题目
什么是共析转变和共晶转变?试以铁碳合金为例, 说明这两种转变过程及其显微组织的特征。
什么是共析转变和共晶转变?试以铁碳合金为例, 说明这两种转变过程及其显微组织的特征。
题目解答
答案
答:合金的共析转变是一定成分的固相,在一定温度下,同时析出两种或两种以上一定成分的 新固相的转变。
对于铁碳合金,共析转变是碳含量为 0.77%的奥氏体在 727C同时析出一定成分的铁素体
和渗碳体的转变。
反应式为: As E Fp FesC
显微组织的特征:由于铁素体和渗碳体在恒温下同时析出,两相互相制约生长,因此,形 成铁素体和渗碳体层片交替排列的细密的机械混合物——珠光体。
合金的共晶转变是一定成分的液相在一定温度下同时析出两种或两种以上一定成分的不同 固相的转变。
对于铁碳合金,共晶转变是碳含量为 4.3%的液相在1148C同时析出碳含量为 2.11%的奥
氏体和渗碳体的转变。
反应式为:
解析
共析转变和共晶转变是金属材料学中两种重要的相变过程，均属于恒温转变，但发生相态和产物不同：
- 共析转变：固相分解，一定成分的固相在恒温下同时析出两种或更多固相；
- 共晶转变：液相凝固，一定成分的液相在恒温下同时析出两种或更多固相。
铁碳合金中，共析转变对应碳含量0.77%的奥氏体分解为铁素体和渗碳体，形成珠光体；共晶转变对应碳含量4.3%的液相凝固为奥氏体和渗碳体，形成莱氏体。
共析转变
定义与铁碳合金中的过程
- 定义：固相分解为两种固相的恒温转变。
- 铁碳合金中的共析转变：
- 条件：碳含量0.77%的奥氏体（单相固溶体）。
- 温度：727℃。
- 产物：铁素体（F）和渗碳体（Fe₃C）。
- 反应式：
$A \xrightarrow{727^\circ\text{C}} F + \text{Fe}_3C$
显微组织特征
- 珠光体：铁素体和渗碳体以层片交替排列的机械混合物形式存在，结构细密均匀。
共晶转变
定义与铁碳合金中的过程
- 定义：液相同时凝固为两种固相的恒温转变。
- 铁碳合金中的共晶转变：
- 条件：碳含量4.3%的液相。
- 温度：1148℃。
- 产物：奥氏体（A）和渗碳体（Fe₃C）。
- 反应式：
$L \xrightarrow{1148^\circ\text{C}} A + \text{Fe}_3C$
显微组织特征
- 莱氏体：奥氏体以树枝状形态析出，渗碳体分布在奥氏体枝晶间，形成疏松多孔结构。