㈠ 画出简化Fe-FeC相图,填出各相组织;说明各特性点,特性线的含义。
Fe-Fe3C相图分析
相图分析思路:特性点---→特性线---→相区简化后的Fe-Fe3C相图可看作由两个简单组元组成的典型二元相图,图中纵坐标表示温度,横坐标表示成分。左端原点Wc=0%,即纯铁;右端点Wc=6.69%,即Fe3C。横坐标上任何一个固定的成分均代表一种铁碳合金。例如S点,表示Wc=0.77%的铁碳合金。
工程材料及成形工艺基础Fe-Fe3C相图1、Fe-Fe3C相图的特性点
Fe-Fe3C相图中特性点的成分和温度与被测材料纯度和测试条件有关,故在不同资料中,各特性点位置略有不同。各特性点的温度、成分及含义见下表。
Fe-Fe3C相图特性点
特性点
温度t/℃
Wc/%
含
义
A
1538
0
纯铁的熔点
C
1148
4.3
共晶点,LC→ld
D
1227
6.69
渗碳体的熔点(计算值)
E
1148
2.11
碳在γ-Fe中的最大溶解度
G
912
0
纯铁的同素异晶转变点,α-Fe→γ-Fe
P
727
0.0218
碳在α-Fe中的最大溶解度
S
727
0.77
共析点,As→P
Q
600
0.0057
600℃时碳在α-Fe中的溶解度
2、Fe-Fe3C相图的特性线
Fe-Fe3C相图的特性线是不同成分合金具有相同物理意义临界点的连接线,简化的Fe-Fe3C相图中各特性线的名称及含义如表2-2所示
Fe-Fe3C相图特性线
特性线
名称
含
义
ACD
液相线
此线以上为液相(L),缓冷至液相线时,开始结晶
AECF
固相线
此线以下为固相
ECF
共晶线
发生共晶转变,生成莱氏体(Ld)。共晶反应式为:Lc—→Ld
PSK
共析线
A1发生共析转变,生成珠光体(P).
共析反应式为:AS—→P
ES
Acm
碳在γ-Fe中的溶解度曲线
PQ
碳在α-Fe中的溶解度曲线
GS
A3
奥氏体—→铁素体转变线
3、Fe-Fe3C相图的相区
(标示于相图中)
[相图分析要点]: 五个重要的成份点:
P、S、E、C、F
¨
四条重要的线:
ECF、PSK、ES、GS
¨
三个重要转变:
共晶转变反应式、共析转变反应式、包晶转变(本节略)
11
二个重要温度:
1148
℃
、727
℃
㈡ 含碳量为1.2%的铁碳合金相组成物是什么
从铁碳相图看,Wc=1.20%的铁碳合金是过共析钢,其组织组成物是珠光体+二次渗碳体,即P+Fe3Cii,相组成物是铁素体+渗碳体,即F+Fe3C。
一、组织组成物计算:
按照杠杆定律,列式子如下
WP=(6.69-1.2)/(6.69-0.77)=5.49/5.92=0.92736486≈0.927=92.7%
WFe3Cii=1-WP=0.073=7.3%
即含碳量为1.2%的铁碳合金,其组织组成物是由92.7%的珠光体+7.3%的二次渗碳体组成。
二、相组成物计算:
按照杠杆定律,列式子如下
WF=(6.69-1.2)/(6.69-0.0218)=5.49/6.6682=0.8233106385531327≈0.823=82.3%
WFe3C=1-WF=0.177=17.7%
即含碳量为1.2%的铁碳合金,其相组成物是由是82.3%的铁素体+17.7%的渗碳体两相组成。
㈢ 画出Fe-Fe3C的简化相图,说明图中主要点、线的意义;填写各相区的相和组织,并分析w(c)=0.
相图分析思路:特性点---→特性线---→相区简化后的Fe-Fe3C相图可看作由两个简单组元组成的典型二元相图,图中纵坐标表示温度,横坐标表示成分。
左端原点Wc=0%,即纯铁;右端点Wc=6.69%,即Fe3C。横坐标上任何一个固定的成分均代表一种铁碳合金。例如S点,表示Wc=0.77%的铁碳合金。
工程材料及成形工艺基础Fe-Fe3C相图1、Fe-Fe3C相图的特性点
Fe-Fe3C相图中特性点的成分和温度与被测材料纯度和测试条件有关,故在不同资料中,各特性点位置略有不同。
(3)合金相图中wc是什么扩展阅读:
当存在两个组元时,成分也是变量,通常只考虑在常压下的结晶过程,则取两个变量温度和成分,横坐标用线段表示成分,纵坐标表示温度。平面上按平衡状态下存在的相来分隔。
对二组分体系,至少有一个相,根据相律,该体系的最大自由度为3,即体系的状态由三个独立变量(温度、压力和组分)所决定。其相图为三个坐标的立体图。
对于二组分体系,常常保持一个变量为常量,可得到三种平面图p-X(压力一组分)图,T-X(温度一组分)图和T-p(温度一压力)图。最常用的是前两种。在平面图上最大自由度数是2,同时共存的相数最多是3。
㈣ 合金相图中Wc是什么
W=weight 质量
c=carbon 碳
Wc即碳的质量分数,就是我们平常说的含碳量。
Wc≤0.0218%的奥氏体即是含碳量≤0.0218%的 γ-铁
㈤ 下面的三元合金相图请专业人士帮我看分析一下。
首先看三角形的三个顶点单质还是氧化物,单质是铁合金相图,氧化物则是渣图。如果是同时在那一点上会有温度值,.二元合金中加入第三组元后,会改变原合金组元间的溶解度,甚至会出现新的相变,产生新的组成相.常用三角形来表示三元合金的成分,这样的三角形称为浓度三角形或成分三角形,.常用的成分三角形是等边三角形和直角三角形.oa+ob+oc=AB=BC=CA由于oa=bc=WAob=AC=WB=oa=aboc=Ba=WC=Aaoa代表A组元的含量,ob代表B组元的含量,oc代表C组元的含量.
㈥ 铁碳合金相图的具体分析过程
一丶铁碳合金相图分析如下:
Fe—Fe3C相图看起 来比较复杂,但它仍然是由一些基本相图组成的,我们可以将Fe—Fe3C相图分成上下两个部分来分析.
1.【共晶转变】
(1)在1148℃,2.11%C的液相发生共晶转变:Lc (AE+Fe3C),
(2)转变的产物称为莱氏体,用符号Ld表示.
(3)存在于1148℃~727℃之间的莱氏体称为高温莱氏体,用符号Ld表示,组织由奥氏体和渗碳体组成;存在于727℃以下的莱氏体称为变态莱氏体或称低温莱氏体,用符号Ldˊ表示,组织由渗碳体和珠光体组成.
(4)低温莱氏体是由珠光体,Fe3CⅡ和共晶Fe3C组成的机械混合物.经4%硝酸酒精溶液浸蚀后在显微镜下观察,其中珠光体呈黑色颗粒状或短棒状分布在Fe3C基体上,Fe3CⅡ和共晶Fe3C交织在一起,一般无法分辨.
2.【共析转变】
(1)在727℃,0.77%的奥氏体发生共析转变:AS (F+Fe3C),转变的产物称为珠光体.
(2)共析转变与共晶转变的区别是转变物是固体而非液体.
3.【特征点】
(1)相图中应该掌握的特征点有:A,D,E,C,G(A3点),S(A1点),它们的含义一定要搞清楚.根据相图分析如下点:
(2)相图中重要的点(14个):
1.组元的熔点: A (0, 1538) 铁的熔点;D (6.69, 1227) Fe3C的熔点
2.同素异构转变点:N(0, 1394)δ-Fe γ-Fe;G(0, 912)γ-Fe α-Fe
相图
3.碳在铁中最大溶解度点:
P(0.0218,727),碳在α-Fe 中的最大溶解度;E(2.11,1148),碳在γ-Fe 中的最大溶解度
H (0.09,1495),碳在δ-Fe中的最大溶解度;Q(0.0008,RT),室温下碳在α-Fe 中的溶解度
4.【三相共存点】
S(共析点,0.77,727),(A+F +Fe3C);C(共晶点,4.3,1148),( A+L +Fe3C)
J(包晶点,0.17,1495)( δ+ A+L )
5.【其它点】
B(0.53,1495),发生包晶反应时液相的成分;F(6.69,1148 ) , 渗碳体;K (6.69,727 ) , 渗碳体
6.【特性线】
(1)相图中的一些线应该掌握的线有:ECF线,PSK线(A1线),GS线(A3线),ES线(ACM线)
(2)水平线ECF为共晶反应线.
(3)碳质量分数在2.11%~6.69%之间的铁碳合金, 在平衡结晶过程中均发生共晶反应.
(4)水平线PSK为共析反应线
(5)碳质量分数为0.0218%~6.69%的铁碳合金, 在平衡结晶过程中均发生共析反应.PSK线亦称A1线.
(6)GS线是合金冷却时自A中开始析出F的临界温度线, 通常称A3线.
(7)ES线是碳在A中的固溶线, 通常叫做Acm线.由于在1148℃时A中溶碳量最大可 达2.11%, 而在727℃时仅为0.77%, 因此碳质量分数大于0.77%的铁碳合金自1148℃冷至727℃的过程中, 将从A中析出Fe3C.析出的渗碳体称为二次渗碳体(Fe3CII). Acm线亦为从A中开始析出Fe3CII的临界温度线.
(8)PQ线是碳在F中固溶线.在727℃时F中溶碳量最大可达0.0218%, 室温时仅为0.0008%, 因此碳质量分数大于0.0008%的铁碳合金自727℃冷至室温的过程中, 将从F中析出Fe3C.析出的渗碳体称为三次渗碳体(Fe3CIII).PQ线亦为从F中开始析出Fe3CIII的临界温度线.Fe3CIII数量极少,往往予以忽略.
(9)Ac1— 在加热过程中,奥氏体开始形成的温度。
(10)Ac3— 在加热过程中,奥氏体完全形成的温度
(11)Ar1— 在冷却过程中奥氏体完全转变为铁素体或铁素体加渗碳体的温度
(12)Ar3— 在冷却过程中奥氏体开始转变为铁素的温度
(13)Arcm— 在过共析钢冷却过程中渗碳体开始沉淀的温度,
·(14)Accm— 在过共析钢加热过程中,渗碳体完全转化为奥氏体的温度。
6.【相图相区】
1.单相区(4个+1个): L,δ,A,F ,(+ Fe3C)
2.两相区(7个):L + δ,L + Fe3C,L + A, δ+ A ,A + F ,A + Fe3C ,F + Fe3C.