题目
41. 共析钢是含碳量为0.77%的铁碳合金,根据铁碳平衡图计算其平衡态室温组织中渗碳体组织和铁素体组织含量各是多少?
41. 共析钢是含碳量为0.77%的铁碳合金,根据铁碳平衡图计算其平衡态室温组织中渗碳体组织和铁素体组织含量各是多少?
题目解答
答案
答案:珠光体中的铁素体与渗碳体的相对量可用杠杆定律求出:珠光体=WFe+WFe3C渗碳体组织含量WFe3C=(P-S)/(P-k)×100%=(0.77-0.0218)/(6.69-0.0218)×100%≈11%铁素体组织含量WFe=(S-K)/(P-K)×100%=(6.69-0.77)/(6.69-0.0218)×100%≈89%答:渗碳体组织和铁素体组织的含量分别为11%、89%。
解析
本题考查铁碳合金相图及杠杆定律的应用。解题思路是利用杠杆定律来计算共析钢平衡态室温组织中渗碳体组织和铁素体组织的含量。杠杆定律是基于相图中各相的成分和质量守恒原理,对于二元合金,某一相的质量分数等于该相区到另一相成分点的线段长度与总线段长度的比值。
在铁碳平衡图中,共析钢含碳量$C_{P}=0.77\%$,铁素体中含碳量$C_{K}=0.0218\%$,渗碳体中含碳量$C_{Fe_3C}=6.69\%$。
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计算渗碳体组织含量$W_{Fe_3C}$
根据杠杆定律,渗碳体组织含量$W_{Fe_3C}$的计算公式为:
$W_{Fe_3C}=\frac{C_{P}-C_{K}}{C_{Fe_3C}-C_{K}}\times100\%$
将$C_{P}=0.77\%$,$C_{K}=0.0218\%$,$C_{Fe_3C}=6.69\%$代入上式可得:
$W_{Fe_3C}=\frac{0.77 - 0.0218}{6.69 - 0.0218}\times100\%=\frac{0.7482}{6.6682}\times100\%\approx11\%$ -
计算铁素体组织含量$W_{Fe}$
同样根据杠杆定律,铁素体组织含量$W_{Fe}$的计算公式为:
$W_{Fe}=\frac{C_{Fe_3C}-C_{P}}{C_{Fe_3C}-C_{K}}\times100\%$
将$C_{P}=0.77\%$,$C_{K}=0.0218\%$,$C_{Fe_3C}=6.69\%$代入上式可得:
$W_{Fe}=\frac{6.69 - 0.77}{6.69 - 0.0218}\times100\%=\frac{5.92}{6.6682}\times100\%\approx89\%$