课堂讨论一铁碳相图汇总

1、第二章第二章 金属材料组织和性能的控制金属材料组织和性能的控制第二节第二节 合金的结晶合金的结晶2.2.1 二元合金的结晶二元合金的结晶2.2.2 合金的性能与相图的关系合金的性能与相图的关系2.2.3 铁碳合金的结晶铁碳合金的结晶 铁碳合金相图课堂讨论铁碳合金相图课堂讨论作业：（作业：（P15，4、5、7）4. 图2-2为Pb-Sn相图，1）用冷却曲线表示96%Pb的Pb-Sn合金的平衡结晶过程，画出室温平衡组织示意图，标上各组织组成物。2）计算该合金室温组织中组成相的相对重量。3）计算该合金室温组织中组织组成物的相对重量。4）指出该合金系室温组织中含最多的合金成分。5）指出该合金系室温组织

2、中共晶体最多和最少的合金的成分或成分范围。5. 合金相图如图2-3所示：1）标上(1)-(3)区域中存在的相。2）标上(4)、(5)区域中的组织。3）相图中包括哪几种转变？写出它们的反应式。1）L+，+，+2）+II+（+） +II3）匀晶：共析：二次结晶：，一个二元共晶反应如下：L(75%B)(15%B)+(95%B)（1）含50%B的合金凝固后求：1）初晶与共晶体（+）的重量百分数；2）相与相的重量百分数；（2）若共晶反应后初晶和（+）共晶各占一半，求该合金的成分。%3 .58)(1)(%7 .41%10015755075)(%75.43)(1)(%25.56%10015955095)(共

3、析反应前：共析反应前：相：相：F组织：组织：F共析反应后：共析反应后：相：相：F组织：组织：F室温：室温：组成相：组成相：F+Fe3C组织：组织：F+Fe3C（1）工业纯铁）工业纯铁 wC0.0218 返回（2）共析钢）共析钢 wC= 0.77 返回共析反应前：共析反应前：相：相：组织：组织：A共析反应后：共析反应后：相：相：F+Fe3C组织：组织：P室温：室温：相：相：F+Fe3C组织：组织：P（3）亚共析钢）亚共析钢 0.0218 0.77 返回共析反应前：共析反应前：相：相：+组织：组织：A+F共析反应后：共析反应后：相：相：F+Fe3C组织：组织：P+F室温：室温：相：相：F+Fe3C

4、组织：组织：P+F（4）过共析钢）过共析钢 0.77 2.11 返回共析反应前：共析反应前：相：相：+Fe3C组织：组织：A+Fe3CII共析反应后：共析反应后：相：相：F+Fe3C组织：组织：P+Fe3CII室温：室温：相：相：F+Fe3C组织：组织：P+Fe3CII（6）亚共晶白口铁）亚共晶白口铁 2.11 4.3返回共析反应前：共析反应前：相：相：+Fe3C组织：组织：A+Fe3CII+Le共析反应后：共析反应后：相：相：F+Fe3C组织：组织：P+Fe3CII+Le室温：室温：相：相：F+Fe3C组织：组织：P+Fe3CII+Le1、默画出铁碳合金相图，标注各点的符号及成分，纯铁的三个

5、特、默画出铁碳合金相图，标注各点的符号及成分，纯铁的三个特征温度及三条水平线的温度，填上各区的组织，明确重要点、线、征温度及三条水平线的温度，填上各区的组织，明确重要点、线、相区的意义。相区的意义。2、三条水平线上的反应性质，写出反应式，说明相变的特点。、三条水平线上的反应性质，写出反应式，说明相变的特点。3、画出纯铁的冷却曲线，并说明它的同素异构转变及同素异构体。、画出纯铁的冷却曲线，并说明它的同素异构转变及同素异构体。4、分析含碳、分析含碳0.01%、0.4%、0.77%、1.2%、3.5%的铁碳合金的平的铁碳合金的平衡结晶过程。要求衡结晶过程。要求（1）画出冷却曲线及组织转变示意图。）画

6、出冷却曲线及组织转变示意图。（2）用杠杆定律计算）用杠杆定律计算727共析反应前后各合金的相组成与组织组共析反应前后各合金的相组成与组织组成物的相对百分含量。成物的相对百分含量。（3）分析室温与）分析室温与727共析反应后各合金的相组成物与组织组成物共析反应后各合金的相组成物与组织组成物的异同。的异同。讨论课讨论课（辅助教材，（辅助教材，P62，15）5、分析铁碳合金中五种渗碳体的形成条件、来源、形态、分布、分析铁碳合金中五种渗碳体的形成条件、来源、形态、分布、多少等特点及对合金性能的影响。多少等特点及对合金性能的影响。6、画出各种典型铁碳合金的室温平衡组织示意图，标明各组织画出各种典型铁碳合

7、金的室温平衡组织示意图，标明各组织组成物，并说出各组织特征。总结铁碳合金的成分、组织、性组成物，并说出各组织特征。总结铁碳合金的成分、组织、性能三者之间的关系。能三者之间的关系。7、什么是相？什么是组织？什么是组织组成物？相和组织有什什么是相？什么是组织？什么是组织组成物？相和组织有什么关系？下面所列哪些是相，哪些是组织，哪些是组织组成物：么关系？下面所列哪些是相，哪些是组织，哪些是组织组成物：F，P，Le，A，F+P，Fe3CII，Le+Fe3CI，Fe3C8、杠杆定律应用的条件是什么？铁碳合金相图有何应用？杠杆定律应用的条件是什么？铁碳合金相图有何应用？图图2-39标注组织的标注组织的Fe

8、-Fe3C相图相图 第1题(1) HJB 包晶转变线包晶转变线(2) ECF 共晶转变线共晶转变线共晶反应共晶反应：一定成分液相在恒温下同时结晶出两种成分确定：一定成分液相在恒温下同时结晶出两种成分确定 的固相的反应，的固相的反应， 和和 Fe3C 的混合物的混合物Le(3) PSK共析转变线共析转变线共析反应共析反应：一定成分固相在恒温下同时结晶出两种成分确定：一定成分固相在恒温下同时结晶出两种成分确定 的固相的反应，的固相的反应， 和和 Fe3C 的混合物的混合物 P 三条水平线三条水平线17. 0149509. 053. 0AL CFeAL311. 211483 . 4 CFeFA302

9、18. 072777. 0 包晶反应包晶反应：一定成分液相和一定成分固相在恒温下结晶出一定：一定成分液相和一定成分固相在恒温下结晶出一定 成分固相的反应成分固相的反应第2题bccfccbccFeFeFe 9121394第3题4、分析含碳、分析含碳0.01%、0.4%、0.77%、1.2%、3.5%的的铁碳合金的平衡结晶过程。要求：铁碳合金的平衡结晶过程。要求：（1）画出冷却曲线及组织转变示意图。）画出冷却曲线及组织转变示意图。（2）用杠杆定律计算）用杠杆定律计算727共析反应前后各合金的相组成与组织共析反应前后各合金的相组成与组织组成物的相对百分含量。组成物的相对百分含量。（3）分析室温与）分

10、析室温与727共析反应后各合金的相组成物与组织组成共析反应后各合金的相组成物与组织组成物的异同。物的异同。相组成：相组成：F+Fe3C组织组成物：组织组成物：共析反应后，共析反应后，F，F+P，P，P+Fe3CII，P+Fe3CII+Le室温，量上存在不同（室温，量上存在不同（0.02和和0.0008），以上加），以上加Fe3CIII第5题第4题 五种五种Fe3C： Fe3C (0.0218 )从从F晶界析出，沿晶界呈小白片状分布，极少，晶界析出，沿晶界呈小白片状分布，极少， 由于含量很小对性能影响很小；由于含量很小对性能影响很小；Fe3C共析共析 共析反应产生，与共析反应产生，与F呈交替层片

11、状（呈交替层片状（P），窄条状，提高强度、硬度），窄条状，提高强度、硬度Fe3C 从从A中析出，以网状分布于中析出，以网状分布于A晶界，合金强度增高变慢，晶界，合金强度增高变慢， 当当(C)%0.9%，Fe3CII沿晶界形成完整的网，强度迅速下降，沿晶界形成完整的网，强度迅速下降， 到到2.11%已下降到很低已下降到很低(基体变为基体变为Fe3C)，再增加含碳量，再增加含碳量 强度变化不大且值很低。随含碳量增加塑性连续下降。强度变化不大且值很低。随含碳量增加塑性连续下降。Fe3C共晶共晶 由共晶反应产生，与由共晶反应产生，与A相关形成，在相关形成，在Le中为连续的基体，比较粗大中为连续的基体，

12、比较粗大 Fe3C 从液体中直接形成，呈规则长条状，作为基体，硬而脆从液体中直接形成，呈规则长条状，作为基体，硬而脆第6题0.1%CF+P0.4%CF+P0.77%CP1.2%CP+Fe3CII3.5%CP+Fe3CII+Le第7题相相：在金属或合金中，凡化学成分相同、晶体结构相同并：在金属或合金中，凡化学成分相同、晶体结构相同并有界面与其他部分分开的均匀组成部分叫做相。有界面与其他部分分开的均匀组成部分叫做相。组织组织（显微组织）：金属材料内部的微观形貌。（显微组织）：金属材料内部的微观形貌。组织组成物组织组成物：合金组织中那些具有确定本质，一定形成机：合金组织中那些具有确定本质，一定形成机

13、制的特殊形态的组成部分。制的特殊形态的组成部分。组织由数量、形态、大小和分布方式不同的各种相组成组织由数量、形态、大小和分布方式不同的各种相组成。相：相：F、A、Fe3C组织：组织：F、P、Le、A、 F+P、 Fe3CII、 Le+Fe3CI组织组成物：组织组成物：F、P、Le、A、Fe3CII第8题杠杆定律的适用范围：杠杆定律的适用范围：（1）相图中的两相区；）相图中的两相区；（2）平衡状态下）平衡状态下（3）支点为合金的成分点，两个端点为给定温度时两）支点为合金的成分点，两个端点为给定温度时两 相的成分相的成分Fe-Fe3C相图的应用：相图的应用：（1）钢铁材料选用；）钢铁材料选用；（2）铸造工艺；）铸造工艺；（3）热锻、热轧工艺；）热锻、热轧工艺；（4）热处理工艺。）热处理工艺。人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人