作业(2)解答

Fe Fe 同素异构转变点（1394℃，0%C ） • N：
• G： Fe Fe 同素异构转变点（912℃，0%C）
三、绘出Fe-Fe3C相图（2），标明各区域的组织成分，并说明各特性点S 、E 、 P、N 、G （2.5）和各特性线GS 、SE 、PQ 、PSK（2）的含义。
一、名词解释（3）：
• Phase：体系中具有相同物理与化学性质的，且 与其他部分以界面分开的均匀部分称为相 。 • T12A：w(C)=1.2%的高级优质碳素工具钢。
• W18Cr4V：是合金工具钢，碳的平均质量分数超 过1%，含有W、Cr、V 3种主要合金元素，W的 质量分数约为18%，Cr的质量分数约为4%，V的 质量分数小于1.5%。
四、根据Fe-Fe3C相图，分析含碳量分别为 0.60% 、 0.77% 、 1.0% 的铁碳合金在充分奥氏体化以后缓慢冷却至室温时的相转 变过程和室温平衡组织。 五、将直径为5mm的T8钢加热至760℃并保温足够时间，问： （1）采用什么样的冷却工艺可得到如下组织：珠光体，索氏体， 屈氏体，贝氏体，马氏体？ （2）并且描述所得珠光体、索氏体、屈氏体、贝氏体、马氏体 的组织结构特点。
• S：共析点（727℃，0.77%C） 在这一点上发生共析转变， Fe 反应式： ，当冷却到 727℃时从具有S点成 3C 分的奥氏体中同时析出具有P点成分的铁素体和渗碳体的 两相混合物——珠光体P • E：碳在γ -Fe中的最大溶解度点（1148℃，2.11%C）
• P：碳α-Fe在中的最大溶解度点 （0.0218%C，727℃ ）
五、将直径为5mm的T8钢加热至760℃并保温足够时间，问： （1）采用什么样的冷却工艺可得到如下组织：珠光体，索氏体，屈氏体，贝 氏体，马氏体？（3）
• • • • • • 珠光体：冷却至线727~650℃范围内等温停留一段时间，再冷却下来得到珠 光体组织。 索氏体：冷却至650～600℃温度范围内等温停留一段时间，再冷却下来得到 索光体组织。 屈氏体：冷却至600～560℃温度范围内等温停留一段时间，再冷却下来得到 屈氏体组织。 上贝氏体：冷却至560～350℃温度范围内等温停留一段时间，再冷却下来得 到上贝氏体组织。 下贝氏体：冷却至350～230 ℃温度范围内等温停留一段时间，再冷却下来得 到下贝氏体组织。 马氏体：迅速冷却至Ms（230°C）－Mf温度范围内等温停留一段时间，再 冷却下来得到马氏体。（或者使用水冷等迅速冷却的方式可以获得马氏体组 织。）
• ES线：碳在奥氏体中的溶解度曲线，又称Acm温度线，随温度的降 低，碳在奥化体中的溶解度减少，多余的碳以Fe3C形式析出，所以具 有0.77%～2.11%C的钢冷却到Acm线与PSK线之间时的组织，从A中 析出的称为二次渗碳体。 • GS线：不同含碳量的奥氏体冷却时析出铁素体的开始线称A3线，GP 线则是铁素体析出的终了线，所以GSP区的显微组织是α+γ 。 • PQ线：碳在铁素体中的溶解度曲线，随温度的降低，碳在铁素体中 的溶解度减少，多余的碳以Fe3C形式析出，从中析出的称为三次渗碳 体，由于铁素体含碳很少，析出的很少，一般忽略，认为从727℃冷 却到室温的显微组织不变。 • PSK线：共析转变线，在这条线上发生共析转变，产物（P）珠光体， 含碳量在0.02～6.69%的铁碳合金冷却到727℃时都有共析转变发生。
五、将直径为5mm的T8钢加热至760℃并保温足够时间，问： （2）并且描述所得珠光体、索氏体、屈氏体、贝氏体、马氏体的组织结构特 点。（2.5）
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• 珠光体：层片状铁素体和渗碳体的机械混合物。 • 索氏体：奥氏体过冷在650～600℃温度范围内形成层片 较细的珠光体。 • 屈氏体：奥氏体过冷在600～560℃温度范围内形成片层 极细的珠光体。 • 贝氏体：过饱和的铁素体和渗碳体组成的混合物。
二、二元合金相图表达了合金的哪些关系？（1）在二元合金相图中应用 杠杆定律可以计算什么？（1）
• 二元合金相图表达了在平衡条件下合金的 状态与温度和成分之间的关系。 • 应用杠杆定律可以计算合金相互平衡两相 的成分和相对含量。
三、绘出Fe-Fe3C相图（2），标明各区域的组织成分，并说明各特性点S 、E 、 P、N 、G （2.5）和各特性线GS 、SE 、PQ 、PSK（2）的含义。
• 马氏体：碳在α-Fe中的过饱和固溶体。（或：具有体心正 方结构，实质上是渗碳体未从奥氏体中析出，铁原子由面 心立方转变为体心立方的碳过饱和铁素体。）
四、根据Fe-Fe3C相图，分析含碳量分别为 0.60% 、 0.77% 、 1.0% 的铁碳合 金在充分奥氏体化以后缓慢冷却至室温时的相转变过程和室温平衡组织（3）。
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四、根据Fe-Fe3C相图，分析含碳量分别为 0.60% 、 0.77% 、 1.0% 的铁碳合 金在充分奥氏体化以后缓慢冷却至室温时的相转变过程和室温平衡组织（3）。
三、绘出Fe-Fe3C相图（2），标明各区域的组织成分，并说明各特性点S 、E 、 P、N 、G （2.5）和各特性线GS 、SE 、PQ 、PSK（2）的含义。
三、绘出Fe-Fe3C相图（2），标明各区域的组织成分，并说明各特性点S 、E 、 P、N 、G （2.5）和各特性线GS 、SE 、PQ 、PSK（2）的含义。
Assignment II
deadline: 2011-4-12
一、名词解释： phase T12A W18Cr4V 二、二元合金相图表达了合金的哪些关系？在二元合金相图中应用 杠杆定律可以计算什么？
三、绘出Fe-Fe3C相图，标明各区域的组织成分，并说明各特性点 S 、E 、P、N 、G 和各特性线GS 、SE 、PQ 、PSK的含义。
• 0.60% C：充分奥氏体化后，冷到1点时奥氏体开始析出铁素体F，12点之间奥氏体A成分沿GS线变化，铁素体F成分沿GP线变化，当温 度到2点时，奥氏体的成分达到S点成分（含碳0.77%），便发生共析 转变，形成珠光体，此时，原先析出的铁素体保持不变，称为先析铁 素体，其成分为0.02%C，所以共析转变结束后，合金的组织为先析 铁素体和珠光体，当温度继续下降时，铁素体的溶碳量沿PQ线变化， 析出三次渗碳体Fe3CIII ，同样量很少，可忽略。 所以室温平衡组织为：铁素体F+珠光体P 或者： 充分奥氏体化 1 奥氏体开始析出铁素体， 1-2 奥氏体析出铁素体，奥氏体A成分沿GS线变化，铁素体 F成分沿GP线变化 2 发生共析转变 Fe3C ，形成珠光体组织 温度继续下降 铁素体的溶碳量沿PQ线变化，析出三次渗碳体 Fe3CIII ，同样量很少，可忽略。 室温平衡组织为：铁素体F+珠光体P
四、根据Fe-Fe3C相图，分析含碳量分别为 0.60% 、 0.77% 、 1.0% 的铁碳合 金在充分奥氏体化以后缓慢冷却至室温时的相转变过程和室温平衡组织（3）。
• 0.77%C：充分奥氏体化后，冷到1点时（727℃），在恒 温下发生共析转变，转变结束时全部为珠光体P，珠光体 中的渗碳体称为共析渗碳体，当温度继续下降时，珠光体 中铁素体溶碳量减少，其成分沿固溶度线PQ变化，析出 三次渗碳体Fe3CIII，它常与共析渗碳体长在一起，彼此分 不出，且数量少，可忽略。 所以室温平衡组织为：珠光体P。 • 1.0% C：合金充分奥氏体化后，冷却到1点，开始从奥氏 体中析出二次渗碳体Fe3CII ，沿奥氏体的晶界析出，呈网 状分布，1-2间不断析出，奥氏体成分沿ES线变化，当温 度到达2点（727℃）时，其含碳量降为0.77%，在恒温下 发生共析转变，形成珠光体，此时先析出的Fe3CII保持不 变，所以共析转变结束时的组织为二次渗碳体和珠光体， 忽略Fe3CIII 。 所以室温平衡组织为：二次渗碳体和珠光体。