题目
分析Wc=3.5%的铁碳合金从液态到室温的平衡结晶过程，画出冷却曲线和组织变化示意图，并计算室温下的组织组成物和相组成物。
分析Wc=3.5%的铁碳合金从液态到室温的平衡结晶过程，画出冷却曲线和组织变化示意图，并计算室温下的组织组成物和相组成物。
题目解答
答案
答：Wc=3.5%的转变过程及相组成物和组织组成物含量计算 转变过程： 1）液态合金冷却至液相线处，从液态合金中按匀晶转变析出奥氏体，L≒γ，组织为液相合金+奥氏体。 2）当合金温度冷却至共晶温度（1148℃）时，液相合金中的含碳量变化至共晶点，液相合金发生共晶转变L≒γ+Fe3C，组织为共晶莱氏体Ld+奥氏体。 3）温度继续降低，匀晶奥氏体和莱氏体中的奥氏体将析出二次渗碳体。所以组织为：奥氏体+莱氏体+二次渗碳体。 4）当温度降低至共析温度（727℃），奥氏体中的碳含量变化值共析点，发生共析转变形成珠光体，γ≒α+Fe3C，组织为珠光体+低温莱氏体L’d+二次渗碳体。 5）继续冷却，珠光体中的铁素体将会析出按此渗碳，但数量很少，可以忽略不计。所以室温下的组织为：珠光体+低温莱氏体L’d+渗碳体（二次渗碳体+共晶渗碳体）。 组织含量计算： 组织含量计算：WFe3CⅡ={（2.11-0.77）/（6.69-0.77）}× {（4.3-3.5）/（4.3-2.11）}×100% ≈8.27% WP={（4.3-3.5）/（4.3-2.11）}×100%-8.27% ≈28.26% WL’d=1-WP-WFe3CⅡ=≈63.47% 相含量计算：Wα={（6.69-3.5）/（6.69-0.0008）}×100% ≈47.68%， WFe3C=1-Wα≈52.32%
解析
步骤 1：液态合金冷却至液相线处
液态合金冷却至液相线处，从液态合金中按匀晶转变析出奥氏体，L≒γ，组织为液相合金+奥氏体。
步骤 2：合金温度冷却至共晶温度（1148℃）
当合金温度冷却至共晶温度（1148℃）时，液相合金中的含碳量变化至共晶点，液相合金发生共晶转变L≒γ+Fe3C，组织为共晶莱氏体Ld+奥氏体。
步骤 3：温度继续降低
温度继续降低，匀晶奥氏体和莱氏体中的奥氏体将析出二次渗碳体。所以组织为：奥氏体+莱氏体+二次渗碳体。
步骤 4：温度降低至共析温度（727℃）
当温度降低至共析温度（727℃），奥氏体中的碳含量变化值共析点，发生共析转变形成珠光体，γ≒α+Fe3C，组织为珠光体+低温莱氏体L’d+二次渗碳体。
步骤 5：继续冷却
继续冷却，珠光体中的铁素体将会析出按此渗碳，但数量很少，可以忽略不计。所以室温下的组织为：珠光体+低温莱氏体L’d+渗碳体（二次渗碳体+共晶渗碳体）。
步骤 6：组织含量计算
组织含量计算：WFe3CⅡ={（2.11-0.77）/（6.69-0.77）}× {（4.3-3.5）/（4.3-2.11）}×100% ≈8.27% WP={（4.3-3.5）/（4.3-2.11）}×100%-8.27% ≈28.26% WL’d=1-WP-WFe3CⅡ=≈63.47% 相含量计算：Wα={（6.69-3.5）/（6.69-0.0008）}×100% ≈47.68%， WFe3C=1-Wα≈52.32%
液态合金冷却至液相线处，从液态合金中按匀晶转变析出奥氏体，L≒γ，组织为液相合金+奥氏体。
步骤 2：合金温度冷却至共晶温度（1148℃）
当合金温度冷却至共晶温度（1148℃）时，液相合金中的含碳量变化至共晶点，液相合金发生共晶转变L≒γ+Fe3C，组织为共晶莱氏体Ld+奥氏体。
步骤 3：温度继续降低
温度继续降低，匀晶奥氏体和莱氏体中的奥氏体将析出二次渗碳体。所以组织为：奥氏体+莱氏体+二次渗碳体。
步骤 4：温度降低至共析温度（727℃）
当温度降低至共析温度（727℃），奥氏体中的碳含量变化值共析点，发生共析转变形成珠光体，γ≒α+Fe3C，组织为珠光体+低温莱氏体L’d+二次渗碳体。
步骤 5：继续冷却
继续冷却，珠光体中的铁素体将会析出按此渗碳，但数量很少，可以忽略不计。所以室温下的组织为：珠光体+低温莱氏体L’d+渗碳体（二次渗碳体+共晶渗碳体）。
步骤 6：组织含量计算
组织含量计算：WFe3CⅡ={（2.11-0.77）/（6.69-0.77）}× {（4.3-3.5）/（4.3-2.11）}×100% ≈8.27% WP={（4.3-3.5）/（4.3-2.11）}×100%-8.27% ≈28.26% WL’d=1-WP-WFe3CⅡ=≈63.47% 相含量计算：Wα={（6.69-3.5）/（6.69-0.0008）}×100% ≈47.68%， WFe3C=1-Wα≈52.32%