当前位置：首页 > 金属学与热处理课后答案（哈工大第3版） - 图文
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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