萊氏體

萊氏體（ledeburite），也譯作粒滴斑鐵，是液態鐵碳合金在1147℃左右發生共晶轉變時形成的共晶混合物，由奧氏體（γ-Fe）和滲碳體（Fe₃C）組成，含碳量為4.3%，用Ld表示。進一步降溫到727℃時，組分之一的奧氏體轉變成珠光體，萊氏體成為珠光體和滲碳體的機械混合物，被稱為低溫萊氏體或變態萊氏體，由Ld'表示。

萊氏體顯微照片

得名

萊氏體的命名得自德國礦物和冶金學家阿道夫·萊德布爾（Adolf Ledebur，1837-1916）。1882年，勒德布爾在弗萊貝格工業大學對鐵碳合金的金相結構進行研究，發現了存在著這種共晶混合物^[1]。

形成

液態鐵碳合金在1147℃左右會發生共晶轉變，含碳量為4.3%的液態鐵碳合金會轉化為含碳量為2.11%的奧氏體和6.67%的滲碳體兩種晶體的混合物的萊氏體，其比例大約是1：1

L_4.3%→Ld(γ_2.11%+Fe₃C）

隨著溫度的降低，萊氏體中總碳含量組成不變，但其中的組分奧氏體和滲碳體的比例在發生改變。當溫度降到727℃以下時，萊氏體中的奧氏體成分會發生共析轉變，生成鐵素體和滲碳體層狀分布的珠光體。

γ_0.77%→P(α_0.0218%+Fe₃C)

所以727℃以下時，萊氏體是珠光體和滲碳體的機械混合物。

過共晶與亞共晶組成分析

雖然粒滴斑鐵中碳的含量是4.3%，但含量在2.06%到6.67%的液態鐵碳合金在降溫過程中都會有粒滴斑鐵產生，只是由於含碳量不同，產生的固態合金中不僅有粒滴斑鐵，還有其他成分。 含碳量在2.11%到4.3%的液態鐵碳合金在降溫到共晶溫度之前，沃斯田鐵即逐漸析出。到1147℃時，剩餘的液態合金發生共晶轉變，形成粒滴斑鐵，整個合金組成是先析出的沃斯田鐵和粒滴斑鐵。溫度繼續降低後，先析出的沃斯田鐵會沿晶界析出滲碳體，被稱為二次滲碳體。

γ→Fe₃C(II)

這樣含碳量在2.11%到4.3%的合金是奧氏體、萊氏體和二次滲碳體的混合物，但二次滲碳體和萊氏體中的滲碳體很難區分。而降到727℃以下時，奧氏體轉換成珠光體，合金組成為珠光體、低溫萊氏體和二次滲碳體的混合物，是亞共晶白口鐵的主要成分^[2]。

含碳量在4.3-6.67%的液態鐵碳合金在降溫到共晶溫度之前，滲碳體逐漸析出，被稱為一次滲碳體。到了1147℃時，剩餘的液態合金會發生共晶轉變反應轉變成萊氏體，此時的合金組成是萊氏體和一次滲碳體的混合物。隨後一直保持這一組成727℃，至室溫後即為低溫萊氏體和一次滲碳體的混合物，是過共晶白口鐵的主要成分。結構上是低溫萊氏體分布在粗樹枝狀的白色一次滲碳體之間^[3]。

純萊氏體中含有的滲碳體較多，故性能與滲碳體相近，即極為硬脆。

注釋

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