内容发布更新时间 : 2024/12/23 23:31:04星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
8、什么是成分过冷?画图说明其如何形成。
9、试叙述纯金属与固溶体合金结晶过程中形核、长大的条件及方式有何异同?
答:相同点是都需要⊿T>0、能量起伏、结构起伏,而固溶体合金结晶过程还需要成分起伏;固溶体是结晶出的晶体与液相成分不同的结晶,纯金属是结晶出的晶体成分与液相相同的结晶
10、何谓相组成物和组织组成物?画出冷却曲线
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答:组织组成物:按组织形貌特征划分合金的基本单元;相组成物:仅从组织成分、晶体结构划分合金组织的基本单元。
相组成物冷却曲线
11、为什么利用包晶转变可以细化晶粒?举例说明之。什么是包晶偏析?如何消除? 答:在包晶转变前形成大量细小化合物,起非均匀形核作用,从而具有良好细化晶粒作用。例如:在铝及铝合金中添加少量钛,可获得显著细化晶粒效果。包晶偏析:由于包晶转变不能充分进行而产生的化学成分不均匀现象。可采用长时间的扩散退货来减少或消除
第四章
1、何谓铁素体、奥氏体和渗碳体?他们的晶体结构如何?性能如何? 版本一:
铁素体:碳溶于α-Fe中的间隙固溶体,用符号F或 α表示;为体心立方结构;强度硬度低,塑性韧性高。
奥氏体:碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体,以符号A表示;为面心立方结构;强度硬度低,塑性韧性高。
渗碳体: 铁与碳形成的间隙化合物Fe3C,含碳量为ωC=6.69%,可用Cm表示;属正交晶系,结构复杂;硬度高、塑性差,低温下具有一定的铁磁性。 版本二:
2、标注出图上的点、线和相区,说明有几个恒温反应,
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单相区——5个
相图中有5个基本的相,相应的有5个相区:
液相区(L)——ABCD以上区域 δ固溶体区——AHNA 奥氏体区(γ)——NJESGN
铁素体区(α)——GPQ(Fe3C)——DFK直线以左 渗碳体区
两相区——7个
7个两相区分别存在于两个相应的单相区之间:
L+δ——AHJBA L+γ——BJECB L+Fe3C——DCFD δ+γ——HNJH γ+α——GPSG
γ+ Fe3C——ESKFCE
α+ Fe3C——PQLKSP+ Fe3C+ 三相区——3个
包晶线——水平线HJB(Lδ+γ) 共晶线——水平线ECF(Lγ+Fe3C) 共析线——水平线PSK(γ+α+ Fe3C)
包晶转变 发生在1495℃(水平线HJB),反应式为:LB+δHγJ 式中L0.53——含碳量为0.53%的液相; δ0.09——含碳量为0.09%的δ固溶体;
γ0.17——含碳量为0.17%的γ固溶体,即奥氏体,是包晶转变的产物。
含碳量在0.09~0.53%之间的合金冷却到1495℃时,均要发生包晶反应,形成奥氏体。 共晶转变发生在1148℃(水平线ECF),反应式为:LCγE+Fe3C
共晶转变的产物是奥氏体与渗碳体的机械混合物,称为莱氏体,用Ld表示。凡是含碳量大于2.11%的铁碳合金冷却到1148℃时,都会发生共晶反应,形成莱氏体。 共析转变发生727℃(水平线PSK),反应式为:γSαP+Fe3C
共析转变的产物是铁素体与渗碳体的机械混合物,称为珠光体,用字母P表示。含碳量大于0.0218%的铁碳合金,冷却至727℃ 时,其中的奥氏体必将发生共析转变,形成珠光体。 Fe-Fe3C相图中的ES、PQ、GS三条特性线也是非常重要的,它们的含义简述如下: ES线(Acm线)是碳在奥氏体中的溶解度曲线。奥氏体的最大溶碳量是在1148℃时,可以溶解2.11%的碳。而在727℃时,溶碳量仅为0.77%,因此含碳量大于0.77%的合金,从1148℃冷到727℃的过程中,将自奥氏体中析出渗碳体,这种渗碳体称为二次渗碳体(Fe3CII)。
PQ线是碳在铁素体中的溶解度曲线。727℃时铁素体中溶解的碳最多(0.0218%),而在200℃仅可以溶解7×10-7%C。所以铁碳合金由727℃冷却到室温的过程中,铁素体中会有渗碳体析出,这种渗碳体称为三次渗碳体(Fe3CIII)。由于三次渗碳体沿铁素体晶界析出,因此对于工业纯铁和低碳钢影响较大;但是对于含碳量较高的铁碳合金,三次渗碳体(含量太少)可以忽略不计。
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GS线(A3线)是冷却过程中,奥氏体向铁素体转变的开始线;或者说是加热过程中,铁素体向奥氏体转变的终了线(具有同素异晶转变的纯金属,其固溶体也具有同素异晶转变,但其转变温度有变化)。 4、何谓一次渗碳体、二次渗碳体和三次渗碳体?何谓共晶渗碳体和共析渗碳体?在显微镜下他们的形态有何特点?计算二次渗碳体和三次渗碳体的最大百分含量。
从液态铁碳合金中单独结晶出的先共晶渗碳体称一次渗碳体:由于在液体金属中开始结晶形成时,周围对其成长没有阻力:其形态呈粗大较规则的板片状:
4、 根据Fe-Fe3C相图,试分析含碳量分数①0.45%的碳钢、②1.2%的碳钢、③。4.3%的工晶白口
铁④2.5%的亚共白口铁、⑤4.7%过共晶白口铁缓冷时组织转变,画出温度-时间冷却曲线及每一阶段的显微组织示意图,并计算组织组成物和相组成物的相对质量分数。
11、根据Fe-C合金平衡组织说明以下几种情况:
(1)含碳量ω(C)=0.8%的钢比含碳ω(C)=0.4%的亚共晶钢强度高、硬度高而塑性韧性差;
(2)ω(C)=1.2%的碳钢比ω(C)=0.8%的碳钢硬度高,但强度低。
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