图3-4合金II的冷却曲线其结晶过程如下:1以上,合金处于均匀的液相;1~2时,进行匀晶转变L→β初;2时,两相平衡共存,L0.50==β0.9;02~2,时,剩余液相发生共晶反应:L0.50==α0.20+β0.902~3时,发生脱溶转变,α→β∏室温下,II合金由两个相组成,即α相和β相,其相对量为:Mα=(0.90-0.80)/(0.90-0.05)*100%=12%Mβ=1-Mα=88%II合金的组织为:β初+(α+β)共晶;组织组成物的相对量为:mβ初=(0.80-0.50)/(0.90-0.50)*100%=75%m(α+)β共晶=1-mβ初=25%解(3):设合金的成分为wB=x,由题意知:mβ初=(x-0.50)/(0.90-0.50)*100%=5%所以x=0.52,即该合金成分为wB=0.52.3-5画出相图,标出相区及各主要点的成分和温度,并回答下列问题:(1)45、60、T12钢的室温平衡组织分别是什么?它们从高温也太平衡冷却到室温要经过哪些转变?45钢室温平衡组织:铁素体+珠光体P冷却过程:匀晶转变L0.45→L0.53+δ,包晶转变L0.53+δ→γ0.,45同素异晶转变γ0.45→α+γ,0.7共7析转变γ0.77→(α+Fe3。C)60钢室温平衡组织:铁素体+珠光体P冷却过程:匀晶转变L0.60→L0.53+δ,包晶转变L0.53+δ→γ0.,60同素异晶转变γ0.60→α+γ,0.7共7析转变γ0.77→(α+Fe3。C)T12钢室温平衡组织:珠光体P+渗碳体Fe3C冷却过程:过共析钢在液态到室温的冷却过程中,首先进行匀晶转变,形成单相固溶体γ;当温度到达ES线以下时,过饱和的固溶体γ中析出渗碳体(二次渗碳体Fe3CII),奥氏体γ的成分变到共析点S(0.77%C);共析转变γ0.77→(α+F,e3形C成)珠光体P。(2)画出纯铁45钢T12钢的室温平衡组织,并标注其中的组织。4-|||-,-|||-,-|||-,-|||-"-|||-6 ,-|||-,图3-345钢的室温平衡组织(铁素体+珠光体P)4-|||-,-|||-,-|||-,-|||-"-|||-6 ,-|||-,图3-4T12钢的室温平衡组织(珠光体P+渗碳体Fe3C)(3)计算室温下45钢T12钢的平衡组织中相组成和组织组成物的相对量。应用杠杆定律计算45钢中铁素体α和珠光体P的相对量,选择α+γ二相区,共析温度727oC。Q0.770.770.450.021842.77%QP.450.770.02180.021857.23%T12钢的Qα=(2.11-1.2)/(2.11-0.0218)=33.9%QP=1-33.9%=66.1%(4)计算鉄碳合金中二次渗碳体和三次渗碳体最大的相对量。WFe3CⅡ=(2.14-0.8)/(6.69-0.8)*100%=23%WFe3CⅢ=0.02/6.69*100%=33%二次渗碳体的最大百分含量为22.6%,三次渗碳体的最大百分含量为0.33%(5)应用相图解释下列现象:①钢柳丁一般用低碳钢合成;钢柳丁一般要求具有良好的塑性和韧性,所以钢柳丁一般要求用低碳钢合成。②绑扎物件一般用铁丝(镀锌低碳钢丝),而起重机吊重物时却用钢丝绳(60钢65钢70刚等组成);亚共析钢(碳的质量分数在0.0218%~0.77%)室温下的组织为铁素体加珠光体,低碳钢丝(碳的质量分数在0.0218%~0.25%)组织中铁素体的比例大,所以低碳钢丝塑性、韧性好,绑扎物件时,易于操作;而60钢、65钢、70钢等组织中珠光体的量多,所以强度,适于作起重机吊重物用的钢丝绳。③T8钢的强度高于T12钢的强度。强度>T12钢,因为强度是一个组织敏感量,当含碳量超过0.9%以后,二次渗碳体呈网状分布,将珠光体分割开,因此强度下降。3-6现有两种鉄碳合金,其中一种合金的显微组织中珠光体量占75%,铁素体量占25%;另一种合金的显微,组织中珠光体量占92%,二次渗碳体量占8%,这两种合金各属于哪一类合金?其含碳量各为多少?

图3-4合金II的冷却曲线

其结晶过程如下:

1以上,合金处于均匀的液相;

1~2时,进行匀晶转变L→β初;

2时,两相平衡共存,L0.50==β0.9;0

2~2,时,剩余液相发生共晶反应:L0.50==α0.20+β0.90

2~3时,发生脱溶转变,α→β∏

室温下,II合金由两个相组成,即α相和β相,其相对量为:

Mα=(0.90-0.80)/(0.90-0.05)*100%=12%Mβ=1-Mα=88%

II合金的组织为:β初+(α+β)共晶;组织组成物的相对量为:

mβ初=(0.80-0.50)/(0.90-0.50)*100%=75%m(α+)β共晶=1-

mβ初=25%

解(3):设合金的成分为wB=x,由题意知:

mβ初=(x-0.50)/(0.90-0.50)*100%=5%

所以x=0.52,即该合金成分为wB=0.52.

3-5画出相图,标出相区及各主要点的成分和温度,并回答下列问题:

(1)45、60、T12钢的室温平衡组织分别是什么?它们从高温也太平衡

冷却到室温要经过哪些转变?

45钢室温平衡组织:铁素体+珠光体P

冷却过程:匀晶转变L0.45→L0.53+δ,包晶转变L0.53+δ→γ0.,45

同素异晶转变γ0.45→α+γ,0.7共7析转变γ0.77→(α+Fe3。C)

60钢室温平衡组织:铁素体+珠光体P

冷却过程:匀晶转变L0.60→L0.53+δ,包晶转变L0.53+δ→γ0.,60

同素异晶转变γ0.60→α+γ,0.7共7析转变γ0.77→(α+Fe3。C)

T12钢室温平衡组织:珠光体P+渗碳体Fe3C

冷却过程:过共析钢在液态到室温的冷却过程中,首先进行匀晶

转变,形成单相固溶体γ;当温度到达ES线以下时,过饱和的固溶体γ

中析出渗碳体(二次渗碳体Fe3CII),奥氏体γ的成分变到共析点

S(0.77%C);共析转变γ0.77→(α+F,e3形C成)珠光体P。

(2)画出纯铁45钢T12钢的室温平衡组织,并标注其中的组织。

图3-345钢的室温平衡组织(铁素体+珠光体P)

图3-4T12钢的室温平衡组织(珠光体P+渗碳体Fe3C)

(3)计算室温下45钢T12钢的平衡组织中相组成和组织组成物的相

对量。

应用杠杆定律计算45钢中铁素体α和珠光体P的相对量,选择α+γ二

相区,共析温度727oC。

Q

0.77

0.77

0.45

0.0218

42.77%

Q

P

.45

0.77

0.0218

0.0218

57.23%

T12钢的Qα=(2.11-1.2)/(2.11-0.0218)=33.9%

QP=1-33.9%=66.1%

(4)计算鉄碳合金中二次渗碳体和三次渗碳体最大的相对量。

WFe3CⅡ=(2.14-0.8)/(6.69-0.8)*100%=23%

WFe3CⅢ=0.02/6.69*100%=33%

二次渗碳体的最大百分含量为22.6%,三次渗碳体的最大百分含量为

0.33%

(5)应用相图解释下列现象:

①钢柳丁一般用低碳钢合成;

钢柳丁一般要求具有良好的塑性和韧性,所以钢柳丁一般要求用低碳钢

合成。

②绑扎物件一般用铁丝(镀锌低碳钢丝),而起重机吊重物时却用钢丝

绳(60钢65钢70刚等组成);

亚共析钢(碳的质量分数在0.0218%~0.77%)室温下的组织为铁

素体加珠光体,低碳钢丝(碳的质量分数在0.0218%~0.25%)组织中

铁素体的比例大,所以低碳钢丝塑性、韧性好,绑扎物件时,易于操作;

而60钢、65钢、70钢等组织中珠光体的量多,所以强度,适于作起重

机吊重物用的钢丝绳。

③T8钢的强度高于T12钢的强度。

强度>T12钢,因为强度是一个组织敏感量,当含碳量超过0.9%以后,

二次渗碳体呈网状分布,将珠光体分割开,因此强度下降。

3-6现有两种鉄碳合金,其中一种合金的显微组织中珠光体量占75%,

铁素体量占25%;另一种合金的显微,组织中珠光体量占92%,二次

渗碳体量占8%,这两种合金各属于哪一类合金?其含碳量各为多少?