A. 碳鋼中碳的存在形式
碳在鐵中來形成的固溶源體有三種：α固溶體(鐵素體)、γ固溶體(奧氏體)和δ固溶體(8鐵素體)。這些固溶體中，鐵原子的空間分布與α-Fe、γ-Fe和δ-Fe一致，碳原子的尺寸遠比鐵原子為小，在固溶體中它處於點陣的間隙位置，造成點陣畸變。碳在γ-Fe中的溶解度最大，但不超過2．11％；碳在α-Fe中的溶解度不超過0.0218％；而在δ6-Fe中不超過0.09％。當鐵碳合金的碳含量超過在鐵中的溶解度時，多餘的碳可以以鐵的碳化物形式或以單質狀態(石墨)存在於合金中，可形成一系列碳化物，其中Fe3C(滲碳體，6．69％C)是亞穩相，它是具有復雜結構的間隙化合物。石墨是鐵碳合金的穩定平衡相，具有簡單六方結構。Fe3C有可能分解成鐵和石墨穩定相，但該過程在室溫下是極其緩慢的。
B. 鋼中的碳是什麼
碳是鋼鐵材料的主要合金元素，因此鋼鐵材料也可以稱為鐵碳合金。碳回在鋼材中的主要作用是：答
1.形成固溶體組織，提高鋼的強度，如鐵素體、奧氏體組織，都溶解有碳元素；
2.形成碳化物組織，可提高鋼的硬度及耐磨性。如滲碳體，即Fe3C，就是碳化物組織。
因此，碳在鋼材中，含碳量越高，鋼的強度、硬度就越高，但塑性、韌性也會隨之降低；反之，含碳量越低，鋼的塑性、韌性越高，其強度、硬度也會隨之降低。
因此，含碳量的高低決定了鋼材的用途：低碳鋼（含碳量＜0.25%），一般用作型材及沖壓材料；中碳鋼（含碳量＜0.6%），一般用作機械零件；高碳鋼（含碳量＞0.7%），一般用作工具、刀具及模具等。（由學區房拍賣平台提供）
C. 碳素鋼在常溫下的鐵-碳基本組織有哪些
鐵碳合金中鐵和碳結合的形式有：
一是碳溶於鐵中形成的固溶體；
二是碳與鐵形成的化合物；
三是固溶體和化合物組成混合物.
鐵碳合金常溫下的組織有：鐵素體,滲碳體,珠光體,萊氏體
( 1）鐵素體(F）；碳原子溶人a-Fe中形成的間隙固溶體稱為鐵素體,呈體心立方晶格.鐵素體在室溫時的性能幾乎與純鐵相同,其強度、硬度較低,塑性較好.鐵素體存在於912℃以下,可以在室溫下存在.
（2）滲聯體：鐵與碳形成的化合物稱為滲碳體.它的分子式為Fe3C,含碳量為6．67％,它可在室溫下存在.
（3）珠光體（P）；鐵素體和滲碳體的混合物稱為珠光體.珠光體是含碳量為0.77％的奧氏體冷卻到727℃時發生轉變的產物,一般是鐵素作與滲碳體呈片層狀相間分布.它在727℃以下和室溫存在.
（4）萊氏體（Le）：萊氏體在室溫時是珠光體和滲碳體所組成的機械混合物.其組織特徵是在亮白色滲碳體基底上相間地分布著暗黑色斑點及細條狀珠光體
D. 什麼叫鐵素體，奧氏體，珠光體，滲碳體，萊氏體
鐵素體是碳溶解在α-Fe中的間隙固溶體，常用符號F表示。具有體心立方晶格，其溶碳能力很低，常溫下僅能溶解為0.0008%的碳，在727℃時最大的溶碳能力為0.02%。 稱為鐵素體或α固溶體，用α或F表示，α常用在相圖標注中，F在行文中常用。亞共析成分的奧氏體通過先共析析出形成鐵素體。、
鐵素體晶界圓滑，晶內很少見孿晶或滑移線，顏色淺綠、發亮，深腐蝕後發暗。鋼中鐵素體以片狀、塊狀、針狀和網狀存在。[1]
這部分鐵素體稱為先共析鐵素體或組織上自由的鐵素體。隨形成條件不同，先共析鐵素體具有不同形態，如等軸形、沿晶形、紡錘形、鋸齒形和針狀等。鐵素體還是珠光體組織的基體。在碳鋼和低合金鋼的熱軋(正火)和退火組織中，鐵素體是主要組成相;鐵素體的成分和組織對鋼的工藝性能有重要影響，在某些場合下對鋼的使用性能也有影響。
碳溶入δ-Fe中形成間隙固溶體，呈體心立方晶格結構，因存在的溫度較高，故稱高溫鐵素體或δ固溶體，用δ表示，在1394℃以上存在，
在1495℃時溶碳量最大。碳的質量分數為0.09%。
奧氏體(Austenite)是鋼鐵的一種顯微組織，通常是ɣ-Fe中固溶少量碳的無磁性固溶體，也稱為沃斯田鐵或ɣ-Fe。奧氏體的名稱是來自英國的冶金學家羅伯茨·奧斯汀(William Chandler Roberts-Austen)。
奧氏體塑性很好，強度較低，具有一定韌性，不具有鐵磁性。奧氏體因為是面心立方，四面體間隙較大，可以容納更多的碳。
奧氏體一般由等軸狀的多邊形晶粒組成，晶粒內有孿晶。在加熱轉變剛剛結束時的奧氏體晶粒比較細小，晶粒邊界呈不規則的弧形。經過一段時間加熱或保溫，晶粒將長大，晶粒邊界可趨向平直化。鐵碳相圖中奧氏體是高溫相，存在於臨界點A1溫度以上，是珠光體逆共析轉變而成。當鋼中加入足夠多的擴大奧氏體相區的化學元素時，Ni、Mn等，則可使奧氏體穩定在室溫，如奧氏體鋼。
珠光體是由奧氏體發生共析轉變同時析出的，鐵素體與滲碳體片層相間的組織，是鐵碳合金中最基本的五種組織之一。代號為P。得名具有珍珠般(pearl-like)的光澤。珠光體，或稱波來鐵，英文為pearlite，是鋼鐵的一種由鐵素體和雪明碳鐵構成的層狀組織。波來鐵中通常含有88%的肥粒鐵和12%的雪明碳鐵，整體的含碳量約為0.8%。波來鐵組織在鋼的顯微組織中是最常見的。
碳體(cementite)是鐵與碳形成的金屬化合物，其化學式為Fe3C。滲碳體的含碳量為ωc=6.69%，熔點為1227℃。其晶格為復雜的正交晶格，硬度很高HBW=800，塑性、韌性幾乎為零，脆性很大。
在鐵碳合金中有不同形態的滲碳體，其數量、形態與分布對鐵碳合金的性能有直接影響。分為一次滲碳體(從液體相中析出)、二次滲碳體(從奧氏體中析出)和三次滲碳體(從鐵素體中析出)。
滲碳體的分子式為 Fe3C ，它是一種具有復雜晶格結構的間隙化合物。它的含碳量為6.69%;熔點為1227℃左右;不發生同素異晶轉變;但有磁性轉變，它在230℃以下具有弱鐵磁性，而在230℃以上則失去鐵磁性;其硬度很高(相當於HB800)，而塑性和沖擊韌性幾乎等於零，脆性極大。
滲碳體不易受硝酸酒精溶液的腐蝕，在顯微鏡下呈白亮色，但受鹼性苦味酸鈉的腐蝕，在顯微鏡下呈黑色。滲碳體的顯微組織形態很多，在鋼和鑄鐵中與其他相共存時呈片狀、粒狀、網狀或板狀。
滲碳體是碳鋼中主要的強化相，它的形狀與分布對鋼的性能有很大的影響。同時Fe3C又是一種介(亞)穩定相，在一定條件下會發生分解:Fe3C→3Fe+C，所分解出的單質碳為石墨。
滲碳體(Fe3C或Cm):滲碳體是鐵和碳形成的金屬化合物，含碳量為6.67%(有些書上為6.69%)，具有復雜的斜方晶體結構，熔點為1227℃。在鋼中，滲碳體以不同形態和大小的晶體出現在組織中，對鋼的力學性能影響很大。 經3%~5%硝酸酒精溶液侵蝕後呈白亮色,若用苦味酸鈉溶液熱侵蝕，則被染成黑褐色，而鐵素體仍為白色，由此可區別開鐵素體和滲碳體。滲碳體的硬度很高，達到HB800以上，脆性很大，強度和塑性很差。經過不同的熱處理，滲碳體可以成片狀、粒狀或斷續網狀。在一定條件下(如高溫長期停留或緩慢冷卻)，滲碳體可以分解而形成石墨狀的自由碳:Fe3C→3Fe + C(石墨)。這一過程對於鑄鐵和石墨鋼具有重要意義。
萊氏體是鋼鐵材料基本組織結構中的一種，常溫下為珠光體、滲碳體和共晶滲碳體的混合物。由液態鐵碳合金發生共晶轉變形成的奧氏體和滲碳體所組成，其含碳量為ωc=4.3%。是1882年阿道夫·萊德布爾發現的。
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