问答题 计算平衡状态下45(0.45/%C)、T8(0.8/%C)、T12(1.2/%C)三种钢室温下组织组成物的相对质量(Fe3C忽略不计),比较三种钢的硬度、强度、塑性和冲击韧性哪种最大,哪种最小?原因是什么?
【正确答案】(1)45号钢:室温下的组织为F+P。
   F/%=(0.77-0.45)/(0.77-0.0218)×100/%=42.77/%;P/%=1-F/%=57.23/%。
   (2)T8钢:室温下的组织几乎全为P。
   (3)T12钢:室温下的组织为P+Fe3C
   Fe3C/%=(1.2-0.77)/(6.69-0.77)×100/%=7.26/%;P/%=1-Fe3C/%=92.74/%
   硬度比较:45<T8<T12
   强度比较:T8>T12>45
   塑性、冲击韧性比较:45>T8>T12
   原因分析:从铁碳相图分析可知,碳钢在平衡状态下是由F和Fe3C两相组成。F具有良好塑性,而Fe3C硬而脆。钢中含碳量较低时,Fe3C以层片状分布于F中,随含碳量增高,Fe3C数量越多,对位错运动的阻力越大,其强度、硬度越高,塑性、韧性越低。当钢的含碳量超过0.9/%时,沿晶界呈现网状分布的Fe3C,随含碳量增加,其数量越多,网络越厚越完整,晶粒间的结合力越弱,因此,钢的强度随含碳量的提高而降低。
【答案解析】