默画Fe-Fe3C相图并填写相区。然后回答下列问题: 1.注出P、S、E、C各点的成分,说明各点的物理意义。 2.说明相图中三条水平线上各发生什么转变,写出反应式,并指出什么是珠光体,什么是莱氏体? 3.分析含碳量为3%的亚共晶白口铁的结晶过程,画出冷却曲线,并用杠杆定律计算室温下组织组成物和相组成物的相对含量。 (分数:30.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(相图略。 1.P:碳在α-Fe中的最大溶解度。 S:共析点。 E:碳在γ-Fe中的最大溶解度。 C:共晶点。 2.包晶转变线HJB 共晶转变线ECF 共析转变线PSK 铁素体和渗碳体的两相混合物称为珠光体。奥氏体与渗碳体的机械混合物称为莱氏体。 3.冷却曲线如图所示。 含碳量为3.0%的亚共晶白口铁的结晶过程中,与相图上各条曲线从上往下依次交于1、2、3点(见图)。在1—2点之间按匀晶转变结晶出初晶(或先共晶)奥氏体,奥氏体的成分沿JE线变化,而液相的成分沿ABC线变化。当温度降至2点时,液相成分到达共晶点C,于恒温(1148℃)下发生共晶转变,即,形成莱氏体。当温度冷却到2—3点温度区间时,从初晶奥氏体和共晶奥氏体中析出二次渗碳体。随着二次渗碳体的析出,奥氏体的成分沿着ES线不断降低,当温度到达3点(727℃)时,奥氏体的成分也到达了S点,于恒温下发生共析转变,即,所有的奥氏体都转变为珠光体。所以最终的组织为:P+Fe3CⅡ+L′d。 根据杠杆定律计算,该合金的组织组成物中,各占比例为: P%=γE%- Fe3CⅡ%=59.4%-13.4%=46% 该合金的相组成由(F+ Fe3C)组成,其各占的比例为: )
默画Fe-Fe3C相图并填写相区。然后回答下列问题: 1.注出P、S、E、C各点的成分,说明各点的物理意义。 2.说明相图中三条水平线上各发生什么转变,写出反应式,并指出什么是珠光体,什么是莱氏体? 3.分析含碳量为3%的亚共晶白口铁的结晶过程,画出冷却曲线,并用杠杆定律计算室温下组织组成物和相组成物的相对含量。 (分数:30.00)
__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(相图略。 1.P:碳在α-Fe中的最大溶解度。 S:共析点。 E:碳在γ-Fe中的最大溶解度。 C:共晶点。 2.包晶转变线HJB
共晶转变线ECF 共析转变线PSK 铁素体和渗碳体的两相混合物称为珠光体。奥氏体与渗碳体的机械混合物称为莱氏体。 3.冷却曲线如图所示。 含碳量为3.0%的亚共晶白口铁的结晶过程中,与相图上各条曲线从上往下依次交于1、2、3点(见图)。在1—2点之间按匀晶转变结晶出初晶(或先共晶)奥氏体,奥氏体的成分沿JE线变化,而液相的成分沿ABC线变化。当温度降至2点时,液相成分到达共晶点C,于恒温(1148℃)下发生共晶转变,即,形成莱氏体。当温度冷却到2—3点温度区间时,从初晶奥氏体和共晶奥氏体中析出二次渗碳体。随着二次渗碳体的析出,奥氏体的成分沿着ES线不断降低,当温度到达3点(727℃)时,奥氏体的成分也到达了S点,于恒温下发生共析转变,即,所有的奥氏体都转变为珠光体。所以最终的组织为:P+Fe3CⅡ+L′d。 根据杠杆定律计算,该合金的组织组成物中,各占比例为: P%=γE%- Fe3CⅡ%=59.4%-13.4%=46% 该合金的相组成由(F+ Fe3C)组成,其各占的比例为: )
题目解答
答案
解析:
解析
Fe-Fe3C相图是描述铁碳合金在不同温度和碳含量下相变的图。相图中，不同的区域代表不同的相或组织，而相图中的点和线则代表特定的物理意义。
步骤 2：标注相图中的关键点
- P点：碳在α-Fe中的最大溶解度，即0.022%。
- S点：共析点，即碳含量为0.77%，温度为727℃，在此点发生共析转变。
- E点：碳在γ-Fe中的最大溶解度，即2.11%。
- C点：共晶点，即碳含量为4.3%，温度为1148℃，在此点发生共晶转变。
步骤 3：理解相图中的水平线
- 包晶转变线HJB：在1495℃发生包晶转变，即L+δ→γ。
- 共晶转变线ECF：在1148℃发生共晶转变，即L→γ+Fe3C。
- 共析转变线PSK：在727℃发生共析转变，即γ→α+Fe3C。
步骤 4：定义珠光体和莱氏体
- 珠光体：铁素体和渗碳体的两相混合物。
- 莱氏体：奥氏体与渗碳体的机械混合物。
步骤 5：分析含碳量为3%的亚共晶白口铁的结晶过程
- 冷却曲线：从液态开始冷却，经过匀晶转变、共晶转变、二次渗碳体析出和共析转变，最终形成P+Fe3CⅡ+L′d的组织。
- 组织组成物：根据杠杆定律计算，P%=59.4%-13.4%=46%。
- 相组成物：根据杠杆定律计算，(F+ Fe3C)的各占比例为：F%=13.4%，Fe3C%=86.6%。