A. 碳钢中碳的存在形式
碳在铁中来形成的固溶源体有三种：α固溶体(铁素体)、γ固溶体(奥氏体)和δ固溶体(8铁素体)。这些固溶体中，铁原子的空间分布与α-Fe、γ-Fe和δ-Fe一致，碳原子的尺寸远比铁原子为小，在固溶体中它处于点阵的间隙位置，造成点阵畸变。碳在γ-Fe中的溶解度最大，但不超过2．11％；碳在α-Fe中的溶解度不超过0.0218％；而在δ6-Fe中不超过0.09％。当铁碳合金的碳含量超过在铁中的溶解度时，多余的碳可以以铁的碳化物形式或以单质状态(石墨)存在于合金中，可形成一系列碳化物，其中Fe3C(渗碳体，6．69％C)是亚稳相，它是具有复杂结构的间隙化合物。石墨是铁碳合金的稳定平衡相，具有简单六方结构。Fe3C有可能分解成铁和石墨稳定相，但该过程在室温下是极其缓慢的。
B. 钢中的碳是什么
碳是钢铁材料的主要合金元素，因此钢铁材料也可以称为铁碳合金。碳回在钢材中的主要作用是：答
1.形成固溶体组织，提高钢的强度，如铁素体、奥氏体组织，都溶解有碳元素；
2.形成碳化物组织，可提高钢的硬度及耐磨性。如渗碳体，即Fe3C，就是碳化物组织。
因此，碳在钢材中，含碳量越高，钢的强度、硬度就越高，但塑性、韧性也会随之降低；反之，含碳量越低，钢的塑性、韧性越高，其强度、硬度也会随之降低。
因此，含碳量的高低决定了钢材的用途：低碳钢（含碳量＜0.25%），一般用作型材及冲压材料；中碳钢（含碳量＜0.6%），一般用作机械零件；高碳钢（含碳量＞0.7%），一般用作工具、刀具及模具等。（由学区房拍卖平台提供）
C. 碳素钢在常温下的铁-碳基本组织有哪些
铁碳合金中铁和碳结合的形式有：
一是碳溶于铁中形成的固溶体；
二是碳与铁形成的化合物；
三是固溶体和化合物组成混合物.
铁碳合金常温下的组织有：铁素体,渗碳体,珠光体,莱氏体
( 1）铁素体(F）；碳原子溶人a-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体,呈体心立方晶格.铁素体在室温时的性能几乎与纯铁相同,其强度、硬度较低,塑性较好.铁素体存在于912℃以下,可以在室温下存在.
（2）渗联体：铁与碳形成的化合物称为渗碳体.它的分子式为Fe3C,含碳量为6．67％,它可在室温下存在.
（3）珠光体（P）；铁素体和渗碳体的混合物称为珠光体.珠光体是含碳量为0.77％的奥氏体冷却到727℃时发生转变的产物,一般是铁素作与渗碳体呈片层状相间分布.它在727℃以下和室温存在.
（4）莱氏体（Le）：莱氏体在室温时是珠光体和渗碳体所组成的机械混合物.其组织特征是在亮白色渗碳体基底上相间地分布着暗黑色斑点及细条状珠光体
D. 什么叫铁素体，奥氏体，珠光体，渗碳体，莱氏体
铁素体是碳溶解在α-Fe中的间隙固溶体，常用符号F表示。具有体心立方晶格，其溶碳能力很低，常温下仅能溶解为0.0008%的碳，在727℃时最大的溶碳能力为0.02%。 称为铁素体或α固溶体，用α或F表示，α常用在相图标注中，F在行文中常用。亚共析成分的奥氏体通过先共析析出形成铁素体。、
铁素体晶界圆滑，晶内很少见孪晶或滑移线，颜色浅绿、发亮，深腐蚀后发暗。钢中铁素体以片状、块状、针状和网状存在。[1]
这部分铁素体称为先共析铁素体或组织上自由的铁素体。随形成条件不同，先共析铁素体具有不同形态，如等轴形、沿晶形、纺锤形、锯齿形和针状等。铁素体还是珠光体组织的基体。在碳钢和低合金钢的热轧(正火)和退火组织中，铁素体是主要组成相;铁素体的成分和组织对钢的工艺性能有重要影响，在某些场合下对钢的使用性能也有影响。
碳溶入δ-Fe中形成间隙固溶体，呈体心立方晶格结构，因存在的温度较高，故称高温铁素体或δ固溶体，用δ表示，在1394℃以上存在，
在1495℃时溶碳量最大。碳的质量分数为0.09%。
奥氏体(Austenite)是钢铁的一种显微组织，通常是ɣ-Fe中固溶少量碳的无磁性固溶体，也称为沃斯田铁或ɣ-Fe。奥氏体的名称是来自英国的冶金学家罗伯茨·奥斯汀(William Chandler Roberts-Austen)。
奥氏体塑性很好，强度较低，具有一定韧性，不具有铁磁性。奥氏体因为是面心立方，四面体间隙较大，可以容纳更多的碳。
奥氏体一般由等轴状的多边形晶粒组成，晶粒内有孪晶。在加热转变刚刚结束时的奥氏体晶粒比较细小，晶粒边界呈不规则的弧形。经过一段时间加热或保温，晶粒将长大，晶粒边界可趋向平直化。铁碳相图中奥氏体是高温相，存在于临界点A1温度以上，是珠光体逆共析转变而成。当钢中加入足够多的扩大奥氏体相区的化学元素时，Ni、Mn等，则可使奥氏体稳定在室温，如奥氏体钢。
珠光体是由奥氏体发生共析转变同时析出的，铁素体与渗碳体片层相间的组织，是铁碳合金中最基本的五种组织之一。代号为P。得名具有珍珠般(pearl-like)的光泽。珠光体，或称波来铁，英文为pearlite，是钢铁的一种由铁素体和雪明碳铁构成的层状组织。波来铁中通常含有88%的肥粒铁和12%的雪明碳铁，整体的含碳量约为0.8%。波来铁组织在钢的显微组织中是最常见的。
碳体(cementite)是铁与碳形成的金属化合物，其化学式为Fe3C。渗碳体的含碳量为ωc=6.69%，熔点为1227℃。其晶格为复杂的正交晶格，硬度很高HBW=800，塑性、韧性几乎为零，脆性很大。
在铁碳合金中有不同形态的渗碳体，其数量、形态与分布对铁碳合金的性能有直接影响。分为一次渗碳体(从液体相中析出)、二次渗碳体(从奥氏体中析出)和三次渗碳体(从铁素体中析出)。
渗碳体的分子式为 Fe3C ，它是一种具有复杂晶格结构的间隙化合物。它的含碳量为6.69%;熔点为1227℃左右;不发生同素异晶转变;但有磁性转变，它在230℃以下具有弱铁磁性，而在230℃以上则失去铁磁性;其硬度很高(相当于HB800)，而塑性和冲击韧性几乎等于零，脆性极大。
渗碳体不易受硝酸酒精溶液的腐蚀，在显微镜下呈白亮色，但受碱性苦味酸钠的腐蚀，在显微镜下呈黑色。渗碳体的显微组织形态很多，在钢和铸铁中与其他相共存时呈片状、粒状、网状或板状。
渗碳体是碳钢中主要的强化相，它的形状与分布对钢的性能有很大的影响。同时Fe3C又是一种介(亚)稳定相，在一定条件下会发生分解:Fe3C→3Fe+C，所分解出的单质碳为石墨。
渗碳体(Fe3C或Cm):渗碳体是铁和碳形成的金属化合物，含碳量为6.67%(有些书上为6.69%)，具有复杂的斜方晶体结构，熔点为1227℃。在钢中，渗碳体以不同形态和大小的晶体出现在组织中，对钢的力学性能影响很大。 经3%~5%硝酸酒精溶液侵蚀后呈白亮色,若用苦味酸钠溶液热侵蚀，则被染成黑褐色，而铁素体仍为白色，由此可区别开铁素体和渗碳体。渗碳体的硬度很高，达到HB800以上，脆性很大，强度和塑性很差。经过不同的热处理，渗碳体可以成片状、粒状或断续网状。在一定条件下(如高温长期停留或缓慢冷却)，渗碳体可以分解而形成石墨状的自由碳:Fe3C→3Fe + C(石墨)。这一过程对于铸铁和石墨钢具有重要意义。
莱氏体是钢铁材料基本组织结构中的一种，常温下为珠光体、渗碳体和共晶渗碳体的混合物。由液态铁碳合金发生共晶转变形成的奥氏体和渗碳体所组成，其含碳量为ωc=4.3%。是1882年阿道夫·莱德布尔发现的。
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