铁碳合金习题(答案).docx

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铁碳合金

,、填空题

1. 在铁碳合金基本组织中,—、

铁素体—和—属于单相组织

珠光体和莱氏体属干两相组织。

2. 根据溶质原子在溶剂晶格中的分布情况,固溶体有二种基本类型, 它

们是置换固溶体和间隙固溶体。

3. 根据溶质在溶剂中的溶解情况,置换固溶体可分为无限固溶体

和有限固溶体两种。

4. 铁素体与渗碳体的机械混合物

18

称为珠光体—,渗碳体与铁素体片状相间的组织又称为片状珠光体,在铁素体基体上分布着颗粒状渗碳体的组织又称为粒状珠光体。

5. 不同晶体结构的相,机械地混合在一起的组织,叫做固态机械

混合物,铁碳合金中,这样的组织有珠光体和莱氏体。

6. 在铁碳合金基本组织中,_和_属于固溶体;

渗碳体属干化合物;珠光体和莱氏体属于机械混合物。

7. 分别填写下列铁碳合金组织的符号:

奥氏体A :铁素体F :渗碳体C :珠光体P 。

8. 铁和碳形成的金属化合物(FaC)称为__渗碳体________ 、含碳量为

6.69% 。

9. 铁素体在室温时,对碳的溶解度是0.008 % ,在727C时溶解

19

度是0.0218 %。

10. 奥氏体对碳的溶解度,在727 C时溶解度是0.77 % ,在1148C时溶解度是 2.11 %

11. 含碳量小于2.11 %的铁碳合金称为钢,钢根据室温显微组织

不同,可分为以下三类:

亚共析钢_钢,显微组织为铁素体+珠光体,含碳量范围

0 0218?0 77 %;

共析钢钢;显微组织为珠光体:含碳量范围0.77 %;

过共析钢_钢,显微组织为 _珠光体+渗碳体_,含碳量范围

0.77 ?2.11 %。

12. 碳在奥氏体中的溶解度随温度而变化,在1148°时溶碳量可达

2 11 %,在727°时溶碳量可达0 77 %。

20

13. 人们常说的碳钢和铸铁即为铁、碳元素形成的合金。

14. 20钢在650C时的组织为铁素体+珠光体;在100O C时的

组织为奥氏体。

15. 下图所示Fe—Fe3C状态图各区的组织,分别是:① 奥氏体,

②奥氏体+渗碳体(二次渗碳体),③铁素体+奥氏体,⑷ 铁素体,①

铁素体+珠光体,? 珠光体,⑺珠光体+ 渗碳体(二次渗碳体)。

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铁碳合金相图分析及应用

第五章铁碳合金相图及应用 [重点掌握] 1、铁碳合金的基本组织;铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、菜氏体的结构和性能特点及显微组织形貌; 2、根据相图,分析各种典型成份的铁碳合金的结晶过程; 3、铁碳合金的成份、组织与性能之间的关系。 铁碳相图是研究钢和铸铁的基础,对于钢铁材料的应用以及热加工和热处理工艺的制订也具有重要的指导意义。 铁和碳可以形成一系列化合物,如Fe3C、Fe2C、FeC等, 有实用意义并被深入研究的只是Fe-Fe3C部分,通常称其为 Fe-Fe3C相图,相图中的组元只有Fe和Fe3C。 第一节铁碳合金基本相 一、铁素体 1.δ相高温铁素体:C固溶到δ-Fe中,形成δ相。 2.α相铁素体(用F表示):C固溶到α-Fe中,形成α相。 F强度、硬度低、塑性好(室温:C%=0.0008%,727度:C%=0.0218%)二、奥氏体 γ相奥氏体(用A表示):C固溶到γ-Fe中形成γ相)强度低,易塑性变形 三、渗碳体

Fe3C相(用Cem表示),是Fe与C的一种具有复杂结构的间隙化合物, 渗碳体的熔点高,机械性能特点是硬而脆,塑性、韧性几乎为零。 渗碳体根据生成条件不同有条状、网状、片状、粒状等形态, 对铁碳合金的机械性能有很大影响。 第二节 Fe-Fe3C相图分析 一、相图中的点、线、面 1.三条水平线和三个重要点 (1)包晶转变线HJB,J为包晶点。1495摄氏度,C%=0.09-0.53% L+δ→A (2)共晶转变线ECF, C点为共晶点。冷却到1148℃时, C点成分的L发生共晶反应:L→A(2.11%C)+Fe3C(6.69%C,共晶渗碳体)共晶反应在恒温下进行, 反应过程中L、A、Fe3C三相共存。 共晶反应的产物是奥氏体与渗碳体的共晶混和物, 称莱氏体, 以符号 Le表示。 (3)共析转变线PSK,S点为共析点。合金(在平衡结晶过程中冷)却到727℃时, S点成分的A发生共析反应:

铁碳相图以及铁碳合金

铁碳相图以及铁碳合金 Post By:2009-12-6 16:33:51 钢(Steels)和铸铁(Cast irons)是应用最广的金属材料,虽然它们的种类很多,成分不一,但是它们的基本组成都是铁(Fe)和碳(C)两种元素。因此,学习铁碳相图、掌握应用铁碳相图的规律解决实际问题是非常重要的。 Fe和C能够形成Fe3C, Fe2C 和FeC等多种稳定化合物。所以,Fe-C相图可以划分成Fe-Fe3C, Fe3C-Fe2C, Fe2C-FeC和FeC-C四个部分。由于化合物是硬脆相5%),因此,通常所说的铁碳相图就是Fe-Fe3C部分。,后面三部分相图实际上没有应用价值(工业上使用的铁碳合金含碳量不超过化合物Fe3C称为渗碳体(Cementite),是一种亚稳定的化合物,在一定条件下可以分解为Fe和C,C原子聚集到一起就是石墨。因此,铁碳相图常表示为Fe-Fe3C和Fe-石墨双重相图(图1)。Fe-Fe3C 相图主要用于钢,而Fe-石墨相图则主要用于铸铁的研究和生产。这里主要分析讨论Fe-Fe3C相图,Fe -石墨相图与此类似,只是右侧的单相是石墨而不是Fe3C。 图1 铁碳双重相图 【说明】 图1中虚线表示Fe-石墨相图,没有虚线的地方意味着两个相图完全重合。

铁具有异晶转变,即固态的铁在不同的温度具有不同的晶体结构。纯铁的同素异晶转变如下: 由于Fe的晶体结构不同,C在Fe中的溶解度差别较大。碳在面心立方(FCC)的γ-Fe中的最大溶解度为2.11%,而在体心立方(BCC)的α-Fe和δ-Fe中最大仅分别为0.0218%和0.09%。 纯铁 纯铁的熔点1538℃,固态下具有同素异晶转变:912℃以下为体心立方(BCC)晶体结构,912℃到1 394℃之间为面心立方(FCC), 1394℃到熔点之间为体心立方。工业纯铁的显微组织见图2。 图2 工业纯铁的显微组织图3 奥氏体的显微组织 铁的固溶体 碳溶解于α-Fe和δ-Fe中形成的固溶体称为铁素体(Ferrite),用α、δ或F表示, 由于δ-Fe是高温相,因此也称为高温铁素体。铁素体的含碳量非常低(室温下含碳仅为0.005%),所以其性能与纯铁相似:硬度(HB50~80)低,塑性(延伸率δ为30%~50%)高。铁素体的显微组织与工业纯铁相同(图2) 碳溶解于γ-Fe中形成的固溶体称为奥氏体(Austenite),用γ或A表示。具有面心立方晶体

铁碳合金相图教案

铁碳合金相图教案文件管理序列号:[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]

课题:铁碳合金相图 【设计者】:浙江工业大学,周云中 【教材】:机械工业出版社《机械制造基础》第二版第四章 【课程标准】:学生通过本课程的学习,了解不同成分的钢和铸铁在不同温度下所具有的组织或状态,了解铁碳合金的成分,组织,性能之间的关系。并能根据铁碳合金相图选择合适的钢材。 【内容分析】: 铁碳合金相图是研究铁碳合金的重要工具,了解与掌握铁碳合金相图,对于钢铁材料的研究和使用,各种热加工工艺的制订以及工艺废品原因的分析等方面都有重要指导意义。铁碳合金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;为制定热加工工艺提供依据。【学情分析】:

本节课是在学生通过《机械制造基础》前三章的学习,已经掌握了金属材料的力学性能和金属和合金的晶体结构及结晶的基础上,探究不同成分的钢和铸铁在不同温度下所具有的组织或状态。在教学时,可以让学生清楚了解不同的含碳量对铁碳合金性能的影响,知道各合金常温下的状态。在这一基础上,进一步让学生体会机械制造的魅力。教材的编写意图是通过本课时学习目标,使学生能把所学,运用到学生的实际生活,培养发展提出问题和解决问题的能力。 【学习目标】: 1:能绘制合金相图 2:学生能对典型铁碳合金的结晶过程分析 3:能应用铁碳合金相图选择合适的钢铁材料 【评价设计】: 1.针对目标1,通过教师在黑板上绘制铁碳合金相图并分析绘制的要点,让学生了解并能跟着教师的步骤一步一步绘制基本的铁碳合金相图2.针对目标2,教师对书本上铁碳合金的结晶过程做具体的分析,让学生了解典型铁碳合金的过程,教师解释完成后,允许学生以小组的形式互相讨论,5分钟后随机叫学生回答,看学生能否对典型铁碳合金的过程做出分析。 3.针对目标3,教师告诉学生具体的钢材选择原则,如建筑结构选用含碳量低的钢材,机器结构选用碳含量适中的钢等,之后给出实际案例让学生选用合适的钢材。考察学生能否根据机器不同的使用情况选择合适的钢材。

铁碳相图以及铁碳合金

铁碳相图以及铁碳合金Post By:2009-12-6 16:33:51 钢(Steels)和铸铁(Cast irons)是应用最广的金属材料,虽然它们的种类很多,成分不一,但是它们的基本组成都是铁(Fe)和碳(C)两种元素。因此,学习铁碳相图、掌握应用铁碳相图的规律解决实际问题是非常重要的。 Fe和C能够形成Fe C, Fe2C 和FeC等多种稳定化合物。所以,Fe-C相图可以划分成Fe-Fe3C, 3 Fe3C-Fe2C, Fe2C-FeC和FeC-C四个部分。由于化合物是硬脆相5%),因此,通常所说的铁碳相图就是Fe-Fe3C部分。,后面三部分相图实际上没有应用价值(工业上使用的铁碳合金含碳量不超过化合物Fe3C称为渗碳体(Cementite),是一种亚稳定的化合物,在一定条件下可以分解为Fe和C,C原子聚集到一起就是石墨。因此,铁碳相图常表示为Fe-Fe3C和Fe-石墨双重相图(图1)。Fe-Fe3C 相图主要用于钢,而Fe-石墨相图则主要用于铸铁的研究和生产。这里主要分析讨论Fe-Fe3C相图,Fe-石墨相图与此类似,只是右侧的单相是石墨而不是Fe3C。 图1 铁碳双重相图 【说明】 图1中虚线表示Fe-石墨相图,没有虚线的地方意味着两个相图完全重合。 铁具有异晶转变,即固态的铁在不同的温度具有不同的晶体结构。纯铁的同素异晶转变如下:

由于Fe的晶体结构不同,C在Fe中的溶解度差别较大。碳在面心立方(FCC)的γ-Fe中的最大溶解度为2.11%,而在体心立方(BCC)的α-Fe和δ-Fe中最大仅分别为0.0218%和0.09%。 纯铁 纯铁的熔点1538℃,固态下具有同素异晶转变:912℃以下为体心立方(BCC)晶体结构,912℃到1 394℃之间为面心立方(FCC), 1394℃到熔点之间为体心立方。工业纯铁的显微组织见图2。 图2 工业纯铁的显微组织图3 奥氏体的显微组织 铁的固溶体 碳溶解于α-Fe和δ-Fe中形成的固溶体称为铁素体(Ferrite),用α、δ或F表示, 由于δ-Fe是高温相,因此也称为高温铁素体。铁素体的含碳量非常低(室温下含碳仅为0.005%),所以其性能与纯铁相似:硬度(HB50~80)低,塑性(延伸率δ为30%~50%)高。铁素体的显微组织与工业纯铁相同(图2) 碳溶解于γ-Fe中形成的固溶体称为奥氏体(Austenite),用γ或A表示。具有面心立方晶体结构的奥氏体可以溶解较多的碳,1148℃时最多可以溶解2.11%的碳,到727℃时含碳量降到0.8%。奥

铁碳合金相图详解

第三章 铁碳合金相图 非合金钢[(GB /T 13304-91),将钢分为非合金钢、低合金钢和合金钢三大类]和铸铁是应用极其广泛的重要金属材料,都是以铁为基主要由铁和碳组成的铁碳合金。了解铁碳合金成分与组织、性能的关系,有助于我们更好地研究和使用钢铁材料。本章将着重讨论铁碳相图及其应用方面的一些问题。 铁与碳可以形成一系列化合物:C Fe 3、C Fe 2、FeC 等。C Fe 3的含碳量为6.69%,铁碳合金含碳量超过6.69%,脆性很大,没有实用价值,所以本章讨论的铁碳相图,实际是Fe -C Fe 3相图。相图的两个组元是Fe 和C Fe 3。 3.1 Fe -C Fe 3系合金的组元与基本相 3.l.l 组元 ⑴纯铁 Fe 是过渡族元素,1个大气压下的熔点为1538℃,20℃时的密度为 2/m kg 3107.87?。纯铁在不同的温度区间有不同的晶体结构(同素异构转变) ,即: δ-Fe (体心) γ-Fe (面心) α-Fe (体心) 工业纯铁的力学性能大致如下:抗拉强度b σ=180~230MPa ,屈服强度2.0σ=100~170MPa ,伸长率=δ30~50%,硬度为50~80HBS 。 可见,纯铁强度低,硬度低,塑性好,很少做结构材料,由于有高的磁导率,主要作为电工材料用于各种铁芯。 ⑵C Fe 3 C Fe 3是铁和碳形成的间隙化合物,晶体结构十分复杂,通常称渗碳体,可用符号Cm 表示。C Fe 3具有很高的硬度但很脆,硬度约为950~1050HV ,抗拉强度b σ=30MPa ,伸长率0=δ。 3.1.2 基本相 Fe -C Fe 3相图中除了高温时存在的液相L ,和化合物相C Fe 3外,还有碳溶于铁形成的几种间隙固溶体相: ⑴高温铁素体 碳溶于δ-Fe 的间隙固溶体,体心立方晶格,用符号δ表示。 ⑵铁素体 碳溶于α-Fe 的间隙固溶体,体心立方晶格,用符号α或F 表示。F 中碳的固溶度极小,室温时约为0.0008%,600℃时约为0.0057%,在727℃时溶碳量最大,约为0.0218%,但也不大,在后续的计算中,如果无特殊要求可忽略不计。力学性能与工业纯铁相当。 ⑶奥氏体 碳溶于γ-Fe 的间隙固溶体,面心立方晶格,用符号γ或A 表示。奥氏体中碳的固溶度较大,在1148℃时最大达2.11%。奥氏体强度较低,硬度不高,易于塑性变形。 3.2 Fe -C Fe 3相图 3.2.1 Fe -C Fe 3相图中各点的温度、含碳量及含义 Fe -C Fe 3相图及相图中各点的温度、含碳量等见图3.1及表3.1所示。

铁碳合金相图全面分析

铁碳平衡图 (The Iron-Carbon Diagrams) 连聪贤 本章阐述了铁碳合金的基本组织,铁碳合金状态图,碳钢的分类、编号和用途。要求牢固掌握铁碳合金的基本组织(铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体)的定义、结构、形成条件和性能特点。牢固掌握简化的铁碳合金状态图;熟练分析不同成分的铁碳合金的结晶过程;掌握铁碳合金状态图各相区的组织及性能,以及铁碳合金状态图的实际应用。掌握碳钢中常存元素对碳钢性能的影响;基本掌握碳钢的分类、编号、性能和用途。 铁碳合金基本组织铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和莱氏体的定义、表示符号、晶体结构、显微组织特征、形成条件及性能特点。铁碳合金状态图的构成、状态图中特性点、线的含义。典型合金的结晶过程分析及其组织,室温下不同区域的组织组成相。碳含量对铁碳合金组织和性能的影响。铁碳合金状态图的实际应用。锰、硅、硫、磷等常存杂质元素对钢性能的影响。碳铁的分类、编号、性能和用途。 铁碳合金状态图是金属热处理的基础。必须配合铁碳合金平衡组织的金相观察实验,结合课堂授课,作重点分析铁碳合金的基本组织及其室温下不同成分铁碳合金的组织特征。练习绘制铁碳合金状态 四、课程纲要 (一)铁碳合金的构成元素及基本相

1. 合金的构成元素与名词解释 (1)金属特性:具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且其导电能力随温度的增高而减小,富有延性和展性等特 性的物质。金属内部原子具有规律性排列的固体(即晶 体)。 (2)合金:由两种或两种以上金属或金属与非金属组成,具有金属特性的物质。 (3)相:合金中成份、结构、性能相同的组成部分,物理上均质且可区分的部分。 (4)固溶体:是一个(或几个)组元的原子(化合物)溶入另一个组元的晶格中,而仍保持另一组元的晶格类型的固态 金属晶体,固溶体分间隙固溶体和置换固溶体两种。(5)固溶强化:由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点,使晶格发生畸变,使固溶体硬度和强度升高,这种现象叫固溶强化现象。 (6)化合物:合金组元间发生化合作用,生成一种具有金属性能的新的晶体固态结构。 (7)机械混合物:由两种晶体结构而组成的合金组成物,虽然是两面种晶体,却是一种组成成分,具有独立的机械性能。

铁碳相图以及铁碳合金

铁碳相图以及铁碳合金 发布日期:[08-03-10 14:26:26] 浏览人次:[5779 ] https://www.360docs.net/doc/2a14193830.html, 马棚网 钢(Steels)和铸铁(Cast irons)是应用最广的金属材料,虽然它们的种类很多,成分不一,但是它们的基本组成都是铁(Fe)和碳(C)两种元素。因此,学习铁碳相图、掌握应用铁碳相图的规律解决实际问题是非常重要的。 Fe 和C 能够形成Fe 3C, Fe 2C 和FeC 等多种稳定化合物。所以,Fe-C 相图可以划分成Fe-Fe 3C, Fe 3C-Fe 2C, Fe 2C-FeC 和FeC-C 四个部分。由于化合物是硬脆相5%),因此,通常所说的铁碳相图就是Fe-Fe 3C 部分。,后面三部分相图实际上没有应用价值(工业上使用的铁碳合金含碳量不超过 化合物Fe 3C 称为渗碳体(Cementite),是一种亚稳定的化合物,在一定条件下可以分解为Fe 和C ,C 原子聚集到一起就是石墨。因此,铁碳相图常表示为Fe-Fe 3C 和Fe-石墨双重相图(图1)。Fe-Fe 3C 相图主要用于钢,而Fe-石墨相图则主要用于铸铁的研究和生产。这里主要分析讨论Fe-Fe 3C 相图,Fe-石墨相图与此类似,只是右侧的单相是石墨而不是Fe 3C 。 图1 铁碳双重相图 【说明】 图1中虚线表示Fe-石墨相图,没有虚线的地方意味着两个相图完全重合。 铁具有异晶转变,即固态的铁在不同的温度具有不同的晶体结构。纯铁的同素异晶转变如下:

由于Fe的晶体结构不同,C在Fe中的溶解度差别较大。碳在面心立方(FCC)的γ-Fe中的最大溶解度为2.11%,而在体心立方(BCC)的α-Fe和δ-Fe中最大仅分别为0.0218%和0.09%。 纯铁 纯铁的熔点1538℃,固态下具有同素异晶转变:912℃以下为体心立方(BCC)晶体结构,912℃到1394℃之间为面心立方(FCC), 1394℃到熔点之间为体心立方。工业纯铁的显微组织见图2。 图2 工业纯铁的显微组织图3 奥氏体的显微组织 铁的固溶体 碳溶解于α-Fe和δ-Fe中形成的固溶体称为铁素体(Ferrite),用α、δ或F表示, 由于δ-Fe 是高温相,因此也称为高温铁素体。铁素体的含碳量非常低(室温下含碳仅为0.005%),所以其性能与纯铁相似:硬度(HB50~80)低,塑性(延伸率δ为30%~50%)高。铁素体的显微组织与工业纯铁相同(图2) 碳溶解于γ-Fe中形成的固溶体称为奥氏体(Austenite),用γ或A表示。具有面心立方晶体结构的奥氏体可以溶解较多的碳,1148℃时最多可以溶解2.11%的碳,到727℃时含碳量降到0.8%。奥氏体的硬度(HB170~220)较低,塑性(延伸率δ为40%~50%)高。奥氏体的显微组织见图3,图4表示碳原子存在于面心立方晶格中正八面体的中心。

铁碳相图和铁碳合金

铁碳相图和铁碳合金(一) 钢(Steels)和铸铁(Cast irons)是应用最广的金属材料,虽然它们的种类很多,成分不一,但是它们的基本组成都是铁(Fe)和碳(C)两种元素。因此,学习铁碳相图、掌握应用铁碳相图的规律解决实际问题是非常重要的。 Fe和C能够形成Fe3C, Fe2C 和FeC等多种稳定化合物。所以,Fe-C相图可以划分成Fe-Fe3C, Fe3C-Fe2C, Fe2C-FeC和FeC-C四个部分。由于化合物是硬脆相,后面三部分相图实际上没有应用价值(工业上使用的铁碳合金含碳量不超过5%),因此,通常所说的铁碳相图就是Fe-Fe3C部分。 化合物Fe3C称为渗碳体(Cementite),是一种亚稳定的化合物,在一定条件下可以分解为Fe和C,C原子聚集到一起就是石墨。因此,铁碳相图常表示为Fe-Fe3C和Fe-石墨双重相图(图1)。Fe-Fe3C相图主要用于钢,而Fe-石墨相图则主要用于铸铁的研究和生产。这里主要分析讨论Fe-Fe3C相图,Fe-石墨相图与此类似,只是右侧的单相是石墨而不是Fe3C。 图1 铁碳双重相图 【说明】 图1中虚线表示Fe-石墨相图,没有虚线的地方意味着两个相图完全重合。 铁具有异晶转变,即固态的铁在不同的温度具有不同的晶体结构。纯铁的同素异晶转变如下:

由于Fe的晶体结构不同,C在Fe中的溶解度差别较大。碳在面心立方(FCC)的γ-Fe中的最大溶解度为2.11%,而在体心立方(BCC)的α-Fe和δ-Fe中最大仅分别为0.0218%和0.09%。 纯铁 纯铁的熔点1538℃,固态下具有同素异晶转变:912℃以下为体心立方(BCC)晶体结构,912℃到1394℃之间为面心立方(FCC), 1394℃到熔点之间为体心立方。工业纯铁的显微组织见图2。 图2 工业纯铁的显微组 织图3 奥氏体的显微组织 铁的固溶体 碳溶解于α-Fe和δ-Fe中形成的固溶体称为铁素体(Ferrite),用α、δ或F表示, 由于δ-Fe是高温相,因此也称为高温铁素体。铁素体的含碳量非常低(室温下含碳仅为0.005%),所以其性能与纯铁相似:硬度(HB50~80)低,塑性(延伸率δ为30%~50%)高。铁素体的显微组织与工业纯铁相同(图2)碳溶解于γ-Fe中形成的固溶体称为奥氏体(Austenite),用γ或A表示。具有面心立方晶体结构的奥氏体可以溶解较多的碳,1148℃时最多可以溶解2.11%的碳,到727℃时含碳量降到0.8%。奥氏体的硬度(HB170~220)较低,塑性(延伸率δ为40%~50%)高。奥氏体的显微组织见图3,图4表示碳原子存在于面心立方晶格中正八面体的中心。

铁碳相图习题参考答案

第五章铁碳相图 习题参考答案 一、解释下列名词 答:1、铁素体:碳溶入α-Fe中形成的间隙固溶体。 奥氏体:碳溶入γ-Fe中形成的间隙固溶体。 渗碳体:铁与碳形成的具有复杂晶体结构的金属化合物。 珠光体:铁素体和渗碳体组成的机械混合物。 莱氏体:由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。 2、Fe3CⅠ:由液相中直接析出来的渗碳体称为一次渗碳体。 Fe3CⅡ:从A中析出的Fe3C称为二次渗碳体。 Fe3CⅢ:从铁素体中析出的Fe3C称为三次渗碳体。 共析Fe3C :经共析反应生成的渗碳体即珠光体中的渗碳体称为共析渗碳体。 共晶Fe3C:经共晶反应生成的渗碳体即莱氏体中的渗碳体称为共晶渗碳体。 3、钢:含碳量大于%,小于%的铁碳合金。 白口铸铁:含碳量大于%的铁碳合金。 二、填空题 1、常温平衡状态下,铁碳合金基本相有铁素体(F)、渗碳体(Fe3C)等两个。 2、Fe-Fe3C相图有4个单相区,各相区的相分别是液相(L)、δ相、铁素体(F)、奥氏体(A)。 3、Fe-Fe3C 相图有三条水平线,即HJB、ECF和PSK线,它们代表的反应分别是包晶反应、共晶反应和共析反应。 4、工业纯铁的含碳量为≤%,室温平衡组织为F+ Fe3CⅢ。 5、共晶白口铁的含碳量为%,室温平衡组织P占%,Fe3C共晶占%,Fe3CⅡ占%。 6、一钢试样,在室温平衡组织中,珠光体占60%,铁素体占40%,该钢的含碳量为。 7、钢的组织特点是高温组织为奥氏体(A),具有良好的塑、韧性,因而适于热加工成形。 8、白口铸铁的特点是液态结晶都有共晶转变,室温平衡组织中都有莱氏体,因而适于通过铸造成形。 三、简答题 1、为什么γ-Fe 和α- Fe 的比容不同?一块质量一定的铁发生(γ-Fe →α-Fe )转变时,其体积如何变化? 答:因为γ-Fe和α- Fe原子排列的紧密程度不同,γ-Fe的致密度为74%,α- Fe的致密度为68%,因此一块质量一定的铁发生(γ-Fe →α-Fe )转变时体积将发生膨胀。

铁碳合金相图分析

第四章铁碳合金 第一节铁碳合金的相结构与性能 一、纯铁的同素异晶转变 δ-Fe→γ-Fe→α-Fe 体心面心体心 同素异晶转变——固态下,一种元素的晶体结构 随温度发生变化的现象。 特点: ? 是形核与长大的过程(重结晶) ? 将导致体积变化(产生内应力) ? 通过热处理改变其组织、结构→ 性能 二、铁碳合金的基本相 第二节铁碳合金相图 一、相图分析 两组元:Fe、Fe3C 上半部分图形(二元共晶相图) 共晶转变: 1148℃727℃ L4.3 → A2.11+ Fe3C → P + Fe3C莱氏体Ld Ld′ 2、下半部分图形(共析相图) 两个基本相:F、Fe3C 共析转变: 727℃ A0.77→ F0.0218 + Fe3C 珠光体P 二、典型合金结晶过程 分类:

三条重要的特性曲线 ① GS线---又称为A3线它是在冷却过程中由奥氏体析出铁素体的开始线或者说在加热过程中铁素体溶入奥氏体的终了线. ② ES线---是碳在奥氏体中的溶解度曲线当温度低于此曲线时就要从奥氏体中析出次生渗碳体通常称之为二次渗碳体因此该曲线又是二次渗碳体的开始析出线.也叫Acm线. ③ PQ线---是碳在铁素体中的溶解度曲线.铁素体中的最大溶碳量于727oC时达到最大值0.0218%.随着温度的降低铁素体中的溶碳量逐渐减少在300oC以下溶碳量小于0.001%.因此当铁素体从727oC冷却下来时要从铁素体中析出渗碳体称之为三次渗碳体记为Fe3CⅢ. 工业纯铁(<0.0218%C) 钢(0.0218-2.11%C)——亚共析钢、共析钢(0.77%C)、过共析钢 白口铸铁(2.11-6.69%C)——亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁 L → L+A → A → P(F+Fe3C) L → L+A → A → A+F → P+F L → L+A → A → A+ Fe3CⅡ→ P+ Fe3CⅡ 4、共晶白口铸铁L → Ld(A+Fe3C) → Ld(A+Fe3C+ Fe3CⅡ) → Ld′(P+Fe3C+ Fe3CⅡ) 5、亚共晶白口铸铁L → Ld(A+Fe3C) + A → Ld+A+ Fe3CⅡ→ Ld′+P+ Fe3CⅡ 6、过共晶白口铸铁L → Ld(A+Fe3C) + Fe3C → Ld + Fe3C→ Ld′+ Fe3C

铁碳相图和铁碳合金

铁碳相图和铁碳合金

铁碳相图和铁碳合金(一) 钢(Steels)和铸铁(Cast irons)是应用最广的金属材料,虽然它们的种类很多,成分不一,但是它们的基本组成都是铁(Fe)和碳(C)两种元素。因此,学习铁碳相图、掌握应用铁碳相图的规律解决实际问题是非常重要的。 Fe和C能够形成Fe3C, Fe2C 和FeC等多种稳定化合物。所以,Fe-C相图可以划分成Fe-Fe3C, Fe3C-Fe2C, Fe2C-FeC和FeC-C四个部分。由于化合物是硬脆相,后面三部分相图实际上没有应用价值(工业上使用的铁碳合金含碳量不超过5%),因此,通常所说的铁碳相图就是Fe-Fe3C部分。 化合物Fe3C称为渗碳体(Cementite),是一种亚稳定的化合物,在一定条件下可以分解为Fe和C,C原子聚集到一起就是石墨。因此,铁碳相图常表示为Fe-Fe3C和Fe-石墨双重相图(图1)。Fe-Fe3C相图主要用于钢,而Fe-石墨相图则主要用于铸铁的研究和生产。这里主要分析讨论Fe-Fe3C相图,Fe-石墨相图与此类似,只是右侧的单相是石墨而不是Fe3C。 图1 铁碳双重相图 【说明】 图1中虚线表示Fe-石墨相图,没有虚线的地方意味着两个相图完全重合。 铁具有异晶转变,即固态的铁在不同的温度具有不同的晶体结构。纯铁的同素异晶转变如下:

由于Fe的晶体结构不同,C在Fe中的溶解度差别较大。碳在面心立方(FCC)的γ-Fe中的最大溶解度为2.11%,而在体心立方(BCC)的α-Fe和δ-Fe中最大仅分别为0.0218%和0.09%。 纯铁 纯铁的熔点1538℃,固态下具有同素异晶转变:912℃以下为体心立方(BCC)晶体结构,912℃到1394℃之间为面心立方(FCC), 1394℃到熔点之间为体心立方。工业纯铁的显微组织见图2。 图2 工业纯铁的显微组 织图3 奥氏体的显微组织 铁的固溶体 碳溶解于α-Fe和δ-Fe中形成的固溶体称为铁素体(Ferrite),用α、δ或F表示, 由于δ-Fe是高温相,因此也称为高温铁素体。铁素体的含碳量非常低(室温下含碳仅为0.005%),所以其性能与纯铁相似:硬度(HB50~80)低,塑性(延伸率δ为30%~50%)高。铁素体的显微组织与工业纯铁相同(图2) 碳溶解于γ-Fe中形成的固溶体称为奥氏体(Austenite),用γ或A表示。具有面心立方晶体结构的奥氏体可以溶解较多的碳,1148℃时最多可以溶解2.11%的碳,到727℃时含碳量降到0.8%。奥氏体的硬度(HB170~220)较低,塑性(延伸率δ为40%~50%)高。奥氏体的显微组织见图3,图4表示碳原子存在于面心立方晶格中正八面体的中心。

铁碳相图复习题

铁碳相图复习题 解释下列名词 答:1、铁素体:碳溶入α-Fe中形成的间隙固溶体。 奥氏体:碳溶入γ-Fe中形成的间隙固溶体。 渗碳体:铁与碳形成的具有复杂晶体结构的金属化合物。 珠光体:铁素体和渗碳体组成的机械混合物。 莱氏体:由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。 2、Fe3CⅠ:由液相中直接析出来的渗碳体称为一次渗碳体。 Fe3CⅡ:从A中析出的Fe3C称为二次渗碳体。 Fe3CⅢ:从铁素体中析出的Fe3C称为三次渗碳体。 共析Fe3C :经共析反应生成的渗碳体即珠光体中的渗碳体称为共析渗碳体。 共晶Fe3C:经共晶反应生成的渗碳体即莱氏体中的渗碳体称为共晶渗碳体。 3、钢:含碳量大于0.00218%,小于2.11%的铁碳合金。 白口铸铁:含碳量大于2.11%的铁碳合金。 二、填空题 1、常温平衡状态下,铁碳合金基本相有铁素体(F)、渗碳体(Fe3C)等两个。 2、Fe-Fe3C相图有4个单相区,各相区的相分别是液相(L)、δ相、铁素体(F)、奥氏体(A)。 3、Fe-Fe3C 相图有三条水平线,即HJB、ECF和PSK线,它们代表的反应分别是包晶反应、共晶反应和共析反应。 4、工业纯铁的含碳量为≤0.0218%,室温平衡组织为F+ Fe3CⅢ。 5、共晶白口铁的含碳量为4.3%,室温平衡组织P占40.37%,Fe3C共晶占47.82%,Fe3CⅡ占11.81%。 6、一钢试样,在室温平衡组织中,珠光体占60%,铁素体占40%,该钢的含碳量为0.4707。 7、钢的组织特点是高温组织为奥氏体(A),具有良好的塑、韧性,因而适于热加工成形。 8、白口铸铁的特点是液态结晶都有共晶转变,室温平衡组织中都有莱氏体,因而适于通过铸造成形。 三、简答题 1、为什么γ-Fe 和α- Fe 的比容不同?一块质量一定的铁发生(γ-Fe →α-Fe )转变时,其体积如何变化? 答:因为γ-Fe和α- Fe原子排列的紧密程度不同,γ-Fe的致密度为74%,α- Fe的致密度为68%,因此一块质量一定的铁发生(γ-Fe →α-Fe )转变时体积将发生膨胀。 2、铁素体(F),奥氏体(A),渗碳体(Fe3C),珠光体(P),莱氏体(Ld)的结构、组织形态、

铁碳合金相图及结晶组织变化

铁碳合金相图及结晶组织变化 铁碳合金的组元和相 一、基本概念 铁碳合金:碳钢和铸铁的统称,都是以铁和碳为基本组元的合金 碳钢:含碳量为0.0218%~2.11%的铁碳合金 铸铁:含碳量大于2.11%的铁碳合金 铁碳合金相图:研究铁碳合金的工具,是研究碳钢和铸铁成分、温度、组织和性能之间关系的理论基础,也是制定各种热加工工艺的依据。 注:由于含碳量大于Fe3C的含碳量(6.69%)时,合金太脆,无实用价值,因此所讨论的铁碳合金相图实际上是F e-Fe3C 二、组元 1.纯铁 纯铁指的是室温下的α-Fe,强度、硬度低,塑性、韧性好。 2.碳 碳是非金属元素,自然界存在的游离的碳有金刚石和石墨,它们是同素异构体。 3.碳在铁碳合金中的存在形式有三种: C与Fe形成金属化合物,即渗碳体; C以游离态的石墨存在于合金中。 C溶于Fe的不同晶格中形成固溶体; A. 铁素体:C溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体,体心立方晶格,用符号“F”或“α”表示,铁素体是一种强度和硬度低,而塑性和韧性好的相,铁素体在室温下可稳定存在。 B. 奥氏体:C溶于γ-Fe中所形成的间隙固溶体,面心立方晶格,用符号“A”或“γ”表示,奥氏体强度低、塑性好,钢材的热加工都在奥氏体相区进行,奥氏体在高温下可稳定存在。 C. C与Fe形成金属化合物:即渗碳体Fe3C,Fe与C组成的金属化合物,Fe与C组成的金属化合物,含碳量为6. 69%。以“Fe3C”或“Cm”符号表示,渗碳体的熔点为1227℃,硬度很高(HB=800)而脆,塑性几乎等于零。渗碳体在钢和铸铁中,一般呈片状、网状或球状存在。它的形状和分布对钢的性能影响很大,是铁碳合金的重要强化相。碳在a-Fe中溶解度很低,所以常温下碳以渗碳体或石墨的形式存在。 铁碳合金相图的分析 1.铁碳合金相图由三个相图组成:包晶相图、共晶相图和共析相图; 2.相图中有五个单相区:液相L、高温铁素体δ、铁素体α、奥氏体γ、渗碳体Fe3C;

铁碳相图

第四章 铁碳合金相图 碳钢与铸铁是使用最为广泛的金属材料,是铁和碳组成的合金,不同成分的碳钢和铸铁,组织和性能也不相同。在研究和使用钢铁材料、制定其热加工和热处理工艺以及分析工艺废品的原因时,都需要应用铁碳相图。 在铁碳合金中,根据结晶条件不同,组元碳可具有碳化物Fe 3C (渗碳体)和石墨两种形式,渗碳体在热力学上是一个亚稳定相(meta-stable phase ),而石墨是稳定的相。在通常情况下,铁碳合金是按Fe-Fe 3C 系进行转变,本章我们讨论的铁碳相图实际上就是Fe-Fe 3C 相图。 4-1 铁碳合金的组元 一、纯铁 纯铁的熔点为1538℃,其冷却曲线如图7.1所示。 纯铁由液态结晶为固态后,继续冷却到1394℃及912℃时,先后发生两次晶格类型的转变。金属在固态下发生的晶格类型的转变称为同素异晶转变(allotropic transformation )。同素异构转变伴有热效应产生,因此在纯铁的冷却曲线上,在1394℃及912℃处出现平台。铁的同素异晶转变如下: (体心立方) (面心立方) (体心立方) Fe Fe Fe C C O O ?????αγδ9121394 温度低于912℃的铁为体心立方晶格,称为α-Fe ;温度在912~1394℃间的铁为面心立方晶格,称为γ-Fe ;温度在1394~1538℃间的铁为体心立方晶格,称为δ-Fe 。 工业纯铁的机械性能特点是强度、硬度低,塑性好,其机械性能大致如下: 时间 温度(℃) 图7.1 纯铁的冷却曲线及晶体结构的变化

拉伸强度σb18×107~28×107N/m2 屈服强度σ0.2 10×107~17×107N/m2 延伸率δ 30~50% 断面收缩率ψ70~80% 冲击值160~200J/cm2 布氏硬度HB 50~80 二、碳在铁中的固溶体 碳的原子半径较小,在α-Fe和γ-Fe中均可进入Fe原子间的空隙而形成间隙固溶体。 碳在α-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体(ferrite),常用符号F或α表示,其最大溶解度为0.0218wt%C,发生于727℃,碳多存在于体心立方α结构的八面体空隙。铁素体与α-Fe在居里点770℃以下均具有铁磁性。 碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体(austenite),常用符号A或γ表示,其最大溶解度为2.11wt%C,发生于1148℃,碳多存在于面心立方γ结构的八面体空隙。奥氏体与γ-Fe均具有顺磁性。 三、铁碳化合物 当铁碳合金中碳含量超过它在铁中的溶解限度时,多余的碳主要以碳化物Fe3C的形式存在。 Fe3C称为渗碳体,是一种具有复杂结构的间隙化合物,其中含碳6.69wt%,其硬度很高,塑性几乎为零。 4-2 Fe-Fe3C相图分析 Fe-Fe3C相图如图7.2所示。

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一、解释下列名词 1 、铁素体:碳溶入α-Fe 中形成的间隙固溶体。奥氏体:碳溶入γ-Fe 中形成的间隙固溶体。渗碳体:铁与碳形成的具有复杂晶体结构的金属化合物。珠光体:铁素体和渗碳体组成的机械混合物。莱氏体:由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。 2 、Fe3C Ⅰ:由液相中直接析出来的渗碳体称为一次渗碳体。Fe3C Ⅱ:从A 中析出的Fe3C 称为二次渗碳体。 Fe3C Ⅲ:从铁素体中析出的Fe3C 称为三次渗碳体。共析Fe3C :经共析反应生成的渗碳体即珠光体中的渗碳体称为共析渗碳体。 共晶Fe3C :经共晶反应生成的渗碳体即莱氏体中的渗碳体称为共晶渗碳体。 3 、钢:含碳量大于0.00218% ,小于 2.11% 的铁碳合金白口铸铁:含碳量大于 2.11% 的铁碳合金。 二、填空题 1 、常温平衡状态下,铁碳合金基本相有铁素体(F)、渗碳体(Fe 3 C)等两个。 2 、Fe-Fe 3C 相图有 4 个单相区,各相区的相分别是液相(L )、δ相、铁素体(F)、奥氏体( A )。 3 、Fe-Fe 3C 相图有三条水平线,即HJB 、ECF 和PSK 线,它们代表的反应分别是包晶反应、共晶反应和共析反应。 4 、工业纯铁的含碳量为≤0.0218% ,室温平衡组织为F+ Fe3C Ⅲ 。 5 、共晶白口铁的含碳量为 4.3% ,室温平衡组织P 占40.37% ,Fe 3 C 共晶占47.82% ,Fe3C Ⅱ占11.81% 。 6 、一钢试样,在室温平衡组织中,珠光体占60% ,铁素体占40% ,该钢的含碳量为0.470 7 。 7 、钢的组织特点是高温组织为奥氏体(A),具有良好的塑、韧性,因而适于热加工成形。 8 、白口铸铁的特点是液态结晶都有共晶转变,室温平衡组织中都有莱氏体,因而适于通过铸造成形。 三、简答题 1 、为什么γ-Fe 和α- Fe 的比容不同?一块质量一定的铁发生(γ-Fe →α-Fe )转变时,其体积如何变化? 答:因为γ-Fe 和α- Fe 原子排列的紧密程度不同,γ-Fe 的致密度为74% ,α- Fe 的致密度为68% ,因此一块质量一定的铁发生(γ-Fe →α-Fe )转变时体积将发生膨胀。 2 、铁素体(F),奥氏体(A),渗碳体(Fe 3C ),珠光体(P ),莱氏体(Ld )的结构、组织形态、性能等各有何特点? 答:铁素体结构为体心立方晶格。由于碳在α-Fe 中的溶解度`很小,它的性能与纯铁相近。塑性、韧性好,强度、硬度低。它在 钢中一般呈块状或片状。 奥氏体(A)结构为面心立方晶格。因其晶格间隙尺寸较大,故碳在γ-Fe 中的溶解度较大。有很好的塑性。 渗碳体(Fe 3C )具有复杂晶格的间隙化合物。渗碳体具有很高的硬度,但塑性很差,延伸率接近于零。在钢中以片状存在或网 络状存在于晶界。在莱氏体中为连续的基体,有时呈鱼骨状。 珠光体(P)为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。 莱氏体(Ld )为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。 3 、Fe-Fe 3C 合金相图有何作用?在生产实践中有何指导意义?又有何局限性? 答:⑴碳钢和铸铁都是铁碳合金,是使用最广泛的金属材料。铁碳合金相图是研究铁碳合金的重要工具,了解与掌握铁碳合金相图,

铁碳合金相图的分析

二、铁碳合金相图的分析 Fe-Fe3C相图如图3-25所示。可以看出,Fe-Fe3C相图由三个基本相图(包晶相图、共晶相图和共析相图)组成。相图中有五个基本相:液相L,高温铁素体相δ,铁素体相α,奥氏体相γ和渗碳体相Fe3C。这五个基本相构成五个单相区(其中Fe3C为一条垂线),并由此形成七个两相区:L+δ、L+γ、L+ Fe3C、δ+γ、γ+ Fe3C 、γ+α和α+ Fe3C。 图3-25 以相组成物标注的铁碳合金相图 在Fe-Fe3C相图中,ABCD为液相线,AHJECF为固相线。相图中各特征点的温度、成分及其含义如表3-2所示。

Fe- Fe3C HJB水平线(1495?C)为包晶线,与该线成分(0.09%~0.53%C)对应的合金在该线温度下将发生包晶转变:L0.53 + δ0.09→γ0.17(式中各相的下角标为相应的含碳量),转变产物为奥氏体。 ECF水平线(1148?C)为共晶线,与该线成分(2.11%~6.69%C)对应的合金在该线温度下将发生共晶转变:L4.3→γ2.11 + Fe3C。转变产物为奥氏体和渗碳体的机械混合物,称为莱氏体,用符号“Le”表示。莱氏体的组织特点为蜂窝状,以Fe3C为基,性能硬而脆。 PSK水平线(727?C)为共析线,与该线成分(0.0218%~6.69%C)对应的合金在该线温度下将发生共析转变:γ0.77→α0.0218 + Fe3C。转变产物为铁素体和渗碳体的机械混合物,称为珠光体,用符号“P”表示。珠光体的组织特点是两相呈片层相间分布,性能介于两相之间。共析线又称为A1线。 此外,Fe- Fe3C相图中还有六条固态转变线: GS、GP为γ?α固溶体转变线,HN、JN为δ?γ固溶体转变线,例如,GS线是冷却时铁素体从奥氏体中析出开始、加热时铁素体向奥氏体转变终了的温度线。GS线又称为A3线,JN线又称为A4线。 ES线为碳在γ-Fe中的固溶线。在1148?C,碳的溶解度最大,为2.11%,随温度降低,溶解度下降,到727?C 时溶解度只有0.77%。所以含碳量超过0.77%的铁碳合金自1148?C 冷至727?C 时,会从奥氏体中析出渗碳体,称为二次渗碳体,标记为Fe3C II。二次渗碳体通常沿奥氏体晶界呈网状分布。ES线又称为A cm线。 PQ线为碳在α-Fe中的固溶线。在727?C,碳的溶解度最大,为0.0218%,随温度降低,溶解度下降,到室温时溶解度仅为0.0008%。所以铁碳合金自727?C向室温冷却的过程中,将从铁素体中析出渗碳体,称为三次渗碳体,标记为Fe3C III。因其析出量极少,在含碳量较高的合金中不予以考虑,但是对于工业纯铁和低碳钢,因其以不连续网状或片状分布于铁素体晶界,会降低塑性,所以对于Fe3C III的数量和分布还是要加以控制。 综上所述可见,铁碳合金中的渗碳体根据形成条件不同可分为一次渗碳体Fe3CⅠ(由液相直接析出的渗碳体)、二次渗碳体Fe3CⅡ、三次渗碳体Fe3CⅢ、共晶渗碳体和共析渗碳体五种。它们分属于不同的组织组成物,区别仅在于形态和分布不同,但都同属于一个相。由于它们的形态和分布不同,所以对铁碳合金性能的影响也不相同。 另外,Fe- Fe3C相图中还有两条物理性能转变线:MO线(770?C )是铁素体磁性转变温度。在770?C以上,铁素体为顺磁性物质,在770?C以下,铁素体转变为铁磁性物质。此线又称为A2线;UV线(230?C)是渗碳体磁性转变温度,又称为A0线。

《工程材料及热处理》复习经典归纳

《工程材料及热处理》复习经典归纳 池茶永2011.01.02 ★基础部分(填空、选择及简答) 1、原子(离子、分子或原子团)在三维空间作有规则的周期性重复排列的物质叫晶体;在图示1的晶胞中,a、b、c称晶格常数。 (图示1)(图示2) 2、根据晶胞的几何形状或自身的对称性,可把晶体结构分为七大晶系、十四种空间点阵。 3、常见的金属晶体结构有_体心立方晶格(BCC)、面心立方晶格(FCC)和密排六方晶格(HCP)_三种。 4、下列晶面和晶向指数的表示方法正确的是( B ) A、﹙h k l﹚﹙μ v w﹚ B、﹙h k l﹚[μ v w] C、﹙h, k, l﹚[μ, v, w] D、﹙-h k l﹚[-μ v w] (提示:晶面和晶向指数分别用圆括号和方括号表示,数值间不用标点断开,负号写在数值上方) 5、实际金属中存在有点缺陷、线缺陷和面缺陷三类晶体缺陷。位错和晶界分别属于( C ) A、点缺陷,面缺陷 B、面缺陷,线缺陷 C、线缺陷,面缺陷 D、点缺陷,线缺陷 6、金属结晶的条件是其温度低于理论结晶温度,造成液体与晶体间的自由能差,即具有一定的结晶驱动力才行。那么由此产生的过冷度指的是理论结晶温度与实际结晶温度之差。 7、下图为金属结晶过程和奥氏体形成过程的示意图,填写下面的空白处。(1)金属结晶过程: 晶核的形成→晶核的成长→晶体互相接触并向液体伸展→结晶完毕 (2)奥氏体形成过程: 晶核的形成→晶核的长大→残余渗碳体的溶解→奥氏体成分的均匀化 8、观察图示2在显微镜下的组织为珠光体。 9、细化铸态金属晶粒主要采用增大金属的过冷度、变质处理的方法。 10、合金中的相结构分为固溶体和金属间化合物两类;前者有可分为置换固

铁碳合金相图习题)

铁碳合金相图 一、选择题 1. 铁素体是碳溶解在()中所形成的间隙固溶体。 A.α-Fe B.γ-Fe C.δ-Fe D.β-Fe 2.奥氏体是碳溶解在()中所形成的间隙固溶体。 A.α-Fe B.γ-Fe C.δ-Fe D.β-Fe 3.渗碳体是一种()。 A.稳定化合物 B.不稳定化合物 C.介稳定化合物 D.易转变化合物 4.在Fe-Fe3C相图中,钢与铁的分界点的含碳量为()。 A.2% B.2.06% C.2.11% D.2.2% 5.莱氏体是一种()。 A.固溶体B.金属化合物 C.机械混合物 D.单相组织金属 6.在Fe-Fe3C相图中,ES线也称为()。 A.共晶线 B.共析线 C.A3线 D.Acm线 7.在Fe-Fe3C相图中,GS线也称为()。 A.共晶线 B.共析线 C.A3线 D.Acm线 8. 在Fe-Fe3C相图中,共析线也称为()。 A.A1线 B.ECF线 C.Acm线 D.PSK线 9.珠光体是一种()。 A.固溶体 B.金属化合物 C.机械混合物 D.单相组织金属 10.在铁-碳合金中,当含碳量超过()以后,钢的硬度虽然在继续增加,但强度却在明显下降。 A.0.8% B.0.9% C.1.0% D.1.1%

11.通常铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成,其晶粒区从表面到中心的排列顺序为()。 A.细晶粒区-柱状晶粒区-等轴晶粒区 B.细晶粒区-等轴晶粒区-柱状晶粒区 C.等轴晶粒区-细晶粒区-柱状晶粒区 D.等轴晶粒区-柱状晶粒区-细晶粒区 12.在Fe-Fe3C相图中,PSK线也称为()。 A.共晶线 B.共析线 C.A3线 D.Acm线 13.Fe-Fe3C相图中,共析线的温度为()。 A.724℃ B.725℃ C.726℃ D.727℃ 14.在铁碳合金中,共析钢的含碳量为()。 A.0.67% B.0.77% C.0.8% D.0.87% 二、填空题 1. 珠光体是(铁素体)和(二次渗碳体)混合在一起形成的机械混合物。 2. 碳溶解在(α-F e)中所形成的(固溶体)称为铁素体。 3. 在Fe-Fe3C相图中,共晶点的含碳量为( 4.3% ),共析点的含碳量为(0.77% )。 4. 低温莱氏体是(珠光体)和(二次渗碳体,一次渗碳体)组成的机械混合物。 5. 高温莱氏体是(奥氏体)和(共晶渗碳体)组成的机械混合物。 6. 铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成,即(细晶粒区),(柱状晶粒区)和心部等轴晶粒区。 7. 在Fe-Fe3C相图中,共晶转变温度是(1148 ),共析转变温度是( 727 )。 三、改正题(红色字体为改正后答案) 1. 在Fe-Fe3C相图中,GS斜线表示由奥氏体析出二次渗碳体的开始线,称为A3线。ES;A cm 2. 在铁碳合金相图中,PSK线是一条水平线(727℃),该线叫共晶线。共析线 3. 过共析钢缓冷到室温时,其平衡组织由铁素体和二次渗碳体组成。珠光体 4. 珠光体是由奥氏体和渗碳体所形成的机械混合物,其平均含碳量为0.77%。铁素体 5. 亚共晶白口铁缓冷到室温时,其平衡组织由铁素体,二次渗碳体和莱氏体组成。珠光体 6. 在亚共析钢平衡组织中,随含碳量的增加,则珠光体量增加,而二次渗碳体量在减少。铁素体 7. 过共晶白口铁缓冷到室温时,其平衡组织由珠光体和莱氏体组成。渗碳体 8. 在铁碳合金相图中,钢的部分随含碳量的增加,内部组织发生变化,则其塑性和韧性指标随之提高。降低

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