问答题:
1、从化学成分、晶体结构、形成条件及组织形态上分析一次渗碳体、二次渗碳体和三次渗碳体之间的异同点。
答:一次、二次、三次渗碳体的化学成分和晶体结构均相同;
一次渗碳体由匀晶转变从液体中直接形成的,呈规则的长条状;
二次渗碳体从奥氏体中脱溶析出,以网络状分布于奥氏体的晶界;
三次渗碳体从铁素体中脱溶析出,沿晶界呈小片状分布。
2. 珠光体组织形态?
答:铁素体和渗碳体交替呈层片状。
3. 亚共析钢的室温组织?过共析钢的室温组织?
答:亚共析钢是先共析铁素体+珠光体。
过共析钢是珠光体+二次渗碳体。
计算题:
1、分析WC=0.4%的铁碳合金从液态平衡冷却至室温的转变过程,说明各阶段的组织,计算室温下的相组成物及组织组成物的含量。

1、根据Fe-C合金平衡组织说明一下几种现象:
(1)含碳w(C)=0.8%的钢比含碳w(C)=0.4%的亚共析钢强度高、硬度高而塑性韧性差;
答:含碳w(C)=0.8%的钢和含碳w(C)=0.4%的亚共析钢的平衡组织均为:先共析铁素体F先和珠光体P;含碳w(C)=0.4%的亚共析钢F的含量比含碳w(C)=0.8%的钢的F含量多,而含碳w(C)=0.4%的亚共析钢P含量比含碳w(C)=0.8%的钢P含量少,F塑性韧性比P好,但强度、硬度不如P。
(2)含碳w(C)=1.2%的钢比含碳w(C)=0.8%的碳钢硬度高,但强度低。
答:铁素体是软韧相,渗碳体是硬脆相,珠光体的性能介于二者之间。含碳w(C)=1.2%的钢的平衡组织为:珠光体P+二次渗碳体Fe3C;含碳w(C)=0.8%的碳钢的平衡组织为:先共析铁素体F先和珠光体P。含碳w(C)=1.2%的钢中,脆性的二次渗碳体Fe3C在晶界形成连续的网络,早期裂纹会在脆性的二次渗碳体Fe3C处出现,并发展至断裂,使合金的抗拉强度下降。硬度是对组织或组成相的形态不十分敏感的性能,它的大小主要取决于组成相的数量和硬度,随着含碳质量分数的增加,高硬度的渗碳体增多,低硬度的铁素体减少,铁碳合金的硬度直线升高。所以含碳w(C)=1.2%的钢比含碳w(C)=0.8%的碳钢硬度高,但强度低。
2、为了区分两种弄混的碳钢,工作人员分别截取了A、B两块试样,加热至850℃保温后以极缓慢的速度冷却至室温,观察金相组织,结果如下:A试样的先共 析铁素体面积为41.6%,珠光体的面积为58.4%;B试样的二次渗碳体的面积为7.3%,珠光体的面积为92.7%。设铁素体和渗碳体的密度相同,铁素体中的含碳量为0,试求A、B两种碳钢含碳量。
答:A为亚共析钢,室温下组织为先共析铁素体F和珠光体P,Fe3CIII的数量很少,可忽略不计。
设A种碳钢的含碳量为C,由杠杆定律知

则有

可得
C=0.4587
故A种碳钢的含碳量为0.4587%。
B为过共析钢,室温下的平衡组织为珠光体P+Fe3CII。
设B种碳钢的含碳量为C,由杠杆定律知

可得
C=1.202
故B种碳钢的含碳量为1.202%。