课堂讨论一铁碳相图.ppt

* * 山东大学博士学位论文 TESAW电弧特性及熔滴过渡研究 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 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，Fe3C 8、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 Fe3C Ⅱ 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