隨著含碳量的增加,合金的室溫組織中不僅滲碳體的量增加,其形態、分布也有變化。因此,合金的力學性能也隨之發生變化。
隨含碳量的增加,鋼的平衡組織中鐵素體量減少,滲碳體量增加。在亞共析鋼中,隨碳含量增加,鐵素體量減少,珠光體量增多,因而強度、硬度也升高,塑性、韌性不斷下降。在過共析鋼中,珠光體量減少,而網狀二次滲碳體的量相對增加,因而強度、硬度上升,塑性、韌性下降。但是,當鋼中wc>0.9%時,二次滲碳體沿晶界形成完整的網狀形態,此時雖然硬度繼續增高,但因網狀二次滲碳體割裂基體,使鋼的強度呈迅速下降趨勢。隨含碳量的增加,鋼的塑性和韌性不斷降低。實際生產中為了保證碳素鋼具有足夠的強度及一定的塑性和韌性,wc一般不應超過1.3%。
由于鐵素體(F)的性能是軟而韌、硬度極低,滲碳體(Fe3C)的性能是硬而脆。所以有如下影響。
1、含碳量增加,硬度增大,塑性韌性降低。
2、含碳量增加,強度先增后降(0.9%時最高)。當碳質量分數在小于0. 9%時,滲碳體含量越多、分布越均勻,鐵碳合金強度越高;當碳質量分數超過0. 9%時,滲碳體在鋼的組織中呈網狀分布在晶界上,而在白口鑄鐵的組織中作為基體存在,使強度降低。