习题讲解_IV(铁碳合金相图)

铁碳合金相图详细讲解

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。

铁碳合金相图知识点讲解

铁碳合金相图1、纯铁的同素异构转变许多金属在固态下只有一种晶体结构，如铝、铜、银等金属在固态时无论温度高低，均为面心立方晶格（金属原子分布在立方体的八个角上和六个面的中心，如图a）。

钨、钼、钒等金属则为体心立方晶格（八个原子分布在立方体的八个角上，一个原子处于立方体的中心，如图b所示）。

但有些金属在固态下存在两种或两种以上的晶格形式，如铁、钴、钛等，这类金属在冷却或加热过程中，其晶格形式会发生变化。

金属在固态下随着温度的改变，由一种晶格转变为另一种晶格的现象，称为同素异构转变。

图a 面心立方晶体图b 体心立方晶体图1是纯铁的冷却曲线。

液态纯钛在1538℃进行结晶，得到体心立方晶格的δ-Fe 。

继续冷却到1394℃发生同素异构转变，成为面心立方晶格γ-Fe。

在冷却到912℃又发生一次同素异构转变，成为体心立方晶格α-Fe。

正因为纯铁的这种同素异构转变，才使钢和铸铁通过热处理来改变其组织和性能成为可能。

图1 纯铁的冷却曲线纯铁的同素异构转变与液态金属的结晶过程相似，遵循结晶的一般规律：有一定的平衡转变温度（相变点）；转变时需要过冷度；转变过程也是由晶核的形成和晶核的长大来完成。

但是这种转变是在固态下进行的，原子扩散比液态下困难，因此比液态金属结晶具有较大的过冷度。

另外，由于转变时晶格致密度的改变，将引起晶体体积的变化。

如：γ-Fe转变为α-Fe时，他可能引起钢淬火时产生应力，严重时会导致工件变形或开裂。

纯铁的磁性转变温度为770℃。

磁性转变不是相变，晶格不发生转变。

770℃以上无铁磁性，770℃以下有铁磁性。

2、铁碳合金的基本组织在铁碳合金中，铁和碳是两个基本组元。

在固态下，铁和碳有两种结合方式：一是碳溶于铁中形成固溶体，二是铁与碳形成渗碳体，它们构成了铁碳合金的基本组成相。

（1）液相用”L”表示。

是铁碳合金在熔化温度以上形成的均匀液体。

（2）铁素体用符号"F"（或“α”、“δ”）表示。

课题四铁碳合金相图

课题四铁碳合金相图 ☂铁碳合金相图各特性点表5-1 铁碳合金相图各特性点表5
符号
A点 C点 D点 E点 F点 G点 P点 S点
温度/℃
1538 ℃ 1148 ℃ 1227 ℃ 1148 ℃ 1148 ℃ 912 ℃ 727 ℃ 727 ℃
碳含量(%)
0% 4.30% 6.69% 2.11% 6.69% 0% 0.0218% 0.77%
课题四
铁碳合金相图
☂典型铁碳合金结晶过程及组织
铁碳合金按其含碳量及室温组织分类纯铁（wC≤0.0218%）钢（0.0218%<wC≤2.11%）
亚共析钢（0.0218%<wC <0.77%）共析钢（wC =0.77%）过共析钢（0.77%<wC≤2.11%）
白口铸铁（2.11%<wC <6.69%）
课题四铁碳合金相图 ☂在选材方面的应用
在铸造方面的应用在锻造和焊接方面的应用在热处理方面的应用
含
义
纯铁的熔点共晶点Lc←→AE+Fe3C Fe3C的熔点碳在γ-Fe中的最大溶解度共晶生成Fe3C的成分 α-Fe←→γ-Fe同素异构转变点碳在α-Fe中的最大溶解度共析点As→FP+Fe3C
课题四铁碳合金相图
☂相图中的特性线
ACD线为液相线。此线以上的区域是液相区，液态合金冷却到此线温度时，便开始结晶 . AECF线为固相线。表示合金冷却到此线温度时将全部结晶成固态 .液相线和固相线之间所构成的两个区域，是由液态合金和结晶体组成的两相区。不过这两个区所包含的结晶体不同，液态合金沿AC线结晶出来的是奥氏体，而沿CD线结晶出来的是渗碳体。由液态合金直接析出的渗碳体称为一次渗碳体（Fe3CⅠ）．

第04章铁碳合金相图

铁和碳的合金称为铁碳合金，如钢和铸铁都是铁碳合金。要掌握各种钢和铸铁的组织、性能及加工方法等，必须首先了解铁碳合金中的
化学成分、组织和性能之间的关系。
铁碳合金相图是研究铁碳合金组织与成分、温度关系的重要图形，了解和掌握它对制定钢铁的各种加工工艺都有着重要的作用。
4.1
铁碳合金的基本组织在铁碳合金系中，可配制多种成分不同的铁碳合金，它们
γ -Fe的最大空隙半径 4-3所示。由于 γ -Fe是面心立方晶格，而
略小于碳原子的半径，其晶格的间隙较大，故奥氏体的溶碳能
力较强，溶解度比铁素体高得多。在1 148℃时溶碳量可达 2.11%的最大溶解度，随着温度的下降，溶解度逐渐减小，在 727℃时溶碳量为0.77%。
4.1
铁碳合金的基本组织
应该指出的是：稳定的奥氏体属于铁碳合金的高温组织，当铁
碳合金缓冷到 727℃时，奥氏体将发生转变，转变为其他类型的组织。
4.1
铁碳合金的基本组织
图4-4
奥氏体的显微组织
4.1
铁碳合金的基本组织
4.1.3
渗碳体
渗碳体(Fe3C)是指晶体点阵为正交系、分子式为Fe3C的一种金属化合物。渗碳体碳的质量分数是6.69%。渗碳体具有复杂的斜方晶格结构，如图4-5所示，与铁和碳的晶格结构完全
在不同温度下的平衡组织是各不相同的，但它们总是由几个基本相所组成。在液态，铁和碳可以无限互溶。在固态，碳可溶于铁中，
形成两种间隙固溶体——铁素体和奥氏体。
当碳的质量分数超过其固态溶解度时，则会出现化合物—
—渗碳体(Fe3C)。因此，在铁碳合金中，碳可以与铁组成化合
物，也可以形成固溶体，还可以形成混合物。铁碳合金在固态下的基本组织有铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和莱氏体等，

课题四铁碳合金相图课件

市场需求的预测
汽车工业需求
随着电动汽车和智能网联汽车的发展，对高性能、轻量化铁碳合金材料的需求将不断增加。
航空航天需求
随着航空航天技术的进步，对高强度、耐高温的铁碳合金材料的需求也将不断增长。
基础设施建设需求
随着全球基础设施建设的不断推进，对高强度、耐腐蚀的铁碳合金材料的需求也将持续增加。
THANKS
化学成分和组织结构等。
数据处理
对实验数据进行整理、分析和处理，利用数学方法绘制出相图。
图形绘制
将处理后的数据用图形的方式表示出来，形成铁碳合金相图。
相图的解读
平衡状态
根据相图可以确定不同成分的铁碳合金在不同温度下的平衡状态，如单相区、两相区、固溶体区等。
相变规律
相图描述了铁碳合金在不同温度和成分下的相变规律，包括同素异晶转变、共晶反应和共析反应等。
感谢观看
生产工艺的改进
高效成形技术
01
采用先进的成形工艺，如精密铸造、粉末冶金等，提高铁碳合
金材料的生产效率和产品质量。
节能减排技术
02
在生产过程中引入节能减排技术，降低铁碳合金生产的能耗和
污染物排放，实现绿色制造。
智能化生产
03
利用物联网、大数据等先进技术，实现铁碳合金生产的智能化
和自动化，提高生产效率和产品质量。
相图中的各个区域代表了不同成分的铁碳合金在不同温度下的平衡状态，包括液相区、固相区和两相区。
特性线
特性线是相图中的一些关键温度线，如熔点线、共晶点线、共析点线等，它们对确定合金的平衡状态和相变过程具有重要意义。
相图的绘制
实验数据
铁碳合金相图的绘制需要大量的实验数据，包括不同成分的铁碳合金在不同温度下的物理性质、

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。

铁碳相图习题与思考题剖析

习题与思考题剖析【例题】用铅锑合金制成的轴瓦，要求其组织为在共晶体上分布有5%Sb 作硬质点，试求该合金的成分及硬度（已知条件：纯铅的硬度为3HBS ，纯锑的硬度约为30HBS ）。

1. 分析Pb-Sb 二元合金相图如题图1所示。

由题意可知，在共晶体基体上分布有5%Sb 作硬质点，即指该合金的组织为95%的共晶体组织+5%Sb 硬质点所组成，那么即可判断该合金一定是过共晶成分。

那么，如何利用杠杆定律求出该合金组织的相对百分含量呢？由于杠杆定律仅适用于两相区，那么必须使所求的组织与相应的两相区相对应。

由题图1所示的相图可以看出，只有影线所示的两相区中的两相才有可能与所求的组织近似对应，即共晶体与液相对应（因为，在共晶线上一定成分的液相全部转变为共晶体组织），硬质点与先共晶相相对应。

那么，又如何来求硬度呢？这就要联想到相图与性能之间的对应关系，即硬度与成分对应为直线关系（如题图2所示），这样就可利用题目所给的已知条件，求出该合金的算术平均值来。

题图 1 PB – SB 二元合金相图题图 2 化学成分与硬度之间的关系 2. 解答设该合金的成分为X%Sb ，则根据杠杆定律：W Sb =2.111002.11--X =5 ， X=15.6 或 X X --=1002.11955 ，X=15.6 该合金的硬度为：3+7)330(1006.15=-⨯HBS或先求出铅和锑这两个相的相对百分含量，即W Pb =1001006.15100⨯-%=84.4% ，W Sb =15.6% 所以，该合金的硬度为：3×84.4%+30×15.6%=7HBS3. 常见错误剖析（1）对于题目所叙“要求其组织为在共晶体基体上分布有５% Ｓｂ作硬质点”这句话不理解，误认为两相的相对百分含量为5%的Sb，95%的Pb，那么该合金变为亚共晶合金，其结果必然造成一错再错；（2）不会应用杠杆定律来求解该合金组织的相对百分含量，具体表现在直接利用室温下的两相区来进行计算，“组织”和“相”混为一谈；（3）对于求解该合金的硬度感到茫然而不知所措，无从着手。

4 铁碳合金的相图的详细讲解

P,钢的性能即P的性能
b. ＞0.9%C，Fe3CⅡ为晶界连续网状，强度下降, 但硬度仍上升。 c. ＞2.11%C，组织中有以
Fe3C为基的Ld,合金太脆.
45
3 含碳量对工艺性能的影响
(1) 切削性能: 中碳钢合适 (2) 可锻性能: 低碳钢好 (3) 焊接性能: 低碳钢好 (4) 铸造性能: 共晶合金好
二次渗碳体
白口铸铁
共晶白口铸铁亚共晶白口铸铁过共晶白口铸铁
4.3
6.69
一次渗碳体
组织组成物相对量%
铁素体珠光体莱氏体
0
三次渗碳体
相组成物相对量%
100

Fe3C
0
44
2 含碳量对力学性能的影响
• 亚共析钢随含碳量增加，P 量增加，钢的强度、硬度升
高，塑性、韧性下降。
a. 0.77%C时，组织为100%
Fe3CⅠ+Ld
K
F + P
L'd
Fe3CⅠ+L'd
F+Fe3CⅢ
Fe
1.0
2.0
3.0
Fe3C 4.0
wc(%)
5.0
6.0
6.69
17
(一)铁碳合金相图中主要点和线的意义
• 五个重要的成份点: P、S、E、C、K。 • 四条重要的线: EF、ES、GS、PSK。 • 三个重要转变: 包晶转变、共晶转变、共析转变。 • 二个重要温度: 1148 ℃ 、727 ℃ 。
L+δ
δ+
L+ L+ Fe3C + + Fe3C
F+ Fe3C

习题讲解_IV(铁碳合金相图)

Fe3CII Ld P P+Fe3CII +L'd
x 2.11
2.11 0.77 4.30 x
WL'd
WLd =
100% 4.30 2.11
WFe3CII
6.69 0.77
100% 4.30 2.11
6.69-2.11 4.30 x
WP
1-WL'd
-WFe3CII
=
6.69-0.77
4.30
100% 2.11
铁碳合金相图
4. 画出xxx%C的Fe-C合金从高温缓冷到室温的冷却转变曲线及室温组织示意图；
5. 计算xxx%C的Fe-C合金组织中组织组成物的相对量。
共晶白口铸铁
L LLd Ld PL'd (P+Fe3C共晶)
WL'd WLd =100%
4.30
WFe3C晶
100% 6.69
4. 画出xxx%C的Fe-C合金从高温缓冷到室温的冷却转变曲线及室温组织示意图；
5. 计算xxx%C的Fe-C合金组织中组织组成物的相对量。
ห้องสมุดไป่ตู้
亚共析钢
+ P +P Fe3CIII +P+Fe3CIII
x-0.0218 WP 0.77-0.0218 100%
WFe3CIII
x 6.69
（1-WP）100%
铁碳合金相图
习题讲解
铁碳合金相图
铁碳相图应用
合金相
Fe－Fe3C 平衡相图
平衡组织
铁素体奥氏体渗碳体 Fe3C
珠光体 P
莱氏体 Ld、L·d
一次渗碳体共晶渗碳体二次渗碳体共析渗碳体三次渗碳体

铁碳相图详解

三、典型铁碳合金的平衡结晶过程铁碳相图上的合金,按成分可分为三类：⑴ 工业纯铁（〈0.0218％ C ），其显微组织为铁素体晶粒，工业上很少应用。

⑵ 碳钢(0.0218%~2。

11％C ），其特点是高温组织为单相A,易于变形，碳钢又分为亚共析钢（0.0218%~0。

77%C)、共析钢（0.77％C ）和过共析钢(0。

77%～2.11％C ）。

⑶ 白口铸铁（2。

11％～6。

69%C ），其特点是铸造性能好，但硬而脆,白口铸铁又分为亚共晶白口铸铁（2。

11％~4。

3%C ）、共晶白口铸铁（4.3%C ）和过共晶白口铸铁(4.3-6.69%C)下面结合图3-26，分析典型铁碳合金的结晶过程及其组织变化.图3—26 七种典型合金在铁碳合金相图中的位置㈠工业纯铁(图3-26中合金①）的结晶过程合金液体在1~2点之间通过匀晶反应转变为δ铁素体.继续降温时，在2~3点之间，不发生组织转变。

温度降低到3点以后，开始从d 铁素体中析出奥氏体，在3～4点之间，随温度下降，奥氏体的数量不断增多，到达4点以后，d 铁素体全部转变为奥氏体。

在4~5点之间,不发生组织转变。

冷却到5点时,开始从奥氏体中析出铁素体，温度降到6点，奥氏体全部转变为铁素体。

在6-7点之间冷却，不发生组织转变.温度降到7点，开始沿铁素体晶界析出三次渗碳体Fe 3C III 。

7点以下，随温度下降，Fe 3C III 量不断增加，室温下Fe 3C III 的最大量为:%31.0%1000008.069.60008.00218.03=⨯--=ⅢC Fe Q .图3—27为工业纯铁的冷却曲线及组织转变示意图。

工业纯铁的室温组织为a+Fe 3C III ,如图3—28所示，图中个别部位的双晶界内是Fe 3C III 。

图3-27 工业纯铁的冷却曲线及组织转变示意图图3-28 工业纯铁的显微组织 400× ㈡共析钢（图3-26中合金②)的结晶过程共析钢的含碳量为0.77%，超过了包晶线上最大的含碳量0。

铁碳相图习题与思考题剖析

习题与思考题剖析【例题】用铅锑合金制成的轴瓦，要求其组织为在共晶体上分布有5%Sb 作硬质点，试求该合金的成分及硬度（已知条件：纯铅的硬度为3HBS ，纯锑的硬度约为30HBS ）。

1. 分析Pb-Sb 二元合金相图如题图1所示。

由题意可知，在共晶体基体上分布有5%Sb 作硬质点，即指该合金的组织为95%的共晶体组织+5%Sb 硬质点所组成，那么即可判断该合金一定是过共晶成分。

那么，如何利用杠杆定律求出该合金组织的相对百分含量呢？由于杠杆定律仅适用于两相区，那么必须使所求的组织与相应的两相区相对应。

由题图1所示的相图可以看出，只有影线所示的两相区中的两相才有可能与所求的组织近似对应，即共晶体与液相对应（因为，在共晶线上一定成分的液相全部转变为共晶体组织），硬质点与先共晶相相对应。

那么，又如何来求硬度呢？这就要联想到相图与性能之间的对应关系，即硬度与成分对应为直线关系（如题图2所示），这样就可利用题目所给的已知条件，求出该合金的算术平均值来。

题图 1 PB – SB 二元合金相图题图 2 化学成分与硬度之间的关系 2. 解答设该合金的成分为X%Sb ，则根据杠杆定律：W Sb =2.111002.11--X =5 ， X=15.6 或 X X --=1002.11955 ，X=15.6 该合金的硬度为：3+7)330(1006.15=-⨯HBS或先求出铅和锑这两个相的相对百分含量，即W Pb =1001006.15100⨯-%=84.4% ，W Sb =15.6% 所以，该合金的硬度为：3×84.4%+30×15.6%=7HBS3. 常见错误剖析（1）对于题目所叙“要求其组织为在共晶体基体上分布有５% Ｓｂ作硬质点”这句话不理解，误认为两相的相对百分含量为5%的Sb，95%的Pb，那么该合金变为亚共晶合金，其结果必然造成一错再错；（2）不会应用杠杆定律来求解该合金组织的相对百分含量，具体表现在直接利用室温下的两相区来进行计算，“组织”和“相”混为一谈；（3）对于求解该合金的硬度感到茫然而不知所措，无从着手。

铁碳合金相图(习题)

铁碳合金相图一、选择题1、铁素体就就是碳溶解在( )中所形成得间隙固溶体。

A、α-FeB、γ－FeC、δ-ＦeD、β－Fe2、奥氏体就就是碳溶解在( )中所形成得间隙固溶体。

ﻫ A、α-Ｆe B、γ-FｅC、δ-FｅＤ、β－Feﻫ３、渗碳体就就是一种（)。

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，钢与铁得分界点得含碳量为( )。

A、2％B、2、06% Ｃ、2、11% D、２、2％ﻫ５、莱氏体就就是一种( )。

A、固溶体B、金属化合物Ｃ、机械混合物 D、单相组织金属6ﻫ、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7ﻫ、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8ﻫ、在Ｆe－Fｅ３C相图中，共析线也称为( )。

A、A1线Ｂ、ECF线 C、Acｍ线Ｄ、ＰSK线ﻫ９、珠光体就就是一种( ）。

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,钢得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得晶粒区所组成,其晶粒区从表面到中心得排列顺序为( )。

ﻫ 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,共析线得温度为（ )。

ﻫＡ、724℃ B、７2５℃ C、726℃Ｄ、727℃1４、在铁碳合金中,共析钢得含碳量为( )。

A、0、６7% Ｂ、０、７7％ C、０、8％D、0、8７％ﻫ二、填空题ﻫ１、珠光体就就是(铁素体）与( 二次渗碳体）混合在一起形成得机械混合物。

工程材料 4 铁碳合金相图

铁碳合金相图
二、铁碳合金中的相与组织
δ相（高温铁素体） γ相（奥氏体 A ） α相（铁素体 F ） Fe3C相（渗碳体 Cem，Cm ） G 石墨
一）铁素体
铁素体是碳在α-Fe中的固溶体，用符号“F‖表示。其组织结构与组织形态如图所示。 1）铁素体的特点：
铁素体
1）铁素体的特点：
六、合金Ⅵ（过共晶白口铸铁）
过晶白口铸铁结晶过程的基本转变：匀晶转变+共晶转变+二次相析出转变+共析转变室温组织：一次渗碳体+低温莱氏体
显微组织
主要组织组成物
铁素体
珠光体
钢铁分界线
莱氏体
渗碳体
A

L+
H
温N 度
J
A
B
主要组织组成物
L L+A
A+
D
L+ Fe3C
E S
P A+ Fe3CⅡ
因此整个 Fe － C 相图包括 Fe － Fe3C 、 Fe3C － Fe2C 、 Fe2C － FeC 、 FeC－C等部分组成。鉴于含碳量为6.69%的Fe3C硬而脆，超过6.69％的铁碳合金没有实用价值。所以我们研究的铁碳相图，实际上是Fe和Fe3C二个基本组元组成的Fe－Fe3C相图或Fe和自由碳组成的Fe－G相图。
0.77 6.69
6.69 0.45 100 % 94% 6.69 0.0218
Fe3C = 1 - wF = 6% 答：……..
三、合金Ⅲ（过共析钢）
三、合金Ⅲ（过共析钢）过共析钢结晶过程的基本转变：
匀晶转变、二次相析出转变、共析转变
室温组织：珠光体P+二次渗碳体Fe3CⅡ

第三章铁碳相图(含答案)

第三章铁碳相图(含答案)第三章铁碳相图一、填空题（在空白处填上正确的内容）1、从相变的角度来看，钢与铸铁是按________来区分的，钢与工业纯铁是按________来区分的。

答案：有无共晶转变、有无共析转变2、碳溶解在________中形成的间隙固溶体称为奥氏体，常用符号________表示；奥氏体的力学性能是________和________不高，但具有良好的________。

答案：γ-Fe、A、强度、硬度、塑性3、渗碳体是铁和碳的化合物，常用________表示；渗碳体的含碳量为6．69％，具有复杂的晶格，它的________很高，脆性很大，而________和________几乎等于零。

C、硬度、塑性、韧性答案：Fe3C相图，它由三个典型的二元合金相图组合而成，即________、________和4、统观Fe-Fe3________。

答案：匀晶（型）相图、共晶（型）相图、包晶（型）相图5、铁碳合金在固态下的基本相有________、________和________三种。

答案：铁素体（F）、奥氏体(A)、渗碳体(Fe3C)6、在钢中，由于铁与碳的相互作用，可以形成四种基本组织，即________、________、________和________。

答案：铁素体（F）、奥氏体（A）、渗碳体（Fe3C）、珠光体（P）7、Fe-FeC相图中，根据E点（含碳量为________）可将铁碳合金分为________和________3两大部分。

答案：2.11%、（碳）钢、铸铁8、在铁碳合金的基本相中，属于固溶体的有________、________，属于金属间化合物的有________。

答案：奥氏体、铁素体、渗碳体9、含碳量为4.3％的铁碳合金叫________，在1148℃以上为________，缓冷至1148℃时发生________反应，继续冷却到727℃时发生________转变，其室温组织为________。

4铁碳相图

铁碳相图1何谓金属的同素异构转变？试画出纯铁的结晶冷却曲线和晶体结构变化图。

2C Fe Fe 3-相图上三条水平线上进行何种类型的反应？3 何谓铁素体?何谓奥氏体?何谓渗碳体?其晶体结构如何?性能如何?4 何谓一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体?何谓共晶渗碳体和共析渗碳体?在显微镜下它们的形态有何特点?铁碳合金中二次渗碳体、三次渗碳体的最大可能含量是多少?5 何谓珠光体?何谓莱氏体、变态莱氏体?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是多少?6画出C Fe Fe 3-相图，并分别填写相区中的相和组织组成物。

7.分析20号、45号、T12、共析钢的平衡结晶过程及室温组织，并画出室温平衡组织示意图，根据杠杆定律，计算各组织组成物及相组成物的相对重量。

8 有一过共析钢在室温下C Fe 3的重量百分数为4％，利用杠杆定律判断该钢的含碳量是多少？9 利用杠杆定律计算3.2％C 亚共晶白口铁在室温下组织中珠光体、二次渗碳体和变态莱氏体的相对含量？按相组成物计算铁素体和渗碳体的相对含量？10 何谓碳素钢？何谓白口铸铁？按室温平衡组织它们可分几类？其各类组织如何？11 今有一含碳2.0％的铁碳合金试样，在室温下从组织中观察到了少量的变态莱氏体，试分析其原因如何？12 今有一含碳2.2％的铁碳合金，室温下组织为珠光体与厚网状的游离渗碳体，没有发现莱氏体，试分析其原因如何？13.Fe-Fe3C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？14．根据Fe-Fe3C 相图，说明产生下列现象的原因：1）含碳量为1.0% 的钢比含碳量为0.5% 的钢硬度高；2）在室温下，含碳0.8% 的钢其强度比含碳1.2% 的钢高；3）在1100℃，含碳0.4% 的钢能进行锻造，含碳4.0% 的生铁不能锻造；4）绑轧物件一般用铁丝（镀锌低碳钢丝），而起重机吊重物却用钢丝绳（用60 、65 、70 、75 等钢制成）；5）钳工锯T8 ，T10,T12 等钢料时比锯10,20 钢费力，锯条容易磨钝；6）钢适宜于通过压力加工成形，而铸铁适宜于通过铸造成形。

习题讲解_IV(铁碳合金相图)

铁碳合金相图详细讲解

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课题四 铁碳合金相图

第04章 铁碳合金相图

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4 铁碳合金的相图的详细讲解

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工程材料 4 铁碳合金相图

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