题目
关于 Fe-Fe₃C 合金相图:(1)绘制 Fe-Fe₃C 合金相图,标明重要点的成分和温度,并填出各相区的组织组成物。(2)分析含 1.0% C 铁碳合金的平衡凝固过程,画出冷却曲线及室温下显微组织示意图。(3)计算含 1.0% C 铁碳合金的室温时相组成物和组织组成物的相对含量。
关于 Fe-Fe₃C 合金相图:
(1)绘制 Fe-Fe₃C 合金相图,标明重要点的成分和温度,并填出各相区的组织组成物。
(2)分析含 1.0% C 铁碳合金的平衡凝固过程,画出冷却曲线及室温下显微组织示意图。
(3)计算含 1.0% C 铁碳合金的室温时相组成物和组织组成物的相对含量。
题目解答
答案
1. Fe-Fe₃C相图关键点及相区:
- A(1538°C, 0% C)、B(1495°C, 0.53% C)、C(1148°C, 4.3% C)、D(1148°C, 6.69% C)、E(1148°C, 2.11% C)、F(1148°C, 6.69% C)、G(912°C, 0% C)、H(1495°C, 0.09% C)、I(727°C, 0.77% C)、J(727°C, 0.0218% C)、K(727°C, 6.69% C)、P(727°C, 0.0008% C)。
- 相区:L、δ、γ、α、Fe₃C,及两相区(如L+γ、γ+Fe₃C等)。
- 组织:F、P、Ld'、Fe₃CⅠ/Ⅱ/Ⅲ等。
2. 1.0% C合金冷却曲线:
- >1440°C:L。
- 1440°C~1148°C:L + γ。
- 1148°C~727°C:γ + Fe₃CⅡ。
- 727°C:γ → P(共析反应)。
- <727°C:P + Fe₃CⅡ。
室温组织:珠光体(P)+ 网状Fe₃CⅡ。
3. 室温相组成物与组织组成物:
- 相组成物:
\[
\alpha = \frac{6.69 - 1.0}{6.69 - 0.0008} \times 100\% \approx 85\%, \quad \text{Fe}_3\text{C} = 15\%
\]
- 组织组成物:
\[
P = \frac{6.69 - 1.0}{6.69 - 0.77} \times 100\% \approx 96.1\%, \quad \text{Fe}_3\text{C}Ⅱ = \frac{1.0 - 0.77}{6.69 - 0.77} \times 100\% \approx 3.9\%
\]
最终结果:
- 相组成物:α ≈ 85%,Fe₃C ≈ 15%。
- 组织组成物:P ≈ 96.1%,Fe₃CⅡ ≈ 3.9%。