题目
试画出 -(Fe)_(3)C 相图中钢的部分(包晶部分可省略)(4分),并-|||-完成下列各题:-|||-1、标明各特征点的成分、温度,按相组成填充各相区;(4-|||-分)-|||-2、写出共析反应式,分析含碳量为0.4%的钢的平衡结晶过-|||-程;(4分)-|||-3、一种合金的显微组织为珠光体占94 %,二次渗碳体占-|||-6%,这种合金属于那一类合金?其含碳量为多少?(3分)
题目解答
答案
解析
步骤 1：绘制 $Fe-Fe_{3}C$ 相图
绘制 $Fe-Fe_{3}C$ 相图，包括铁素体（F）、奥氏体（A）、渗碳体（Fe_{3}C）和珠光体（P）等相区。相图中包括共析点（A_{0.77}）、共晶点（L_{1538}）和包晶点（L_{1495}）等特征点。由于题目要求省略包晶部分，因此只绘制钢的部分，即从铁素体到渗碳体的区域。
步骤 2：标注特征点的成分和温度
在相图中标注特征点的成分和温度，例如：
- 共析点（A_{0.77}）：温度为727°C，碳含量为0.77%。
- 共晶点（L_{1538}）：温度为1538°C，碳含量为4.3%。
- 包晶点（L_{1495}）：温度为1495°C，碳含量为4.3%。
步骤 3：填写各相区的相组成
根据相图，填写各相区的相组成，例如：
- 铁素体区（F）：铁素体。
- 奥氏体区（A）：奥氏体。
- 珠光体区（P）：铁素体和渗碳体的混合物。
- 渗碳体区（Fe_{3}C）：渗碳体。
步骤 4：写出共析反应式
共析反应式为：$A_{0.77} \Leftrightarrow F_{0.02} + Fe_{3}C$，表示奥氏体在727°C时分解为铁素体和渗碳体。
步骤 5：分析含碳量为0.4%的钢的平衡结晶过程
含碳量为0.4%的钢的平衡结晶过程为：
- 高温时为奥氏体（A）。
- 冷却至727°C时，奥氏体分解为铁素体（F）和渗碳体（Fe_{3}C），形成珠光体（P）。
- 继续冷却至室温，珠光体不再发生变化。
步骤 6：确定合金的类型和含碳量
根据显微组织中珠光体占94%，二次渗碳体占6%，可以确定该合金属于过共析钢。其含碳量为：
$C = 6\% \times (6.69\% - 0.77\%) + 0.77\% = 1.125\%$。
绘制 $Fe-Fe_{3}C$ 相图，包括铁素体（F）、奥氏体（A）、渗碳体（Fe_{3}C）和珠光体（P）等相区。相图中包括共析点（A_{0.77}）、共晶点（L_{1538}）和包晶点（L_{1495}）等特征点。由于题目要求省略包晶部分，因此只绘制钢的部分，即从铁素体到渗碳体的区域。
步骤 2：标注特征点的成分和温度
在相图中标注特征点的成分和温度，例如：
- 共析点（A_{0.77}）：温度为727°C，碳含量为0.77%。
- 共晶点（L_{1538}）：温度为1538°C，碳含量为4.3%。
- 包晶点（L_{1495}）：温度为1495°C，碳含量为4.3%。
步骤 3：填写各相区的相组成
根据相图，填写各相区的相组成，例如：
- 铁素体区（F）：铁素体。
- 奥氏体区（A）：奥氏体。
- 珠光体区（P）：铁素体和渗碳体的混合物。
- 渗碳体区（Fe_{3}C）：渗碳体。
步骤 4：写出共析反应式
共析反应式为：$A_{0.77} \Leftrightarrow F_{0.02} + Fe_{3}C$，表示奥氏体在727°C时分解为铁素体和渗碳体。
步骤 5：分析含碳量为0.4%的钢的平衡结晶过程
含碳量为0.4%的钢的平衡结晶过程为：
- 高温时为奥氏体（A）。
- 冷却至727°C时，奥氏体分解为铁素体（F）和渗碳体（Fe_{3}C），形成珠光体（P）。
- 继续冷却至室温，珠光体不再发生变化。
步骤 6：确定合金的类型和含碳量
根据显微组织中珠光体占94%，二次渗碳体占6%，可以确定该合金属于过共析钢。其含碳量为：
$C = 6\% \times (6.69\% - 0.77\%) + 0.77\% = 1.125\%$。