课堂讨论一铁碳相图

第二章金属材料组织和性能的控制第二节合金的结晶2.2.1二元合金的结晶2.2.2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相图课堂讨论作业：（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βⅡ最多的合金成分。5）指出该合金系室温组织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+γ，γ+β，α+β2）β+αII+（α+β）β+αII3）匀晶：Ｌ→γ共析：γ→αβ二次结晶：α→β，β→αγ→α，γ→β一个二元共晶反应如下：L(75%B)→α(15%B)+β(95%B)（1）含50%B的合金凝固后求：1）初晶α与共晶体（α+β）的重量百分数；2）α相与β相的重量百分数；（2）若共晶反应后β初晶和（α+β）共晶各占一半，求该合金的成分。共析反应前：相：F组织：F共析反应后：相：F组织：F室温：组成相：F+Fe3C组织：F+Fe3CⅢ（1）工业纯铁〔w﹝C﹞≤0.0218﹪〕返回（2）共析钢〔w﹝C﹞=0.77﹪〕返回共析反应前：相：γ组织：A共析反应后：相：F+Fe3C组织：P室温：相：F+Fe3C组织：P（3）亚共析钢〔0.0218﹪~0.77﹪〕返回共析反应前：相：γ+α组织：A+F共析反应后：相：F+Fe3C组织：P+F室温：相：F+Fe3C组织：P+F（4）过共析钢〔0.77﹪~2.11﹪〕返回共析反应前：相：γ+Fe3C组织：A+Fe3CII共析反应后：相：F+Fe3C组织：P+Fe3CII室温：相：F+Fe3C组织：P+Fe3CII（6）亚共晶白口铁〔2.11﹪~4.3﹪〕返回共析反应前：相：γ+Fe3C组织：A+Fe3CII+Le共析反应后：相：F+Fe3C组织：P+Fe3CII+Le’室温：相：F+Fe3C组织：P+Fe3CII+Le’1、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、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。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。4、分析含碳0.01%、0.4%、0.77%、1.2%、3.5%的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。（2）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成物的相对百分含量。（3）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的异同。讨论课（辅助教材，P62，1~5）5、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。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。7、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：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？图2-39标注组织的Fe-Fe3C相图

第1题(1)HJB包晶转变线(2)ECF共晶转变线共晶反应：一定成分液相在恒温下同时结晶出两种成分确定的固相的反应，γ和Fe3C的混合物——Le(3)PSK共析转变线共析反应：一定成分固相在恒温下同时结晶出两种成分确定的固相的反应，α和Fe3C的混合物——P三条水平线包晶反应：一定成分液相和一定成分固相在恒温下结晶出一定成分固相的反应第2题第3题4、分析含碳0.01%、0.4%、0.77%、1.2%、3.5%的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。（2）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成物的相对百分含量。（3）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的异同。相组成：F+Fe3C组织组成物：共析反应后，F，F+P，P，P+Fe3CII，P+Fe3CII+Le’室温，量上存在不同（0.02和0.0008），以上加Fe3CIII第5题第4题五种Fe3C：

Fe3CⅢ(≤0.0218﹪

)从F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；Fe3C共析共析反应产生，与F呈交替层片状（P），窄条状，提高强度、硬度Fe3CⅡ从A中析出，以网状分布于A晶界，合金强度增高变慢，当ω(C)%>0.9%，Fe3CII沿晶界形成完整的网，强度迅速下降，到2.11%已下降到很低(基体变为Fe3C)，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。Fe3C共晶由共晶反应产生，与A相关形成，在Le中为连续的基体，比较粗大

Fe3CⅠ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：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。组织（显微组织）：金属材料内部的微观形貌。组织组成物：合金组织中那些具有确定本质，一定形成机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。相：F、A、Fe3C组织：F、P、Le’、A、F+P、Fe3CII、Le+Fe3CI组织组成物：F、