题目
画铁碳合金相图并回答下列问题:(1) 指出共晶点和共析点,并写出共晶转变和共析转变的反应温度以及最终的产物组织;(2) 为什么工业上广泛应用的钢材其含碳量大多在 1.2% 以下?
画铁碳合金相图并回答下列问题:
(1) 指出共晶点和共析点,并写出共晶转变和共析转变的反应温度以及最终的产物组织;
(2) 为什么工业上广泛应用的钢材其含碳量大多在 $1.2\%$ 以下?
题目解答
答案
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共晶点(C点): 1148°C,4.3% C。反应式为:
$L_{4.3\%C} \rightarrow A_{2.11\%C} + Fe_3C$
产物为莱氏体(Ld),即奥氏体与渗碳体的共晶混合物。
共析点(S点): 727°C,0.77% C。反应式为:
$A_{0.77\%C} \rightarrow F_{0.0218\%C} + Fe_3C$
产物为珠光体(P),即铁素体与渗碳体的共析混合物。 -
工业上广泛应用的钢材含碳量大多在1.2%以下的原因:
当含碳量 >0.77% 时,钢中析出二次渗碳体(Fe₃CⅡ),形成网状结构,显著降低塑性和韧性。若含碳量 >1.2%,网状渗碳体更加严重,导致钢的脆性增大,加工性能(如锻造、焊接)变差。此外,高碳钢虽硬度高,但难以满足多数结构件对综合力学性能的要求。因此,工业上多采用含碳量 <1.2% 的钢材,以保证良好的加工性和使用性能。
(铁碳合金相图略,需标注关键点及转变线。)