金属学与热处理答案
金属学与热处理课后答案(哈工大第3版)

金属学与热处理课后答案第一章填表:5、作图表示出立方晶系(1 2 3)、(0 -1 -2)、(4 2 1)等晶面和[-1 0 2]、[-2 1 1]、[3 4 6] 等晶向10、已知面心立方晶格常数为a,分别计算(100)、(110)、和(111)晶面的晶面间距;并求出【100】、【110】和【111】晶向上的原子排列密度(某晶向上的原子排列密度是指该晶向上单位长度排列原子的个数)答:(100):(110):(111):14、何谓组元?何谓相?何谓固溶体?固溶体的晶体结构有何特点?何谓置换固溶体?影响其固溶度的因素有哪些?答: 组元:组成合金最基本的、独立的物质。
相:合金中结构相同、成分和性能均一并以界面相互分开的组成部分。
固溶体:合金组元之间以不同的比例相互混合形成的晶体结构与某一组元相同的固相。
固溶体的晶体结构特点:固溶体仍保持着溶剂的晶格类型,但结构发生了变化,主要包括以下几个方面:1)有晶格畸变,2)有偏聚与有序,3)当低于某一温度时,可使具有短程有序的固溶体的溶质和溶剂原子在整个晶体中都按—定的顺序排列起来,转变为长程有序,形成有序固溶体。
置换固溶体:溶质原子位于溶剂晶格的某些结点位置所形成的固溶体。
影响置换固溶体固溶度的因素:原子尺寸,电负性,电子浓度,晶体结构15、何谓固溶强化?置换固溶体和间隙固溶体的强化效果哪个大?为什么?答:固溶强化:在固溶体中,随着溶质浓度的增加,固溶体的强度、硬度提高,而塑性、韧性有所下降的现象。
间隙固溶体的强化效果大于置换固溶体的强化效果。
原因:溶质原子与溶剂原子的尺寸差别越大,所引起的晶格畸变也越大,强化效果越好。
间隙固溶体晶格畸变大于置换固溶体的晶格畸变16、何谓间隙相?它与间隙固溶体及复杂晶格间隙化合物有何区别?答:间隙相:当非金属原子半径与金属原子半径的比值小于0.59时,形成的简单的晶体结构称为间隙相。
间隙相与间隙固溶体有本质的区别,间隙相是一种化合物,它具有与其组元完全不同的晶格结构,而间隙固溶体则任保持着溶剂组元的晶格类型。
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第一章金属的晶体结构1-1作图表示出立方晶系( 1 2 3[-2 1 1]、[3 4 6]等晶向。
)、(0 -1 -2)、(4 2 1)等晶面和[-1 0 2]、答:1-2 立方晶系的 {1 1 1}晶面构成一个八面体,试作图画出该八面体,并注明各晶面的晶面指数。
答:{1 1 1} 晶面共包括( 1 1 1 )、(-1 1 1 )、(1 -1 1 )、(1 1 -1 )四个晶面,在一个立方晶系中画出上述四个晶面。
1-3某晶体的原子位于正方晶格的节点上,其晶格常数为a=b≠ c,c=2/3a 。
今有一晶面在 X、Y、Z 坐标轴上的结局分别为 5 个原子间距、 2 个原子间距和 3个原子间距,求该晶面的晶面指数。
答:由题述可得: X 方向的截距为×2a/3=2a 。
取截距的倒数,分别为1/5a ,1/2a ,1/2a5a, Y 方向的截距为2a,Z 方向截距为3c=3化为最小简单整数分别为故该晶面的晶面指数为(2,5,5 255 )1-4 体心立方晶格的晶格常数为a,试求出( 1 0 0 )、( 1 1 0 )、(1 1 1 )晶面的面间距大小,并指出面间距最大的晶面。
答:H( 1 0 0) ==a/2 H( 1 1 0) ==√2a/2H)==√3a/6(111面间距最大的晶面为( 1 1 0 )1-5 面心立方晶格的晶格常数为a,试求出( 1 0 0 )、( 1 1 0 )、(1 1 1 )晶面的面间距大小,并指出面间距最大的晶面。
答:H( 1 0 0) ==a/2H( 1 1 0) ==√2a/4H( 1 1 1) ==√3a/3面间距最大的晶面为( 1 1 1 )注意:体心立方晶格和面心立方晶格晶面间距的计算方法是:1、体心立方晶格晶面间距:当指数和为奇数是H=,当指数和为偶数时 H=2、面心立方晶格晶面间距:当指数不全为奇数是H=,当指数全为奇数是H=。
1-6 试从面心立方晶格中绘出体心正方晶胞,并求出它的晶格常数。
(完整版)金属学与热处理课后习题答案(崔忠圻版)

(完整版)⾦属学与热处理课后习题答案(崔忠圻版)第⼗章钢的热处理⼯艺10-1 何谓钢的退⽕?退⽕种类及⽤途如何?答:钢的退⽕:退⽕是将钢加热⾄临界点AC1以上或以下温度,保温⼀定时间以后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理⼯艺。
退⽕种类:根据加热温度可以分为在临界温度AC1以上或以下的退⽕,前者包括完全退⽕、不完全退⽕、球化退⽕、均匀化退⽕,后者包括再结晶退⽕、去应⼒退⽕,根据冷却⽅式可以分为等温退⽕和连续冷却退⽕。
退⽕⽤途:1、完全退⽕:完全退⽕是将钢加热⾄AC3以上20-30℃,保温⾜够长时间,使组织完全奥⽒体化后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理⼯艺。
其主要应⽤于亚共析钢,其⽬的是细化晶粒、消除内应⼒和加⼯硬化、提⾼塑韧性、均匀钢的化学成分和组织、改善钢的切削加⼯性能,消除中碳结构钢中的魏⽒组织、带状组织等缺陷。
2、不完全退⽕:不完全退⽕是将钢加热⾄AC1- AC3(亚共析钢)或AC1-ACcm(过共析钢)之间,保温⼀定时间以后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理⼯艺。
对于亚共析钢,如果钢的原始组织分布合适,则可采⽤不完全退⽕代替完全退⽕达到消除内应⼒、降低硬度的⽬的。
对于过共析钢,不完全退⽕主要是为了获得球状珠光体组织,以消除内应⼒、降低硬度,改善切削加⼯性能。
3、球化退⽕:球化退⽕是使钢中碳化物球化,获得粒状珠光体的热处理⼯艺。
主要⽤于共析钢、过共析钢和合⾦⼯具钢。
其⽬的是降低硬度、改善切削加⼯性能,均匀组织、为淬⽕做组织准备。
4、均匀化退⽕:⼜称扩散退⽕,它是将钢锭、铸件或锻轧坯加热⾄略低于固相线的温度下长时间保温,然后缓慢冷却⾄室温的热处理⼯艺。
其⽬的是消除铸锭或铸件在凝固过程中产⽣的枝晶偏析及区域偏析,使成分和组织均匀化。
5、再结晶退⽕:将冷变形后的⾦属加热到再结晶温度以上保持适当时间,然后缓慢冷却⾄室温的热处理⼯艺。
其⽬的是使变形晶粒重新转变为均匀等轴晶粒,同时消除加⼯硬化和残留内应⼒,使钢的组织和性能恢复到冷变形前的状态。
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第二章纯金属的结晶2-3 为什么金属结晶时一定要有过冷度?影响过冷度的因素是什么?固态金属熔化时是否会出现过热?为什么?答:(1)因为金属结晶时存在过冷现象,是为了满足结晶的热力学条件,过冷度越大,固、液两项的自由能差越大,相变驱动力越大。
(2)过冷度随金属的纯度不同和本性不同,以及冷却速度的差异可以再很大范围内变化。
金属不同,过冷度也不同;金属的纯度越高,则过冷度越大;冷却速度越大,过冷度越大,反之,越小。
(3)会,当液态金属的自由能低于固态时,这时实际结晶温度高于理论结晶温度T m,此时,固态金属才能自发的转变为液态金属,称为过热。
2-4试比较均匀形核与非均匀形核的异同点。
答;均匀形核是指:若液相中各区域出现新相晶核的几率是相同的;非均匀形核:液态金属中存在微小的固相杂质质点,液态金属与型壁相接触,晶核可以优先依附现成的固体表面形核。
在实际的中,非均匀形核比均匀形核要容易发生。
二者形核皆需要结构起伏,能量起伏,过冷度必须大于临界过冷度,晶胚的尺寸必须大于临界晶核半径。
2-5说明晶体成长形状与温度梯度的关系?答;正温度梯度下以平面状态的长大形态,服温度梯度下以树枝状长大。
2-6简述铸锭三晶区形成的原因及每个晶区的性能特点?(1)表层细晶区形成原因:①型壁临近的金属液体产生极大过冷度满足形核的热力学条件;②型壁可以作为非均匀形核的基地。
该晶区特点:组织细密,力学性能较好,但该晶区较薄,一般没有多大的实际意义。
(2)柱状晶区的形成原因:①液态金属结晶前沿有适当的过冷度,满足形核要求;②垂直于型壁方向散热最快,晶体向相反的方向生长;③外因是散热的方向性;④内因是晶体晶体生长的各向异性。
该晶区的特点:相互平行的柱状晶接触面及相邻垂直的柱状晶区的交界面较为脆弱,并常聚集着易熔杂质和非金属夹杂物,使铸锭在热压力加工时,容易沿着这些脆弱面开裂,组织比较致密。
(3)中心等轴晶区形成特定:①中心液体达到过冷,加上杂质元素的作用,满足形核的要求;②散热失去方向性,晶核自由生长,长大速度差不多,长成等轴区。
金属学与热处理答案

4-1分析w c=0.2%、w c=0.6%h w c=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和组织组成物的含量。
解:在室温下,铁碳合金的平衡相是a-Fe(碳的质量分数是0.008%)和Fe s C(碳的质量分数是 6.69%),故(1) w C=0.2%的合金在室温时平衡状态下a相和Fe3C相的相对量分别为w^=0.2%的合金在室温下平衡态下的组织是 a -Fe和P,其组织可近似看做和共析转变完时一样,在共析温度下a -Fe碳的成分是0.0218%,P的碳的成分为0.77%,故w c=0.2% 的合金在室温时组织中P和a的相对量分别为⑵w C=0.6%的合金在室温时平衡状态下a相和Fe3C相的相对量分别为W C=0.6%的合金在室温下平衡态下的组织是 a -Fe和P,在室温时组织中 P和a的相对量为⑶w C=1.2%的合金在室温时平衡状态下a相和F Q C相的相对量分别为w c=1.2%的合金在室温下平衡态下的组织是P和F Q C,在室温时组织中 P的相对量为4-2分析w c=3.5%、w c=4.7%的铁碳合金从液态平衡冷却至室温的平衡结晶过程,画出冷却曲线和组织变化示意图,并计算室温下的组织组成物和相组成物的含量。
解:w c=3.5%的铁碳合金在室温平衡相是 a -Fe(碳的质量分数是0)和F Q C(碳的质量分数是 6.69%),故(1) w C=3.5%的合金在室温时平衡状态下a相和F Q C相的相对量分别为因为刚凝固完毕时,初生丫相和Ld中碳的成分分别为2.11%和4.3%,所以刚凝固完毕时初生丫相和Ld的相对量分别为碳的成分为 2.11%的初生丫相从共晶温度冷却到共析温度后,它的成分变为0.77%,在冷却过程中它析出F Q C I,每份丫相析出Fe3G的量为现在初生丫相的量是36.53%,所以到共析温度析出的F Q C相对于整体的相对量为因为合金中的初生丫相到共析温度析出F Q C,初生丫相的相对量减少8.27%,余下的丫相在共析温度都转变为P,所以P的相对量为⑵w C=4.7%的合金在室温时平衡状态下a相和F Q C相的相对量分别为因为刚凝固完毕时,初生FeC和Ld中碳的成分分别为 6.69%和4.3%,所以刚凝固完毕时初生FeC和Ld的相对量分别为4-3计算铁碳合金中二次渗碳体和三次渗碳体最大可能含量。
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金属学与热处理课后答案第一章填表:晶格类型原子数原子半径配位数致密度体心立方2a43868%面心立方4a421274%密排六方6a211274%5、作图表示出立方晶系(1 2 3)、(0 -1 -2)、(4 2 1)等晶面和[-1 0 2]、[-2 1 1]、[3 4 6] 等晶向10、已知面心立方晶格常数为a,分离计算(100)、(110)、和(111)晶面的晶面间距;并求出【100】、【110】和【111】晶向上的原子罗列密度(某晶向上的原子罗列密度是指该晶向上单位长度罗列原子的个数)第1 页/共18 页答:(100):(110):(111):14、何谓组元?何谓相?何谓固溶体?固溶体的晶体结构有何特点?何谓置换固溶体?影响其固溶度的因素有哪些?答: 组元:组成合金最基本的、自立的物质。
相:合金中结构相同、成分和性能均一并以界面互相分开的组成部分。
固溶体:合金组元之间以不同的比例互相混合形成的晶体结构与某一组元相同的固相。
固溶体的晶体结构特点:固溶体仍保持着溶剂的晶格类型,但结构发生了变化,主要包括以下几个方面:1)有晶格畸变,2)有偏聚与有序,3)当低于某一温度时,可使具有短程有序的固溶体的溶质和溶剂原子在囫囵晶体中都按—定的顺序罗列起来,改变为长程有序,形成有序固溶体。
置换固溶体:溶质原子位于溶剂晶格的某些结点位置所形成的固溶体。
影响置换固溶体固溶度的因素:原子尺寸,电负性,电子浓度,晶体结构15、何谓固溶强化?置换固溶体和间隙固溶体的强化效果哪个大?为什么?答:固溶强化:在固溶体中,随着溶质浓度的增强,固溶体的强度、硬度提高,而塑性、韧性有所下降的现象。
间隙固溶体的强化效果大于置换固溶体的强化效果。
缘故:溶质原子与溶剂原子的尺寸差别越大,所引起的晶格畸变也越大,强化效果越好。
间隙固溶体晶格畸变大于置换固溶体的晶格畸变16、何谓间隙相?它与间隙固溶体及复杂晶格间隙化合物有何区别?答:间隙相:当非金属原子半径与金属原子半径的比值小于0.59时,形成的容易的晶体结构称为间隙相。
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第二章纯金属的结晶2-3 为什么金属结晶时一定要有过冷度?影响过冷度的因素是什么?固态金属熔化时是否会出现过热?为什么?答:(1)因为金属结晶时存在过冷现象,是为了满足结晶的热力学条件,过冷度越大,固、液两项的自由能差越大,相变驱动力越大。
(2)过冷度随金属的纯度不同和本性不同,以及冷却速度的差异可以再很大范围内变化。
金属不同,过冷度也不同;金属的纯度越高,则过冷度越大;冷却速度越大,过冷度越大,反之,越小。
(3)会,当液态金属的自由能低于固态时,这时实际结晶温度高于理论结晶温度T m,此时,固态金属才能自发的转变为液态金属,称为过热。
2-4试比较均匀形核与非均匀形核的异同点。
答;均匀形核是指:若液相中各区域出现新相晶核的几率是相同的;非均匀形核:液态金属中存在微小的固相杂质质点,液态金属与型壁相接触,晶核可以优先依附现成的固体表面形核。
在实际的中,非均匀形核比均匀形核要容易发生。
二者形核皆需要结构起伏,能量起伏,过冷度必须大于临界过冷度,晶胚的尺寸必须大于临界晶核半径。
2-5说明晶体成长形状与温度梯度的关系?答;正温度梯度下以平面状态的长大形态,服温度梯度下以树枝状长大。
2-6简述铸锭三晶区形成的原因及每个晶区的性能特点?(1)表层细晶区形成原因:①型壁临近的金属液体产生极大过冷度满足形核的热力学条件;②型壁可以作为非均匀形核的基地。
该晶区特点:组织细密,力学性能较好,但该晶区较薄,一般没有多大的实际意义。
(2)柱状晶区的形成原因:①液态金属结晶前沿有适当的过冷度,满足形核要求;②垂直于型壁方向散热最快,晶体向相反的方向生长;③外因是散热的方向性;④内因是晶体晶体生长的各向异性。
该晶区的特点:相互平行的柱状晶接触面及相邻垂直的柱状晶区的交界面较为脆弱,并常聚集着易熔杂质和非金属夹杂物,使铸锭在热压力加工时,容易沿着这些脆弱面开裂,组织比较致密。
(3)中心等轴晶区形成特定:①中心液体达到过冷,加上杂质元素的作用,满足形核的要求;②散热失去方向性,晶核自由生长,长大速度差不多,长成等轴区。
金属学与热处理习题解答

⾦属学与热处理习题解答⾦属学与热处理习题及参考解⼀、论述四种强化的强化机理、强化规律及强化⽅法。
1、形变强化形变强化:随变形程度的增加,材料的强度、硬度升⾼,塑性、韧性下降的现象叫形变强化或加⼯硬化。
机理:随塑性变形的进⾏,位错密度不断增加,因此位错在运动时的相互交割加剧,结果即产⽣固定的割阶、位错缠结等障碍,使位错运动的阻⼒增⼤,引起变形抗⼒增加,给继续塑性变形造成困难,从⽽提⾼⾦属的强度。
规律:变形程度增加,材料的强度、硬度升⾼,塑性、韧性下降,位错密度不断增加,根据公式Δσ=αbGρ1/2,可知强度与位错密度(ρ)的⼆分之⼀次⽅成正⽐,位错的柏⽒⽮量(b)越⼤强化效果越显著。
⽅法:冷变形(挤压、滚压、喷丸等)。
形变强化的实际意义(利与弊):形变强化是强化⾦属的有效⽅法,对⼀些不能⽤热处理强化的材料可以⽤形变强化的⽅法提⾼材料的强度,可使强度成倍的增加;是某些⼯件或半成品加⼯成形的重要因素,使⾦属均匀变形,使⼯件或半成品的成形成为可能,如冷拔钢丝、零件的冲压成形等;形变强化还可提⾼零件或构件在使⽤过程中的安全性,零件的某些部位出现应⼒集中或过载现象时,使该处产⽣塑性变形,因加⼯硬化使过载部位的变形停⽌从⽽提⾼了安全性。
另⼀⽅⾯形变强化也给材料⽣产和使⽤带来⿇烦,变形使强度升⾼、塑性降低,给继续变形带来困难,中间需要进⾏再结晶退⽕,增加⽣产成本。
2、固溶强化随溶质原⼦含量的增加,固溶体的强度硬度升⾼,塑性韧性下降的现象称为固溶强化。
强化机理:⼀是溶质原⼦的溶⼊,使固溶体的晶格发⽣畸变,对滑移⾯上运动的位错有阻碍作⽤;⼆是位错线上偏聚的溶质原⼦形成的柯⽒⽓团对位错起钉扎作⽤,增加了位错运动的阻⼒;三是溶质原⼦在层错区的偏聚阻碍扩展位错的运动。
所有阻⽌位错运动,增加位错移动阻⼒的因素都可使强度提⾼。
固溶强化规律:①在固溶体溶解度范围内,合⾦元素的质量分数越⼤,则强化作⽤越⼤;②溶质原⼦与溶剂原⼦的尺⼨差越⼤,强化效果越显著;③形成间隙固溶体的溶质元素的强化作⽤⼤于形成置换固溶体的元素;④溶质原⼦与溶剂原⼦的价电⼦数差越⼤,则强化作⽤越⼤。
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第4章习题
4-1 分析w
C =%、w
C
=%、w
C
=%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和组织组成物的含量。
解:在室温下,铁碳合金的平衡相是α-Fe(碳的质量分数是%)和Fe
3
C(碳的质量分数是%),故
(1) w
C =%的合金在室温时平衡状态下α相和Fe
3
C相的相对量分别为
w
C
=%的合金在室温下平衡态下的组织是α-Fe和P,其组织可近似看做和共析转变完时
一样,在共析温度下α-Fe碳的成分是%,P的碳的成分为%,故w
C
=%的合金在室温时组织中P和α的相对量分别为
(2) w
C =%的合金在室温时平衡状态下α相和Fe
3
C相的相对量分别为
w
C
=%的合金在室温下平衡态下的组织是α-Fe和P,在室温时组织中P和α的相对量为
(3) w
C =%的合金在室温时平衡状态下α相和Fe
3
C相的相对量分别为
w C =%的合金在室温下平衡态下的组织是P和Fe
3
C,在室温时组织中P的相对量为
4-2 分析w
C =%、w
C
=%的铁碳合金从液态平衡冷却至室温的平衡结晶过程,画出冷却曲
线和组织变化示意图,并计算室温下的组织组成物和相组成物的含量。
解:w
C =%的铁碳合金在室温平衡相是α-Fe(碳的质量分数是0)和Fe
3
C(碳的质量分数
是%),故
(1) w
C =%的合金在室温时平衡状态下α相和Fe
3
C相的相对量分别为
因为刚凝固完毕时,初生γ相和Ld中碳的成分分别为%和%,所以刚凝固完毕时初生γ相和Ld的相对量分别为
碳的成分为%的初生γ相从共晶温度冷却到共析温度后,它的成分变为%,在冷却
过程中它析出Fe
3C
II
,每份γ相析出Fe
3
C
II
的量为
现在初生γ相的量是%,所以到共析温度析出的Fe
3
C相对于整体的相对量为
因为合金中的初生γ相到共析温度析出Fe
3
C,初生γ相的相对量减少%,余下的γ相在共析温度都转变为P,所以P的相对量为
(2) w
C =%的合金在室温时平衡状态下α相和Fe
3
C相的相对量分别为
因为刚凝固完毕时,初生FeC
I
和Ld中碳的成分分别为%和%,所以刚凝固完毕时
初生FeC
I
和Ld的相对量分别为
4-3 计算铁碳合金中二次渗碳体和三次渗碳体最大可能含量。
解:
3
2.110.77
%22.64%
6.690.77
II
Fe C
-
==
-
4-4 分别计算变态莱氏体中共晶渗碳体、二次渗碳体和共析渗碳体的含量。
解:共晶渗碳体含量
4-5 为了区分两种弄混的碳钢,工作人员分别截取了A、B两块试样,加热至850℃保温后以极缓慢的速度冷却至室温,观察金相组织,结果如下:
A试样的先共析铁素体面积为%,珠光体的面积为%。
B试样的二次渗碳体的面积为%,珠光体的面积为%。
设铁素体和渗碳体的密度相同,铁素体中的含碳量为零,试求A、B两种碳钢含碳量。
解:假设A试样中的碳含量为x
1
假设B试样中的碳含量为x
2
4-6 利用Fe-Fe
3
C相图说明铁碳合金的成分、组织和性能之间的关系。
答:
一、含碳量—相相对量:C%↑→F%↓,Fe
3
C%↑
二、含碳量—组织:F→F+P→P→P+Fe
3C
II
→P+Fe
3
C
II
+L’d →L’d→L’d+Fe
3
C
II
→Fe
3
C
三、含碳量与力学性能间的关系
1、硬度:取决于相及相对量。
随碳含量的增加, 由于硬度高的Fe
3
C增多, 硬度低的
F减少,合金的硬度呈直线关系增大,由全部为F的硬度约80HB增大到全部为Fe
3
C 时的约800HB。
2、强度:C%↑→σ↑—%↑→σ↓(因网状Fe
3C
II
的存在)
3、塑性、韧性:C%↑→塑性↓、韧性↓。
4-7 Fe-Fe
3
C相图有哪些应用,又有哪些局限性
答:
一、Fe-Fe
3
C相图的应用
1、在钢铁材料选用方面的应用
建筑结构和各种型钢需用塑性、韧性好的材料,选用碳含量较低的钢材。
机械零件需要强度、塑性及韧性都较好的材料,应选用碳含量适中的中碳钢。
工具要用硬度高和耐磨性好的材料,则选碳含量高的钢种。
纯铁强度低,不宜用做结构材料,但由于其导磁率高, 矫顽力低,可作软磁材料使用,例如做电磁铁的铁芯等。
白口铸铁硬度高、脆性大,不能切削加工,也不能锻造,但其耐磨性好,铸造性能优良,适用于作要求耐磨、不受冲击、形状复杂的铸件,例如拔丝模、冷轧辊、货车轮、犁铧、球磨机的磨球等。
2、在铸造工艺方面的应用
根据Fe-Fe
C相图可以确定合金的浇注温度。
浇注温度一般在液相线以上
3
50~100℃。
从相图上可看出,纯铁和共晶白口铸铁的铸造性能最好,它们的凝固温度区间最小,因而流动性好,分散缩孔少,可以获得致密的铸件,所以铸铁在生产上总是选在共晶成分附近。
在铸钢生产中,碳质量分数在%~%之间,因为这个范围内钢的结晶温度区间较小,铸造性能较好。
3、在热锻、热轧工艺方面的应用
钢处于奥氏体状态时强度较低,塑性较好,因此锻造或轧制选在单相奥氏体区进行。
一般始锻、始轧温度控制在固相线以下100~200℃范围内。
一般始锻温度为1150~1250℃, 终锻温度为750~850℃。
4、在焊接工艺方面的应用
随着含碳量的增加,可焊性变差,故焊接用钢主要是低碳钢和低合金钢,铸铁主要是修复和焊补。
5、在切削加工方面的应用
一般认为钢的硬度在160~230HBS时,切削加工性能最好。
6、在热处理工艺方面的应用
C相图对于制订热处理工艺有着特别重要的意义。
一些热处理工艺如退火、 Fe-Fe
3
C相图确定的。
正火、淬火的加热温度都是依据Fe-Fe
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C相图的局限性
二、Fe-Fe
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1、Fe-Fe
C相图只反映铁碳二元合金中相的平衡状态,如含有其它元素,相图将发生
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变化。
2、Fe-Fe
C相图反映的是平衡条件下铁碳合金中相的状态,若冷却或加热速度较快
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时,其组织转变就不能只用相图来分析了。