量出来。

载物台不需要转动时可用固定螺钉使载物台固定。

③加载荷重机构是显微硬度计的重要组成部分。

图

载重荷机构安装在臂架上，与物镜相对称。

立柱1由两片弹簧（3与4）支持着，在它的下端装入压头8，荷重砝码套在立柱中部，立柱平时由托板托住。

加载荷时，借手柄7逆时针方向旋转而使托盘离开，立柱随之下降，载荷就图1-7ПMT-3型的显微硬度计的载荷重机构通过压头加到磨面上。

④显微镜部分由镜筒物镜和目镜组、机械调节及照明装置组成。

显微镜用粗调和微调旋钮调节焦距，在微调旋钮上刻有刻度，指示显微镜上下调节的距离，每小格相当于0.002mm。

镜筒上装有倾斜的观察镜筒及15×的螺旋式测微目镜。

在显微摄影时可换用直射摄影镜筒和15×的摄影目镜。

照相暗盒就固定在直射镜筒上。

显微镜配有两个物镜（F6.16及F23.2）和一个目镜（15×）。

显微放大倍数为485×及130×，能在明场和暗场下观察。

其照明方式的改变通过旋转手柄来实现。

螺旋式测微器用来测量压痕对角线的长度。

测微器上有100个小格。

照明光源为6V15W低压白炽灯。

国产HX-200型显微硬度计与ПMT-3型结构相似。

（2）显微硬度的测试方法

①试验前的准备工作包括：

安装物镜、螺旋测微目镜及压头；检查并调整压痕中心与视场中心重合；载荷机构的调整等。

②试样经加载，卸载，转动载物台，在目镜中可观察到显微硬度的压痕。

③用螺旋测微目镜测定压痕对角线的长度

测量时，首先移动工作台，使试样压痕的左面两边与十字交叉线的右半边重合，记下测微鼓轮的指示九；然后转动鼓轮使十字交叉线的左半边与压痕的右面两边也重合，再记下测微鼓轮上的读数，两数之差为压痕对角线相对应的格数。

然后再乘以鼓轮刻度值（放大485×时每格为0.3μm）即得到压痕对角线长度。

一般是测两条相互垂直的对角线的长度再取平均值作为压痕对角线的长度d。

由压痕对角线的长度，通过公式计算或查压痕对角线与显微硬度对照表得到显微硬度值。

三、硬度试验方法的正确选用

（1）布氏、洛氏、维氏硬度试验方法都可以测定软硬不同及厚度不一的试样的硬度，但其所测的硬度值应在该方法允许的范围之内。

如布氏硬度试验用

钢球做压头时，所测材料的布氏硬度应小于450HBS，如用硬质合金球做压头时，可测得650HBW以上材料的硬度。

又如洛氏硬度C标尺所测的硬度范围应在HRC20~67之间，若材料硬度小于HRC20，则选用B标尺，若大于HRC67则选用A标尺。

（2）对于各种铸铁、热轧和正火钢材、各种有色金属及其合金、轴承合金等硬度较低或金相组织较为粗大的材料常用布氏硬度；对于淬火后进行不同温度回火的试样，各种工、模具及渗碳层厚度大于0.5毫米等较硬的材料，常用洛氏硬度C标尺；对于硬质合金等很硬的材料常采用洛氏硬度A标尺法；当零件和工模具渗层厚度较浅时，可选用小负荷或显微硬度试验法；对于极薄的试样或合金中某相组织的硬度，只有采用显微硬度试验法。

（3）对于同一种材料由于处理条件不同，其硬度差异较大，为了得到可比较的结果，可采用为氏硬度试验法。

（4）在试验和研究工作中，如要将试验数据与查得资料中的硬度值进行比较，应尽可能采用与资料上相同的试验方法进行试验，以免硬度换算引入误差。

（5）生产上对产品进行大量检验时，常采用洛氏硬度法，以提高检验效率。

四、实验步骤

1、每班分为两组，各领取待测试样一套；

2、根据以上原理和方法，了解洛氏硬度的测试；

3、按照以上步骤分别测试洛氏硬度，并作纪录。

洛氏硬度

材料

试验规范

实验结果

压头

总载荷F/N

硬度标尺

第一次

第二次

第三次

平均值

状态

五、实验报告要求

1．画出洛氏硬度计的构造示意图。

2．叙述洛氏及布氏硬度的测量原理，写出测量步骤，附上实验结果。

3．总结使用各种硬度计的操作方法及注意事项。

六、思考题

1、最常用的三种洛氏硬度标准的压头载荷是如何配合使用的？

2、对于布氏硬度试验，不同的材料P/D2的值为什么不同？

3、试说明布氏、洛氏、维氏硬度试验的优缺点、适用范围及测量注意事项。

4、维氏硬度值为什么与所用的载荷无关？

5、试根据下列试件的特点选择合适的硬度试验法进行测量：

（1）渗碳层的硬度分析；

（2）淬火钢；（3）灰口铸铁；（4）鉴别钢中的隐晶马氏体和残留奥氏体；（5）有色金属；（6）硬质合金。

实验二 铁碳合金平衡组织观察与分析

一、实验目的

1．观察和识别铁碳合金（碳钢及白口铸铁）在平衡状态下的显微组织；

2．进一步了解Fe-Fe3C相图在铁碳合金组织分析中的应用；

二、概述

（一）组织特征

显微组织特征是指晶粒、相、组织的形状、大小、数量和分布。

对于纯金属来说，指的是晶粒的形态、大小和分布，对于合金来说还要研究相和组织特征。

铁碳合金的平衡组织是研究和分析钢铁材料的基础，所谓平衡状态的显微组织是指合金在极为缓慢的冷却条件下（如退火状态即接近平衡状态）所得到的组织。

所有碳钢和白口铸铁的室温平衡组织均由铁素体（F）和渗碳体（Fe3C）这两个基本相所组成。

但由于含碳量不同，铁素体（F）和渗碳体（Fe2C）相对数量、析出条件以及分布情况均有所不同，因为呈现各种不同的组织形态。

在金相显微镜下平衡组织一般有下面几种基本组成物。

（1）铁素体（F）——是碳溶入α—Fe中的固溶体。

铁素体为体心立方晶格、具有磁性及良好塑性，硬度低。

用4%硝酸酒精溶液浸蚀后，在显微镜下呈现亮白色的等轴晶粒，亚共折钢中铁素体呈块状分布，当含碳量接近于共析成分时，铁素体则呈现断续的网状分布于珠光体周围。

（2）渗碳体（Fe3C）——是铁与碳形成的一种化合物，其碳含量为6.69%，质硬而脆。

耐腐蚀性强，经4%硝酸酒清溶液浸蚀后，渗碳体呈亮白色，若用碱性苦味酸钠溶液浸蚀。

则渗碳体能被染成暗黑色或棕红色，而铁素体仍为白色。

由此可区别铁素体与渗碳体。

按照成分和形成条件的不同，渗碳体可以呈现不同的形态。

一次渗碳体（初生相）是直接由液体中析出的，故在白口铸铁中呈粗大的条片状；二次渗碳体（次生相）是从奥氏体中析出物，往往呈网络状沿奥氏体晶界分布；共晶渗碳体是由液体在发生共晶反应时得到的，呈层片状结构，与铁素体共同构成珠光体；三次渗碳体是由铁素体中析出的，通常呈不连续薄片状或粒状存在于铁素体晶界处，数量极微，可忽略不计。

（3）珠光体（P）——是铁素体和渗碳体的机械混合物，在一般退火处理情况下是由铁素体与渗碳体相互混合交替排列形成的层片组织。

经硝酸酒精溶液浸蚀后，在不同放大倍数的显微镜下可以看到具有不同特征的珠光体组织。

在高倍放大进能清楚地看到珠光体中平行相间的宽条铁素体和细条渗碳体；当放大倍数较低时，由于显微镜的鉴别能力小于渗碳体片厚度而无法分辩，因此，当组织较细而放大倍数低时，珠光体的片层不能分辩，而呈黑色。

（4）莱氏体（Ld′）——是在室温时珠光体及二次渗碳体和共晶渗碳体所组成的机械混合物。

含碳量为4.3%的共晶白口铸铁在1148℃时形成由奥氏体和渗碳体组成的共晶体，其中奥氏体冷却时析出二次渗碳体，并在727℃以下分解为珠光体。

菜氏体的显微组织特征是在亮白色的渗碳体基体上相间地分布着暗黑色斑点状或细条状的珠光体。

二次渗碳体和共晶渗碳体连在一起，从形态上难以区分。

（二）分类

1.工业纯铁（含碳量＜0.0218%）

室温下它为两相组织，由等轴晶粒状铁素体和少量不连续薄片状或粒状三次渗碳体组成。

铁素体硬度在80HB左右，而渗碳体硬度高达800HB，工业纯铁中的渗碳体量很少，故塑性、韧性好，而硬度、强度低，不能用作受力零件。

图1工业纯铁的显微组织图220钢的显微组织

2.碳钢（0.0218%＜含碳量＜2.11%）

（1）共折钢（含碳量为0.77%）

室温下其显微组织由单一的珠光体组成，即铁素体和渗碳体的混合物，在光学显微镜下观察时，可看到层片状的特征，即渗碳体呈细黑线状和少量白色细条状分布在铁素体基体上，若放大倍数低，珠光体组织细密或腐蚀过深时，珠光体片层难于分辨，而呈现暗黑色区域。

图340钢的显微组织图460钢的显微组织

（2）亚共折钢（0.0218%＜含碳量为＜0.77%）

室温组织为铁素体和珠光体，随着含碳量的增加，铁素体的数量逐渐减少，而珠光体的数量则相应的增加，显微组织中铁素体呈白色，珠光体呈暗黑色或层片状。

对于亚共析钢，可以根据在显微镜下观察到的珠光体和铁素体各自所占的面积百分数，大体上估算出碳钢中碳的质量分数：

ωc≈P×0.77（式中P表示珠光体所占的面积百分数），此计算式只适于平衡状态。

（3）过共折钢（0.77%＜含碳量＜2.11%）

室温组织为珠光体和网状二次渗碳体，含碳量越高，渗碳体网愈多、愈完整。

当含碳量小于1.2%时，二次渗碳体呈不连续网状，当含碳量大于或等于1.2%时，二次渗碳体呈连续网状，使强度、塑性、韧性显著降低，过共析钢含碳量一般不超过（1.3～1.4）%。

二次渗碳体网用硝酸酒精溶液腐蚀呈白色，若用苦味酸钠溶液热腐