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N：??Fe???Fe同素异构转变点（A4）1394℃ 0%C P：碳在??Fe中的最大溶解度点 0.0218%C 727℃
S：共析点727℃ 0.77%C 在这一点上发生共析转变，反应式：
As?Fp?Fe3c，当冷却到
727℃时从具有S点成分的奥氏体中同时
析出具有P点成分的铁素体和渗碳体的两相混合物——珠光体P（Fp?Fe3c）
ES线：碳在奥氏体中的溶解度曲线，又称Acm温度线，随温度的降低，
碳在奥化体中的溶解度减少，多余的碳以Fe3C形式析出，所以具有0.77%～2.11%C的钢冷却到Acm线与PSK线之间时的组织
A?Fe3CⅡ，从
A中析出的Fe3C称为二次渗碳体。
GS线：不同含碳量的奥氏体冷却时析出铁素体的开始线称A3线，GP线
则是铁素体析出的终了线，所以GSP区的显微组织是F?A。
PQ线：碳在铁素体中的溶解度曲线，随温度的降低，碳在铁素体中的溶
解度减少，多余的碳以Fe3C形式析出，从F中析出的Fe3C称为三次渗碳体Fe3CⅢ，由于铁素体含碳很少，析出的Fe3CⅢ很少，一般忽略，认为从727℃冷却到室温的显微组织不变。
PSK线：共析转变线，在这条线上发生共析转变AS?FP?Fe3C，产物
（P）珠光体，含碳量在0.02～6.69%的铁碳合金冷却到727℃时都有共析转变发生。
6.简述 Fe-Fe3C 相图中三个基本反应：包晶反应,共晶反应及共析反应，写出反应式，标出含碳量及温度。
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答：共析反应：冷却到727℃时具有S点成分的奥氏体中同时析出具有P点成
分的铁素体和渗碳体的两相混合物。γ
0.8
????727?F0.02+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。 L0.5+δ
0.1
????1495?γ
0.16
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
????γ氏体和渗碳体的两相混合物。 L4.3?11472.14
+ Fe3C6.69
7.何谓碳素钢？何谓白口铁？两者的成分组织和性能有何差别？ 答：碳素钢：含有0.02%~2.14%C的铁碳合金。
白口铁：含大于2.14%C的铁碳合金。
碳素钢中亚共析钢的组织由铁素体和珠光体所组成，其中珠光体中的渗碳体以细片状分布在铁素体基体上，随着含碳量的增加，珠光体的含量增加，则钢的强度、硬度增加，塑性、韧性降低。当含碳量达到0.8%时就是珠光体的性能。过共析钢组织由珠光体和二次渗碳体所组成，含碳量接近1.0%时，强度达到最大值，含碳量继续增加，强度下降。由于二次渗碳体在晶界形成连续的网络，导致钢的脆性增加。
白口铁中由于其组织中存在大量的渗碳体，具有很高的硬度和脆性，难以切削加工。
8.亚共析钢、共析钢和过共析钢的组织有何特点和异同点。
答：亚共析钢的组织由铁素体和珠光体所组成。其中铁素体呈块状。珠光体
中铁素体与渗碳体呈片状分布。共析钢的组织由珠光体所组成。过共析钢的组织由珠光体和二次渗碳体所组成，其中二次渗碳体在晶界形成连续的网络状。
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共同点：钢的组织中都含有珠光体。不同点：亚共析钢的组织是铁素体
和珠光体，共析钢的组织是珠光体，过共析钢的组织是珠光体和二次渗碳体。
9.分析含碳量分别为 0.20% 、 0.60% 、 0.80% 、 1.0% 的铁碳合金从液态缓冷至室温时的结晶过程和室温组织.
答：0.80%C:在1~2点间合金按匀晶转变结晶出A，在2点结晶结束，全部转
变为奥氏体。冷到3点时（727℃），在恒温下发生共析转变，转变结束时全部为珠光体P，珠光体中的渗碳体称为共析渗碳体，当温度继续下降时，珠光体中铁素体溶碳量减少，其成分沿固溶度线PQ变化，析出三次渗碳体Fe3CⅢ，它常与共析渗碳体长在一起，彼此分不出，且数量少，可忽略。
室温时组织P。
0.60% C：合金在1~2点间按匀晶转变结晶出A，在2点结晶结束，全部转
变为奥氏体。冷到3点时开始析出F，3-4点A成分沿GS线变化，铁素体成分沿GP线变化，当温度到4点时，奥氏体的成分达到S点成分（含碳0.8%），便发生共析转变，形成珠光体，此时，原先析出的铁素体保持不变，称为先共析铁素体，其成分为0.02%C，所以共析转变结束后，合金的组织为先共析铁素体和珠光体，当温度继续下降时，铁素体的溶碳量沿PQ线变化，析出三次渗碳体，同样Fe3CⅢ量很少，可忽略。
所以含碳0.40%的亚共析钢的室温组织为：F+P
1.0% C：合金在1~2点间按匀晶转变结晶出奥氏体，2点结晶结束，合金为
单相奥氏体，冷却到3点，开始从奥氏体中析出二次渗碳体Fe3CⅡ，
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Fe3CⅡ沿奥氏体的晶界析出，呈网状分布，3-4间Fe3CⅡ不断析出，
奥氏体成分沿ES线变化，当温度到达4点（727℃）时，其含碳量降为0.77%，在恒温下发生共析转变，形成珠光体，此时先析出的
Fe3CⅡ保持不变，称为先共析渗碳体，所以共析转变结束时的组织
为先共析二次渗碳体和珠光体，忽略Fe3CⅢ。
室温组织为二次渗碳体和珠光体。
10．指出下列名词的主要区别：
1）一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体与共析渗碳体； 答：一次渗碳体：由液相中直接析出来的渗碳体称为一次渗碳体。
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Fe3CⅢ。
共晶渗碳体：经共晶反应生成的渗碳体即莱氏体中的渗碳体称为共晶渗碳
体。
共析渗碳体：经共析反应生成的渗碳体即珠光体中的渗碳体称为共析渗碳
体。
2） 热脆与冷脆。
答：热脆：S在钢中以FeS形成存在，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、韧性急剧降低，并使钢的脆性转化温度有
所升高，使钢变脆，这种现象称为“冷脆”。
11．根据 Fe-Fe3C 相图，计算：
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