铁碳相图：hypo- & hyper-

先明确基准：共析点（eutectoid point）

“hypo-”（亚）和“hyper-”（过）的参照是共析点——它是铁碳相图中“共析反应”对应的温度+成分点，是区分“亚/过”的核心基准：

• 共析反应（eutectoid reaction）：
  高温下的奥氏体（austenite，γ相）（碳在面心立方铁中的固溶体），在特定温度下转变为两种固相混合物的反应；铁碳相图的共析反应式为：
  $$\gamma(0.76\text{wt% C}) \rightarrow \alpha(0.0218\text{wt% C}) + \text{Fe}_3\text{C}(6.69\text{wt% C})$$
  反应产物是珠光体（pearlite）（铁素体+渗碳体的层状混合物），对应文档中“lamellar structure of ferrite and cementite”的描述
• 共析温度（eutectoid temperature）：
  共析反应发生的温度（约727℃），对应文档中“~700-750℃的水平线段区域”
• 共析成分（eutectoid composition）：
  发生共析反应的碳含量（约0.76wt% C），对应文档横坐标“Weight % Carbon”上标注的“0.76 weight percent carbon”
• 共析点（eutectoid point）：
  共析温度（727℃）与共析成分（0.76wt% C）的交点，对应文档中“α+Fe₃C”与“γ”区域的交界点

“hypo-（亚）”：低于共析成分的情况

“hypo-”是“低于、亚”的意思，对应亚共析钢（hypoeutectoid steel）：

（1）从图上识别

在《Iron-Carbon Phase Diagram for Low Carbon Steels》的横坐标（Weight % Carbon）上，找到共析成分（0.76wt% C），碳含量在“0.0218wt% C（铁素体最大溶解度）”到“0.76wt% C”之间的区域，就是亚共析钢的成分区间（对应文档中“α+γ”到“α+pearlite”的区域）。

（2）核心意义：成分→组织→性能

亚共析钢的室温组织是“先共析铁素体（proeutectoid ferrite）+ 珠光体（pearlite）”：

• 冷却过程：高温奥氏体冷却到共析温度以上时，先析出先共析铁素体（从奥氏体中提前形成的铁素体）；
• 冷却至共析温度时，剩余奥氏体（碳含量刚好降到0.76wt% C）发生共析反应，转变为珠光体；
• 性能特点：铁素体占比越高，塑性越好、强度越低（对应文档中“pure ferrite phase is soft”的描述）。

“hyper-（过）”：高于共析成分的情况

“hyper-”是“高于、过”的意思，对应过共析钢（hypereutectoid steel）：

（1）从图上识别

在《Iron-Carbon Phase Diagram for Low Carbon Steels》的横坐标（Weight % Carbon）上，找到共析成分（0.76wt% C），碳含量在“0.76wt% C”到“2.11wt% C（奥氏体最大溶解度）”之间的区域，就是过共析钢的成分区间（对应“γ+Fe₃C”到“pearlite+Fe₃C”的区域）

（2）核心意义：成分→组织→性能

过共析钢的室温组织是“先共析渗碳体（proeutectoid cementite）+ 珠光体（pearlite）”：

• 冷却过程：高温奥氏体冷却到共析温度以上时，先析出先共析渗碳体（从奥氏体中提前形成的渗碳体）；
• 冷却至共析温度时，剩余奥氏体（碳含量降到0.76wt% C）发生共析反应，转变为珠光体；
• 性能特点：渗碳体占比越高，硬度越高、脆性越大（对应文档中“Fe₃C is hard and brittle”的描述）。

多维度对比

简单记：找到“0.76wt% C”这个共析点，横坐标左边是hypo（亚），右边是hyper（过）