金属学与热处理考点总结及课后答案第二版 - 图文(3)

4.

计算室温下过共析钢（含碳量为x）的组织组成物的相对量。

组织组成物为P、Fe3CⅡ，相对量为：

WP?5.

6.69?xx?0.77或?100% , W?1?WW??100% Fe3C?PFe3C?6.69?0.776.69?0.77分析共析钢的结晶过程，并画出结晶示意图。

①点之上为液相L；①点开始L→γ；②点结晶完毕；②～③点之间为单相γ；③点γ→ P共析转变；室温下显微组织为P。

结晶示意图：

6. 计算含碳3.0%铁碳合金室温下组织组成物及相组成物的相对量。

Ⅱ

含碳3.0%的亚共晶白口铁室温下组织组成物为P、Fe3C，相对量为：

11

3.0?2.11?100%?40.6% , W γ?1?WLd?59.4%4.3?2.11

6.69?2.11WP??W γ?100%?46.0% , WFe3CⅡ?W γ?WP?13.4%6.69?0.77WLd?相组成物为F、Fe3C，相对量为： WFe3C?7.

3.0?100%?44.8% , F?1?WFe3C?55.2% 6.69相图中共有几种渗碳体？说出各自的来源及形态。

相图中共有五种渗碳体: Fe3CⅠ、Fe3CⅡ 、Fe3CⅢ 、Fe3C共析、Fe3C共晶 ；

Fe3CⅠ：由液相析出，形态连续分布（基体）； Fe3CⅡ：由奥氏体中析出，形态网状分布； Fe3CⅢ：由铁素体中析出，形态网状、短棒状、粒状分布在铁素体的晶界上；Fe3C共析：奥氏体共析转变得到，片状；Fe3C共晶：液相共晶转变得到，粗大的条状。

8.

计算室温下含碳量为x合金相组成物的相对量。

相组成物为α、Fe3C，相对量为： WFe3C?9.

x?100% , W??1?WFe3C 6.69x?4.3Fe3C?的相对量：WFe3C???100%

6.69?4.36.69?100%?100% 6.69x?0.7710. 过共析钢中Fe3CⅡ 的相对量：WFe3C???22.6%

6.69?0.772.11?0.77当x=2.11时Fe3CⅡ含量最高，最高百分量为： WFe3C???22.6%

6.69?0.77x?100% 11. Fe3CⅢ 的相对量计算：WFe3C???6.690.0218?100%?0.33% 当x=0.0218时Fe3CⅢ含量最高，最高百分量为：WFe3C???6.690.77?0.0218?100%?11.2% 12. 共析渗碳体的相对百分量为：WFe3C?6.69?0.02184.30?2.11?%?47.8% 13. 共晶渗碳体的相对百分量为：WFe3C?6.69?2.11当x=6.69时Fe3C? 含量最高，最高百分量为： WFe3C??14. 说出奥氏体与铁素体的异同点。

12

相同点：都是铁与碳形成的间隙固溶体；强度硬度低，塑性韧性高。

不同点：铁素体为体心结构，奥氏体面心结构；铁素体最高含碳量为0.0218%， 奥氏体最高含碳量为2.11%，铁素体是由奥氏体直接转变或由奥氏体发生共析转变得到，奥氏体是由包晶或由液相直接析出的；存在的温度区间不同。

15. 说出二次渗碳体与共析渗碳体的异同点。 相同点：都是渗碳体，成份、结构、性能都相同。

不同点：来源不同，二次渗碳体由奥氏体中析出，共析渗碳体是共析转变得到的；形态不同二次渗碳体成网状，共析渗碳体成片状；对性能的影响不同，片状的强化基体，提高强度，网状降低强度。

16. 举例说明成分、组织与机械性能之间的关系

如亚共析钢。亚共析钢室温下的平衡组织为F＋P，F的强度低，塑性、韧性好，与F相比P强度硬度高，而塑性、韧性差。随含碳量的增加，F量减少，P量增加（组织组成物的相对量可用杠杆定律计算）。所以对于亚共析钢，随含碳量的增加，强度硬度升高，而塑性、韧性下降。

17. 说明三个恒温转变，画出转变特征图 包晶转变(LB＋δ

H

γJ)含碳量0.09％～0.53％范围的铁碳合金，于HJB水平

线(1495℃)均将通过包晶转变，形成单相奥氏体。

共晶转变(LC

γE＋Fe3C)含碳放2.11％一6.69％范围的铁碳合金，于ECF平

线上(1148℃)均将通过共晶转变，形成奥氏体和渗碳体两相混合的共晶体，称为菜氏体(Ld)。

共析转变(γS

αP＋Fe3C)；含碳虽超过0．02％的铁碳合金，于PSK水平

线上(727℃)均将通过共析转变，形成铁素体和渗碳体两相混合的共析体，称为珠光体（P）。 转变特征图 包晶转变：

共晶转变：

LB γJ δH LC γE 13 Fe3C 共析转变：

αP γS Fe3C 各点成分为（C%）：B：0.53 ；H：0.09；J：0.17；C：4.3；E：2.11 S：0.77；P：0.0218。 18. 说出Fe -Fe3C相图中室温下的显微组织 工业纯铁(<0.0218％C)室温组织：α

亚共析钢（0.0218％～0.77％C）室温组织： P＋α； 共析钢：0.77％C；室温组织：P

过共析钢：0.77％～2.11％C室温组织：P＋ Fe3CⅡ

??Fe3C??P 亚共晶白口铁：2.11％～4.30％C；室温组织：Ld? 共晶白口铁：4.30％C；室温组织：Ld过共晶白口铁：4.30％～6.69％C。室温组织： 四、晶面指数与晶向指数

1）、标出图①、图②中晶面的晶面指数及图③中所示晶向(AB，OC)的晶向指数。 Z Z Z C Y Y A O B Y X X X ① ② ③

① ：110 ②：（012） AB：110 OC：[101]

2）、标出图①、图②中晶面的晶面指数及图③中所示晶向(AC，OB )的晶向指数。 Z Z C Z Y Y A O Y X X X B

14

????

① ② ③

①：012 ②：（112）

AC： 101 OB：[120] 3）、画出下列指数的晶向或晶面

（111） 110 （0 21） [1 1 0] 001

????????Z Z Z （021） Y Y Y X （111） （110） X X [110] [001]

五、固态下互不溶解的三元共晶相图的投影图如图所示。 1. 说出图中各点（M、N、P、E）室温下的显微组织。

M：B＋（B＋C）＋（A＋B＋C）； N：（A＋B） ＋（A＋B＋C）； P：C＋（A＋B＋C）； E：（A＋B＋C）。

2. 求出E点合金室温下组织组成物的相对量和相组成物的相对量。 E点合金室温下组织组成物的相对量（A＋B＋C）为100% 相组成物的相对量为： WA=Ea/Aa×100% WB=Eb/Bb×100%

WC=Ec/Cc×100%

A E1 c B% B · N A% E· ·M C% b K E2 E3 ·P a

C

15

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