↑ 点击上方蓝字 星标+关注【甜姐】
学过材科基的人都知道,铁碳相图很难但又很重要。
同学们是不是感受到被这只“拦路虎”支配的恐惧呢?我们应该怎么拿下它呢?今天甜姐带你一举攻破铁碳相图。
一、基础知识
1、三大反应
三大反应(HJB、ECF、PSK为由上到下的三条横线)
①包晶反应(HJB): 由固相与剩余液相反应形成另一固相的转变。
反应式:L(0.53)+δ(0.09)→γ(0.17)
②共晶反应(ECF):由一个液相转变为两个不同固相的转变。
反应式:L(4.3)→γ(2.11)+Fe3C(6.69)
③共析反应(PSK):由一种固相转变为其他两个不同固相的转变。
反应式:γ(0.77)→α(0.0218)+ Fe3C(6.69)
2、相
铁素体:碳在α-Fe中形成的间隙固溶体,通常用符号α或F表示。
高温铁素体:碳在δ-Fe中形成的间隙固溶体,通常用符号δ表示。
奥氏体:碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体,通常用符号γ或A表示。
渗碳体:一种间隙化合物,属于正交晶系。
3、组织
珠光体:铁碳合金共析转变的产物,是共析铁素体和共析渗碳体层片状混合物,用符号P表示。
莱氏体:铁碳相图共晶转变的产物,是共晶奥氏体和共晶渗碳体的机械混合物,用符号Ld表示。
低温莱氏体:冷到C点以下,共晶奥氏体中不断析出二次渗碳体,它通常依附于共晶渗碳体上而不能分辨。温度降到727℃时,共晶奥氏体的含碳量降至0.77%,在恒温下转变为珠光体。最后得到的组织由珠光体分布在共晶渗碳体上所组成。室温下的莱氏体保留了高温下共晶转变产物的形态特征,称为低温莱氏体,用符号L’d表示。
一次渗碳体:由液相直接析出的渗碳体,用符号Fe3CⅠ表示。
二次渗碳体:由奥氏体中析出的渗碳体,用符号Fe3CⅡ表示。
三次渗碳体:由铁素体析出的渗碳体,用符号Fe3CⅢ表示。
二、经典例题
下面是5道关于铁碳相图经典题,大家一起来做题吧!
题型1:默画铁碳相图
题型2:写出三条横线的反应以及反应式。
题型3:已知某成分,叙述此成分的冷却过程并画出此过程的冷却曲线图。
题型4:计算室温下的相和组织的量。
题型5:画出室温下的组织图。
三、完整解答
题型1:默画铁碳相图
题型1分析:很多学校的专业课(例如西工大)都要求考生能默画出铁碳相图,同学们第一眼看见这么复杂的图,肯定觉得是一件无法完成的事情,不要着急,甜姐教你如何拆解铁碳相图。
第一步:画出高温铁素体和铁素体的单相区域,1538℃、1394℃、912℃、600℃是四个同素异构的转变温度。0.09%、2.11%、0.0218%是碳在δ-Fe、γ-Fe和α-Fe中的最大溶解度。
第二步:画出三条横线分别代表包晶反应、共晶反应、共析反应。1495℃、1148℃、727℃是三个反应的温度。0.17%、4.3%、0.77%是三个反应点的成分。
第三步:画出液相线,代表开始析出固相的临界线。
第四步:根据三个反应的具体情况画出相应的两相区。
第五步:标上字母,补充细节即可。
题型2:写出三条横线的反应以及反应式。
题型2分析:这道题目就很简单了,根据我们基础知识写出即可。
包晶反应(HJB):由固相与剩余液相反应形成另一固相的转变。
反应式:L(0.53)+δ(0.09)→γ(0.17)
共晶反应(ECF):由一个液相转变为两个不同固相的转变。
反应式:L(4.3)→γ(2.11)+Fe3C(6.69)
共析反应(PSK):由一种固相转变为其他两个不同固相的转变。
反应式:γ(0.77)→α(0.0218)+ Fe3C(6.69)
题型3:已知某成分,叙述此成分的冷却过程并画出此过程的冷却曲线图。
题型3分析:冷却过程是比较麻烦的题目,因为成分是随机给定的,因此我们需要将不同成分点冷却过程熟记于心,先以最复杂的成分为大家做解答(3%)。
冷却过程:
合金从液相开始冷却,到达液相线发生匀晶转L→γ,生成奥氏体;
奥氏体和液相的成分随着JE和BC线变化,到达共晶线时,剩余的液相发生共晶转变L(4.3)→γ(2.11)+Fe3C(6.69),形成莱氏体;
随着温度的继续下降,匀晶转变形成的奥氏体析出二次渗碳体,莱氏体中的奥氏体析出的渗碳体依附于共晶渗碳体上不能分辨;
温度下降至共析温度,匀晶转变生成剩余的奥氏体发生共析转变γ(0.77)→α(0.0218)+ Fe3(6.69)生成珠光体P,莱氏体中剩余的奥氏体也发生共析转变γ(0.77)→α(0.0218)+ Fe3C(6.69)生成珠光体,但它依附于共晶渗碳体上,形成低温莱氏体L’d。
室温下的组织为:P+L’d+ Fe3CⅡ
室温下的相为:α+ Fe3C
冷却曲线图:
题型4:计算室温下的相和组织的量。
题型4分析:这算是铁碳相图的一个难点,需要用到杠杆定律。
组织的含量:
相的含量:
α的相对量:(6.69-3)/(6.69-0.0008)*100%=55.16%
FeC的相对量:(3-0.0008)/(6.69-0.0008)*100%=44.82%
题型5:画出室温下的组织图。
题型5分析:室温下由P+L’d+ Fe3CⅡ组成。
以上就是今天的全部内容了,距离考试越来越近,大家要好好加油了哦!
往
期
文章推荐
3️⃣ 一点就通!回复与再结晶重难点总结
常驻广告位·扫码了解详情↓