问答题
默画Fe-Fe3C相图并填写相区。然后回答下列问题：
1．注出P、S、E、C各点的成分，说明各点的物理意义。
2．说明相图中三条水平线上各发生什么转变，写出反应式，并指出什么是珠光体，什么是莱氏体？
3．分析含碳量为3%的亚共晶白口铁的结晶过程，画出冷却曲线，并用杠杆定律计算室温下组织组成物和相组成物的相对含量。
1．注出P、S、E、C各点的成分，说明各点的物理意义。
2．说明相图中三条水平线上各发生什么转变，写出反应式，并指出什么是珠光体，什么是莱氏体？
3．分析含碳量为3%的亚共晶白口铁的结晶过程，画出冷却曲线，并用杠杆定律计算室温下组织组成物和相组成物的相对含量。
【正确答案】相图略。
1．P：碳在α-Fe中的最大溶解度。
S：共析点。
E：碳在γ-Fe中的最大溶解度。
C：共晶点。
2．包晶转变线HJB
共晶转变线ECF
共析转变线PSK
铁素体和渗碳体的两相混合物称为珠光体。奥氏体与渗碳体的机械混合物称为莱氏体。
3．冷却曲线如图所示。
含碳量为3.0%的亚共晶白口铁的结晶过程中，与相图上各条曲线从上往下依次交于1、2、3点(见图)。在1—2点之间按匀晶转变结晶出初晶(或先共晶)奥氏体，奥氏体的成分沿JE线变化，而液相的成分沿ABC线变化。当温度降至2点时，液相成分到达共晶点C，于恒温(1148℃)下发生共晶转变，即
，形成莱氏体。当温度冷却到2—3点温度区间时，从初晶奥氏体和共晶奥氏体中析出二次渗碳体。随着二次渗碳体的析出，奥氏体的成分沿着ES线不断降低，当温度到达3点(727℃)时，奥氏体的成分也到达了S点，于恒温下发生共析转变，即
，所有的奥氏体都转变为珠光体。所以最终的组织为：P+Fe3CⅡ+L′d。
根据杠杆定律计算，该合金的组织组成物中，各占比例为：
P%=γE%- Fe3CⅡ%=59.4%-13.4%=46%
该合金的相组成由(F+ Fe3C)组成，其各占的比例为：
1．P：碳在α-Fe中的最大溶解度。
S：共析点。
E：碳在γ-Fe中的最大溶解度。
C：共晶点。
2．包晶转变线HJB
共晶转变线ECF
共析转变线PSK
铁素体和渗碳体的两相混合物称为珠光体。奥氏体与渗碳体的机械混合物称为莱氏体。
3．冷却曲线如图所示。
含碳量为3.0%的亚共晶白口铁的结晶过程中，与相图上各条曲线从上往下依次交于1、2、3点(见图)。在1—2点之间按匀晶转变结晶出初晶(或先共晶)奥氏体，奥氏体的成分沿JE线变化，而液相的成分沿ABC线变化。当温度降至2点时，液相成分到达共晶点C，于恒温(1148℃)下发生共晶转变，即
，形成莱氏体。当温度冷却到2—3点温度区间时，从初晶奥氏体和共晶奥氏体中析出二次渗碳体。随着二次渗碳体的析出，奥氏体的成分沿着ES线不断降低，当温度到达3点(727℃)时，奥氏体的成分也到达了S点，于恒温下发生共析转变，即，所有的奥氏体都转变为珠光体。所以最终的组织为：P+Fe3CⅡ+L′d。根据杠杆定律计算，该合金的组织组成物中，各占比例为：
P%=γE%- Fe3CⅡ%=59.4%-13.4%=46%
该合金的相组成由(F+ Fe3C)组成，其各占的比例为：
【答案解析】