它也可以用来估算二元合金在接近平衡状态下，不同组织组成物的质量分数。即计算合金相互平衡两相的成分和相对含量、

16、何谓匀晶反应、共晶反应和包晶反应？

答：晶体材料从高温液相冷却下来的凝固转变产物包括多相混合物晶体和单相固溶体两种，其中由液相结晶出单相固溶体的过程称为匀晶反应。

包晶反应是在结晶过程先析出相进行到一定温度后新产生的固相大多包围在已有的旧固相周围生成。

在一定温度 下，由一定成分的液相同时结晶出两个成分和结构都不相同的新固相的转变过程称为共晶反应

第二章

1．什么是铁素体、奥氏体和渗碳体，其性能有何特点和差异？

答：铁素体（用F或者α表示） 碳溶于α-Fe中形成的体心立方晶格的间隙固溶体，金相显微镜下为多边形晶粒。铁素体中碳的溶解度很小，在室温中时小于0.008%，在727。C时也只有0.0218%。铁素体的强度和硬度低、塑性好，力学性能与纯铁相似。铁素体在770。C以下具有磁性。

奥氏体（用A或者γ表示） 碳溶于γ-Fe中形成的面心立方晶格的间隙固溶体，金相显微镜下为规则的多边形晶粒。奥氏体中碳的溶解度很大，在727。C时有0.77%，1148。C时溶解度最大，达到2.11%。奥氏体的强度和硬度不高，塑性好，容易压力加工。奥氏体没有磁性。

渗碳体 即是Fe3C相，含碳量为6.69%，它是一种复杂铁碳间隙化合物。渗碳体的硬度很高，强度极低，脆性非常大，对铁碳合金的力学性能有很大影响。

2．什么是莱氏体和珠光体，其性能和组织有何特点？

共晶反应的产物是奥氏体与渗碳体的共晶混合物，称莱氏体，用Le表示。由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。在莱氏体中，渗碳体是连续分布的相，奥氏体呈颗粒状分布在渗碳体基体上。由于渗碳体很脆，所以莱氏体是塑性很差的组织。 共析反应的产物是铁素体与渗碳体的共析混合物，称珠光体，用P表示。由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。铁素体和渗碳体呈层片状。珠光体有较高的强度和硬度，但塑性较差。

3．Fe-Fe3C合金相图有何作用？

（1）可作为钢铁选材的成分依据

工程设计中对服役的金属材料有不同的要求。相图描述了铁碳合金的组织随含碳量的变化规律，合金的性能决定于合金的组织，这样根据零件的性能要求来选择不同成分的铁碳合金

（2）作为钢铁热加工（铸、锻、热处理）的工艺依据

铸铁工艺可以根据Fe-Fe3C合金相图确定不同成分材料的熔点，制定浇注温度和工艺；根据相图液相线和固相线之间的距离估计铸件质量，距离越小，铸造性能越好。

锻造工艺可以根据Fe-Fe3C合金相图去顶锻造温度。

（3）对制定热处理（例如退火、正火、淬火等）的依据

4．亚共析钢、共析钢和过共析钢的组织有何特点和异同点？

亚共析钢的组织由铁素体和珠光体所组成。其中铁素体呈块状。珠光体中铁素体与渗碳体呈片状分布。共析钢的组织由珠光体所组成。过共析钢的组织由珠光体和二次渗碳体所组成，其中二次渗碳体在晶界形成连续的网络状。 共同点：钢的组织中都含有珠光体。

不同点：亚共析钢的组织是铁素体和珠光体，共析钢的组织是珠光体，过共析钢的组织是珠光体和二次渗碳体。

5.一种钢材中含有15%珠光体和85%铁素体，请计算钢中的含碳量，并确定它是亚共析钢还是过共析钢。

解：由杠杆定律得：

Wα=85%=(0.77-WC)/(0.77-0.02)*100% 解得：WC=0.1325%

所以根据此含碳量得此钢为亚共析钢。

6.一种钢材中含有88%珠光体和12%二次渗碳体，请计算钢中的含量，并确定它是亚共析钢还是过共析钢。

解：由杠杆定律有：

Wp=88%=(2.11-WC)/(2.11-0.77)*100% 解得：WC=0.9308%

所以根据含碳量得此钢为过共析钢。

7.计算Fe-1.4%C合金在700℃下各个相及其组分的数量成分。

解：含碳量为1.4%的合金属于过共析钢，相为铁素体和渗碳体；其组分成分为珠光体和二次渗碳体。 由杠杆定律得：

Wp=(2.11-1.4)/(2.11-0.77)*100%=53% ∴WFe3CⅡ=1-53%=47%

Wα= (6.69-1.4)/(6.69-0.02)*100%=79% ∴WFe3C=1-79%=21%

8.一种钢材中含有80%α相和20%渗碳体，请计算钢中的含碳量，

并确定它是亚共析钢还是过共析钢。

解：由杠杆定律得：

WFe3CⅡ=20% =( WC-0.02)/(6.69-0.02)*100% 解得：WC=1.354%

所以根据含碳量可确定此种钢为过共析钢。