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9 、已知组元 A （熔点 700 ℃）与 B （熔点 600 ℃）在液态无限互溶；在固态 400 ℃时 A 溶于 B 中的最大溶解度为 20% ，室温时为 10% ，而 B 却不溶于 A ；在 400 ℃时，含 30%B 的液态合全发生共晶反应，现要求： (1) 绘制 A-B 合金相图，并标注各区域的相组成物和组织组成物； (2) 分析 15%A 、 50%A 、 80%A 合金的结晶过程，并确定室温下相组成物及组织组成物的对量；
<习题四>
1、 解释下列名词
⑴一次渗碳体：由液相中直接析出来的渗碳体二次渗碳体：从A中析出的Fe3C称为二次渗碳体三次渗碳体：从F中析出的Fe3C称为三次渗碳体
共晶渗碳体：经共晶反应形成的渗碳体即莱氏体中的渗碳体共析渗碳体：经共析反应形成的渗碳体即珠光体中的渗碳体⑵铁素体：碳在a-Fe中形成的间隙固溶体 奥氏体：碳在y-Fe中形成的间隙固溶体
珠光体：由铁素体和渗碳体组成的共析混合物 莱氏体：Ld是由奥氏体和渗碳体组成的共晶混合物 Ld’(P+Fe3Cii+Fe3C)是树枝状的珠光体分布在共晶渗碳体的基体上
⑶热脆：S在钢中以FeS形式存在，FeS会与Fe形成低熔点共晶，当钢材在1000-1200压力加工时，会沿着这些低熔点共晶体的边界开裂，钢材将变得极脆，这种脆性现象称为热脆
冷脆：P使室温下的钢的塑性、韧性急剧下降，并使钢的脆性转化、温度有所升高。使钢变脆，称为冷脆
2简述Fe3C相图中的三个基本反应：包晶反应、共晶反应及共析反应，写出反应式，注出含碳量和温度。
共析反应：冷却到-727℃时具有S点成分的奥氏体中同时折出具有P点，成分的铁素体和渗碳体的两相混合物 r0.77→(727℃)F0.0218+Fe3C6.69
包晶反应：冷却到1495℃时具有B点成分的液相与具有H点成分的固相δ反应生成具有J点成分的固相A L0.77+δ0.09→（1495℃）r0.16
共晶反应：1148℃时具有C点成分的液体中同时结晶出具有E点成分的奥氏体和渗碳体的两相混合物 L4.3→（1148℃）r2.11+Fe3C6.69 3、画出 Fe-Fe 3 C 相图，并进行以下分析： (1) 标注出相图中各区域的组织组成物和相组成物；
(2) 分析 0.4%C 亚共析钢的结晶过程及其在室温下组织组成物与相组成物的相对重量； (2)
4 、现有两种铁碳合金 ( 退火状态 ) ；其中一种合金的显微组织为珠光体占 80% ，铁素体占 20% ；另一种合金的显微组织为珠光体占 94% ，二次渗碳体占 6% ，问这两种合金各属于那一类合金 ? 其含碳量各为多少 ? 5 、根据 Fe-Fe 3 C 相图；计算： (1) 室温下，含碳 0.6% 的钢中铁素体和珠光体各占多少 ? (2) 室温下，含碳 1.2% 的钢中珠光体和二次渗碳体各占。多少 ? (3) 铁碳含金中，二次渗碳体和三次渗碳体的最大百分含量。
6 、现有形状尺寸完全相同的四块平衡状态的铁碳合金，它们分别为 0.20%C ； 0.4%C ； 1.2%C ； 3.5%C 合金。根据所学知识，可有哪些方法来区别它们 ?、
可以金相法区分。
一是看有无莱氏体或石墨组织，有即为3.5%C的铁碳合金。 二是看有无二次渗碳体，有即为1.2%C的过共析钢。
7根据 Fe-Fe 3 C 相图，说明产生下列现象的原因：
剩下的两种合金只要比较珠光体的数量即可，多者为0.4%C少者为0.2%C的合金。
(1) 含碳量为 1.0% 的钢比含碳量为 0.5% 的钢硬度高；。
(2) 低温莱氏体的塑性比珠光体的塑性差；
(3) 在 l100 ℃，含碳 0.4% 的钢能进行锻造，含碳 4.0% 的生铁不能锻造；
(4) 钢锭在 950 ～ 1100 ℃正常温度下轧制，有时会造成锭坯开裂；
(5) 一般要把钢材加热到高温 ( 约 1000 ～ 1250 ℃ ) 下进行热轧或锻造；
(6) 钢铆钉一般用低碳钢制成；
(7) 绑扎物件一般用铁丝 ( 镀锌低碳钢丝 ) ，而起重机吊重物却用 60 、 65 、 70 、 75 等钢制成的钢丝绳；
(8) 钳工锯 T8 、 T10 、 T12 等钢料时比锯 10 、 20 钢费力，锯条易磨钝；
(9) 钢适宜于通过压力加工成形，而铸铁适宜于通过铸造成形。
（1）因为渗碳体的体积分数大，材料就硬；
（2）低温莱氏体中有大量共晶渗碳体，故材料的差；
（3）0.4%C的钢在1100℃时为单相奥氏体，塑性好，故可锻造。而4.0%C的生铁在
1100℃时为高温莱氏体，有共晶渗碳体，故不可锻造。
（4）这是因为有时因冶金质量不高，钢中留有低熔点的三元硫共晶在晶界上分布。在
950～1100℃时，硫共晶会熔化，形成所谓“热脆”现象。
（5）对低碳钢而言，确是如此。这样可以保证是在单相奥氏体相区内进行压力加工。
（6）塑性好。
（7）钢丝中碳量越高，钢丝的强度就越大（在共析成分以下）。
（8）T8，T10，T12是工具钢，材料中有大量二次渗碳体，故难锯。
（9）铸铁因其成分接近共晶点，有良好的流动性，故适合铸造；而钢因其基体相为
α.Fe（铁素体），塑性好，且高温下可转变为奥氏体，塑性更好，故适合压力加工。
8 钢中常存的杂质元素有哪些，对钢的性能有何影响？主要有Si，Mn，P，S等.
Si是有益于提高钢的铁素体的强度，主要是固溶强化。
P提高钢的冷脆转变温度范围，不利于钢的韧性。
Mn也是有益于提高钢的铁素体的强度，主要是固溶强化和形成合金渗碳体。
S主要是引起钢的热脆性，这是因为S会在钢中形成低熔点三元硫共晶。
9 在平衡条件下， 45 钢、 T 8 钢和 T12 钢的强度、硬度、塑性和韧性哪个大，哪个小，变化规律是什么，原因何在？
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强度：T8>T12>45，碳素钢中以珠光体的综合机械性能为最好，强度最好，T8钢中珠光体的体积分数最大，其次为T12和45钢；
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硬度：T12>T8>45，碳素钢中以渗碳体相的硬度为最高，T12钢中渗碳体的体积分数最大，其次为T8和45钢。
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