Question

分析碳的质量分数为0.45%的铁碳合金从液态缓冷至温室平衡相变过程和室温平衡组织。

Answer 1

如图示：

碳质量分数为0.45%的钢为③号合金。合金在1～2点之间按匀晶转变结晶出δ固溶体，冷到2点（1495℃），δ固溶体中碳的质量分数达到0.09%，液相中碳质量分数达到0.53%，此时液相与δ溶体发生包晶转变，由于合金中碳的质量分数大于0.17%，所以包晶转变终了以后，还有过剩的液相存在。从2点冷到3点，剩余的液相又以匀晶转变的形式继续结晶出奥氏体，所有奥氏体成分均沿JE线变化。冷到3点，合金全部由碳质量分数为0.45%的奥氏体组成。单相奥氏体冷到GS线上的4点时，开始在奥氏体晶界上析出铁素体，称为先共析铁素体，随着温度的下降，铁素体量不断增多，而奥氏体量不断减少。铁素体中碳质量分数沿GP线变化，而剩余奥氏体中碳的含量则沿GS线变化。当温度接近5点时（727℃），铁素体的成分接近P点，剩余奥氏体中碳的含量接近S点，剩余的奥氏体发生共析转变，形成珠光体。此时，钢的组织就由先共析铁素体和珠光体组成。5点以下，先共析铁素体将析出三次渗碳体，但其数量很少，可以忽略。故该合金的室温组织仍为铁素体与珠光体。所有亚共析钢的组织都由铁素体与珠光体组成，随着碳质量分数的增加，珠光体的量增加而铁素体量减少，两者的相对含量，可以按杠杆定律求得。

45钢的结晶过程示意图见下图所示：