莱氏体

莱氏体（ledeburite），也译作粒滴斑铁，是液态铁碳合金在1147℃左右发生共晶转变时形成的共晶混合物，由奥氏体（γ-Fe）和渗碳体（Fe₃C）组成，含碳量为4.3%，用Ld表示。进一步降温到727℃时，组分之一的奥氏体转变成珠光体，莱氏体成为珠光体和渗碳体的机械混合物，被称为低温莱氏体或变态莱氏体，由Ld'表示。

莱氏体显微照片

得名

莱氏体的命名得自德国矿物和冶金学家阿道夫·莱德布尔（Adolf Ledebur，1837-1916）。1882年，勒德布尔在弗莱贝格工业大学对铁碳合金的金相结构进行研究，发现了存在着这种共晶混合物^[1]。

形成

液态铁碳合金在1147℃左右会发生共晶转变，含碳量为4.3%的液态铁碳合金会转化为含碳量为2.11%的奥氏体和6.67%的渗碳体两种晶体的混合物的莱氏体，其比例大约是1：1

L_4.3%→Ld(γ_2.11%+Fe₃C）

随着温度的降低，莱氏体中总碳含量组成不变，但其中的组分奥氏体和渗碳体的比例在发生改变。当温度降到727℃以下时，莱氏体中的奥氏体成分会发生共析转变，生成铁素体和渗碳体层状分布的珠光体。

γ_0.77%→P(α_0.0218%+Fe₃C)

所以727℃以下时，莱氏体是珠光体和渗碳体的机械混合物。

过共晶与亚共晶组成分析

虽然粒滴斑铁中碳的含量是4.3%，但含量在2.06%到6.67%的液态铁碳合金在降温过程中都会有粒滴斑铁产生，只是由于含碳量不同，产生的固态合金中不仅有粒滴斑铁，还有其他成分。 含碳量在2.11%到4.3%的液态铁碳合金在降温到共晶温度之前，沃斯田铁即逐渐析出。到1147℃时，剩余的液态合金发生共晶转变，形成粒滴斑铁，整个合金组成是先析出的沃斯田铁和粒滴斑铁。温度继续降低后，先析出的沃斯田铁会沿晶界析出渗碳体，被称为二次渗碳体。

γ→Fe₃C(II)

这样含碳量在2.11%到4.3%的合金是奥氏体、莱氏体和二次渗碳体的混合物，但二次渗碳体和莱氏体中的渗碳体很难区分。而降到727℃以下时，奥氏体转换成珠光体，合金组成为珠光体、低温莱氏体和二次渗碳体的混合物，是亚共晶白口铁的主要成分^[2]。

含碳量在4.3-6.67%的液态铁碳合金在降温到共晶温度之前，渗碳体逐渐析出，被称为一次渗碳体。到了1147℃时，剩余的液态合金会发生共晶转变反应转变成莱氏体，此时的合金组成是莱氏体和一次渗碳体的混合物。随后一直保持这一组成727℃，至室温后即为低温莱氏体和一次渗碳体的混合物，是过共晶白口铁的主要成分。结构上是低温莱氏体分布在粗树枝状的白色一次渗碳体之间^[3]。

纯莱氏体中含有的渗碳体较多，故性能与渗碳体相近，即极为硬脆。

注释

1. 存档副本. [2011-08-22]. （原始内容存档于2020-03-01）.
2. http://www.sxjdxy.org/jpkc/jgnew/dzja/9.html^{[永久失效链接]}
3. http://www.china-metallography.com/china-met08/heat-treatment/heat004.htm^{[永久失效链接]}