内容发布更新时间 : 2024/6/26 20:05:40星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
初晶的形态：如果是固溶体，一般的形态呈树枝状（包含组织的卵形相），若是亚金属和非金属（如Sb、Bi、Si等）或化合物（如Fe3C等），则一般具有较规则的外形。
4.在相图中三相水平线处：在转变前后相和组织能用杠杆定律来计算，转变过程中不能。转变前后的相是两相，转变过程中为3相，杠杆定律只适用于两相区。
5. Si量为56.5%的Mg-Si合金为共晶合金，
计算共晶前相的相为单相L，含量为100%；共晶前组织的L组织，量为100%。 共晶后的相Mg2Si和Si两相，其相对含量为： W（Mg2Si）=（100-56.2）/（100-36.8）×100%=69.3% W（Si）=1- W（Mg2Si）=1-69.3%=31.7% 共晶后组织为(Mg2Si+Si) ，量为100%。
6. 若要铸造某一工件，其所用合金材料的组元已确定，其组元含量确定方法：先找到此合金相图，然后再找出相图中固液相线距离较小的合金，即为铸造用合金。
7.设α中B的最大溶解度为x，共晶合金成分为y，则 （25%-x）/(y-25%)=26（2/ 3）/73(1/3) (1) (50%-x）/(y-50%)=60/40 (2) 由式（1）、（2）得：x=3.7%，y=80.9% β中B的最大溶解度为96.3% 因此参考相图为：
名称 定义 碳在α-Fe中形F 成的间隙固溶体 碳在γ-Fe中形A 成的间隙固溶体 面心立方 体心立方 晶格结构 碳含量 溶碳能力低。 727℃最大,wc=0.0218%； 室温时, wc=0.0008% 727℃时，wc=0.77%, 强度硬度不高,塑性韧性1148℃时最大, 良好，δ=40～60% w c=2.11% 性能 与纯铁相似，强度硬度低，塑性韧性好。δ=30～50% 模块四 铁碳合金
综合训练——课题1 铁碳合金的基本相与铁碳合金相图 1.名词解释 （略） 2.选择题
（1）A （2）C，A 3.判断题
（1）√ （2）× （3）√ 4.分析问答题 （1）略
（2）铁碳合金的基本相有
铁与碳生成的Fe3C 金属化合物 复杂晶格结wc=6.69% 构 硬度很高,约800HBW,塑性和韧性几乎为零。
（3）答：绑扎物件需要的强度较低，低碳钢丝可满足要求；起重机吊重物的钢丝绳需要高强度，需含碳量较高的钢因此需60、65、70钢制成。
综合训练——课题2 典型铁碳合金的冷却过程及组织转变 根据铁碳合金相图，回答问题：
1.答：热轧和锻造需要材料的塑性良好，而当钢加热到1000℃以上才能得到塑性良好的奥氏体组织。 2.答：在1100℃时碳含量为0.4%的钢的组织为A组织，塑性良好适合于锻造；含碳量为4.2%的铸铁在1100℃时组织为A+渗碳体，渗碳体是硬而脆的组织，锻造时易开裂因此不适合锻造。
3.答：45钢在600℃时组织为F+P，750℃时组织为F+A，900℃时组织为A组织。
4.答：70钢和T10钢属于高碳钢，硬度很高，20钢和30钢含碳量比70钢和T10钢低很多，因此硬度也低很多，锯条70钢和T10钢时易磨钝。
5.答：略（见课本75-77页）
综合训练——课题3 碳含量对铁碳合金平衡组织和性能的影响 ? ?
1.答：1）随着， HBS↑ 、σb↑；δ↓、 Ak↓ ；由于钢在室温下有F 和 Fe3C两相组成，F软而韧，Fe3C硬而脆，随 Wc↑, F量↓，Fe3C↑。
2） Wc = 0.9% 时，σb达到最高；Wc＞0.9%时，随 Wc↑，σb↓； 由于 Fe3CⅡ成网状，使σb↓，因此，工业用钢的含碳量一般不超过1.3%。 2.答：见1题的2）
3.答：亚共析钢和亚共晶白口铸铁的相组成都为F 和Fe3C两相； ? ?
亚共析钢的组织为F+P
亚共晶白口铸铁的组织为P+ Fe3CⅡ+Ld′。
4.答：方法一 硬度由高到低Wc = 4.5%,Wc =2.0%, Wc =0.2% 方法二 金相组织不同Wc =0.2%为F+P Wc =2.0%为P+ Fe3CⅡ Wc = 4.5%为Ld′+ 一次Fe3C
5.答：合金的固液相线间距越小，铸造性能越好，钢的结晶温度范围不为零，且含碳量大于0.25%的比小于0.25%的钢结晶温度宽；而含碳量为4.3%的铸铁结晶温度是恒温，结晶温度差为零，因此含碳量为4.3%
的铸铁铸造性能好于钢，含碳量大于0.25%的比小于0.25%的钢铸造性能差。
综合训练——课题4 Fe-Fe3C相图的应用及局限性 1.答：（略）
2.答：钢的锻造温度一般应选在1000℃以上。
3.答：结晶温度范围窄：纯铁和碳含量较低的钢以及共晶白口铸铁和成分接近共晶成分的铁碳合金适合于铸造。
4.答：铁碳相图在热处理方面的应用：热处理的温度要依据铁碳相图； 铁碳相图在焊接方面的应用：含碳量低的钢焊接性能越好。 5.答：同课题3综合训练5题。
综合训练——课题5 合金元素对铁碳合金的影响 1. 判断题 （1）错误（2）错误 2.分析问答题
（1）答：钢中常含的杂质元素有硅、锰、硫、磷等。
硅:来自炼钢原料,强脱氧剂（有益元素），强化铁素体,提高钢的强度、 硬度，降低塑性和韧性；
锰:来自生铁和脱氧剂,具有一定的脱氧能力（有益元素），使铁素体强化； 硫:强化铁素体,热脆（有害元素） 磷: 强化铁素体,冷脆（有害元素）
（2）答：合金元素对钢性能的影响：固溶强化、弥散强化、提高钢的淬透性、提高回火稳定性、可造成二次硬化，使其热处理加热温度更高，保温时间更长。
（3）答：扩大奥氏体相区：Mn、Ni等合金元素；
缩小奥氏体相区：Cr、Mo、W、V、Ti、Si等。
（4）答：合金元素对铁碳合金相图的影响：改变A1线和A3线；使S、E点左移。
模块五 金属的塑性变形与再结晶
综合训练——课题1 金属的塑性变形 1.答：金属塑性变形的基本方式有滑移和孪生。
2.答：单晶体塑性变形原理：只有在切应力的作用下，才能产生塑性变形，切应力则使晶体产生弹性歪扭，并在超过滑移抗力时引起滑移面两侧的晶体发生相对滑移。当切应力较小时，晶格发生弹性歪扭，若去除外力，晶格弹性歪扭 也随之消失，晶体恢复到原始状态，即产生弹性变形;若切应力继续增大到超
过原子间结合力，则在某个晶面两侧的原子将发生相对滑移， 滑移的距离为原子间距的整数倍，此时，如果使切应力消失，晶格歪扭可以恢复，但已经滑移的原子不能恢复到变形前的位置，即产生塑性变形。如果切应力继续增大，其他晶面上的原子也产生滑移，从而使晶粒塑性变形继续下去。许多晶面上都发生滑移后就形成了单晶体的整体塑性变形。
通过孪生方式的变形，使孪生面两侧的晶体形成了镜面对称关系（镜面即孪生面）。整个晶体经变形后，只有孪晶带中的晶格位向发生了变化，而孪晶带两边外侧晶 体的晶格位向没发生变化，但相距一定距离，孪生与滑移的主要区别是:孪生变形时，孪晶带中相邻原子面的相对位移为原子间距的分数值，晶体位向发生 变化与未变形部分形成对称;而滑移变形时，滑移的距离是原子间距的整数倍，晶体的位向不发生变化。金属的塑性变形过程中，滑移和孪生往往是交替进行的，这样就可以获得较大的变形量。
多晶体塑性变形原理：多晶体塑性变形的基本方式仍然是滑移和孪生。但由于晶界的存在和每个晶粒中晶格位向的不同，多晶体的塑性变形要比单晶体复杂得多，表现出以下不同于单晶体的特点。1）一个有先后和不均匀的塑性变形过程；2）晶粒间位向差阻碍滑移；3）晶界阻碍位错运动。
3.答：当合金由多相混合物构成时，除了基本相变形之外，第二相的性质、形状、大小、数量和分布情况，在塑性变形中，也常起决定性的作用。
1)若合金内两相含量相差不大，且两相的变形性能相近，则合金的变形性能为两相的平均值。 2)若合金中的两相变形性能相差很大，其中一相塑性较好，故变形先在这塑性较好的相内进行；另一相硬而脆，难以变形。
因此，这第二相在室温下无显著变形，它主要是对基体变形起阻碍作用。 第二相阻碍变形的作用由于其形状、大小和分布不同而有很大差异。
(1)如果第二相连续网状分布在塑性相晶界上，这样塑性相的晶粒被脆相包围，使其变形能力无从发挥，晶界处的应力集中也难于松弛，合金的塑性将大大降低，经很少量变形就会在脆性相的网络处产生断裂。脆性相数量越多，网的连续性越严重，合金的塑性也越差，甚至强度也随之下降。
(2)如果脆性的第二相呈层片状分布时，则对塑性变形的危害比较小，特别是层片越细小，合金的力学性能越高。
(3)若第二相以颗粒状尤其以弥散质点均匀分布在基体上，则使位错或其他缺陷的运动受到更大的阻碍，可显著提高合金的强度。第二相质点弥散度越大，合金的强度越高。
4.答：塑性变形对组织结构的影响1）晶粒被拉长2）形成亚结构（3）形成变形织构（择优取向）。 5. 加工硬化晶界处大量堆积的位错，均会阻碍位错的运动，使金属塑性变 形抗力增大，强度和硬度显著提高。随着变形程度增加，金属强度和硬度升高，塑性和韧性下降的现象。
有利：1）可利用冷变形强化来强化金属，提高其强度、硬度和耐磨性。