金属学与热处理第二版(崔忠圻)答案
第四章 铁碳合金
4-1 分析Wc=0.2%,Wc=0.6%,Wc=1.2%,的铁碳合金从液态平衡冷却至室温的转变过程,用冷却曲线和组织示意图说明各阶段的组织,并分别计算室温下的相组成物及组织组成物的含量。
答:
Wc=0.2%的转变过程及相组成物和组织组成物含量计算
转变过程:
1)液态合金冷却至液相线处,从液态合金中按匀晶转变析出δ铁素体,L?δ,组织为液相+δ铁素体
2)液态合金冷却至包晶温点(1495℃),液相合金和δ铁素体发生包晶转变,形成奥氏体γ,L+
δ?γ,由于Wc=0.2%高于包晶点0.17%,因此组织为奥氏体加部分液相。
3)继续冷却,部分液相发生匀晶转变析出奥氏体γ,直至消耗完所有液相,全部转变为奥氏体组织。
4)当合金冷却至与铁素体先共析线相交时,从奥氏体中析出先共析铁素体α,组织为奥氏体+先共析铁素体
5)当合金冷却至共析温度时,奥氏体碳含量沿铁素体先共析线变化至共析点碳含量,发生共析转变γ?α+Fe3C,此时组织为先共析铁素体+珠光体
6)继续冷却,先共析铁素体和珠光体中的铁素体都将析出三次渗碳体,但数量很少,可忽略不计。所以室温下的组织为:先共析铁素体+珠光体。
组织含量计算:
组织含量计算:Wα(先)=(0.77-0.2)/(0.77-0.0218)×100%≈76.2%,
Wp=1- Wα(先)≈23.8%
相含量计算:Wα=(6.69-0.2)/(6.69-0.0218)×100%≈97.3%,
W Fe3C= 1- Wα≈2.7%
Wc=0.6%的转变过程及相组成物和组织组成物含量计算:
转变过程:
1)液态合金冷却至液相线处,从液态合金处按匀晶转变析出奥氏体,L?γ,组织为液相+奥氏体。 2)继续冷却,直至消耗完所有液相,全部转变为奥氏体组织。
3)当合金冷却至与铁素体先共析线相交时,从奥氏体中析出先共析铁素体α,组织为奥氏体+先共析铁素体
4)当合金冷却至共析温度(727℃)时,奥氏体碳含量沿铁素体先共析线变化至共析点,发生共析转变γ?α+Fe3C,此时组织为先共析铁素体+珠光体
5)珠光体中的铁素体都将析出三次渗碳体,但数量很少,可忽略不计。所以室温下的组织为:先共析二次渗碳体+珠光体 组织含量计算:
组织含量计算:Wα(先))=(0.77-0.6)/(0.77-0.0218)×100%≈22.7%, Wp=1- Wα(先)≈77.3%
相含量计算:Wα=(6.69-0.6)/(6.69-0.0218)×100%≈91.3%, W Fe3C= 1- Wα≈8.7%
Wc=1.2%的转变过程及相组成物和组织组成物含量计算:
转变过程:
1)液态合金冷却至液相线处,从液态合金处按匀晶转变析出奥氏体,L?γ,组织为液相+奥氏体。 2)继续冷却,直至消耗完所有液相,全部转变为奥氏体组织。
3)当合金冷却至与渗碳体先共析线(碳在奥氏体中的溶解度曲线)相交时,从奥氏体中析出先共析二次渗碳体,组织为奥氏体+先共析二次渗碳体
4)当温度冷却至共析温度(727℃)时,奥氏体碳含量沿溶解度曲线变化至共析点碳含量,发生共析转变γ?α+Fe3C,组织为珠光体+先共析二次渗碳体
5)珠光体中的铁素体都将析出三次渗碳体,但数量很少,可忽略不计。所以室温下的组织为:先
共析二次渗碳体+珠光体 组织含量计算:
组织含量计算:W Fe3C(先)=(1.2-0.77)/(6.69-0.77)×100%≈7.3%, Wp=1- W Fe3C(先)≈92.7%
相含量计算:Wα=(6.69-1.2)/(6.69-0.0218)×100%≈82.3%, W Fe3C= 1- Wα≈16.7%