机械工程材料第3版答案(5)

上海理工大学

Fe3C 0.40 0.0218 100％ 6％ 6.69 0.0218

或： Fe3C = 1- F = 1- 94％ = 6％

6、现有两种铁碳合金，其中一种合金的显微组织中珠光体量占75％，铁素体体量占25％； 另一种合金的显微组织中珠光体量占92％，二次渗碳体量占8％。问这两种合金各属于哪一类合金？其碳的质量分数各为多少？

答：第一种合金的组织组成物为P+F，属于亚共析钢。两种组织的含碳量分别为：CF ≈0，CP＝0.77％；合金的含碳量为：

＝CP P CF F 0.77％ 75％ 0 25％ 0.58％ CⅠ

由此可见，亚共析钢的含碳量主要取决于组织中珠光体的含量，可忽略铁素体中的含碳量。

第二种合金的组织组成物为P+Fe3C，属于过共析钢。两种组织的含碳量分别为： CP ＝0.77％，C Fe3CⅡ＝6.69％；合金的含碳量为：

CⅡ＝CP P CFe3CⅡ Fe3CⅡ 0.77％ 92％ 6.69 8％ 1.25％

由此可见，过共析钢的含碳量主要取决于组织中珠光体和二次渗碳体的含量，题中8％二次渗碳体碳含量占合金含碳量的43.2％，说明了高碳相渗碳体的数量对合金含碳量有重要影响。

7、已知铁素体的硬度为80HBS，渗碳体硬度为800HBW。根据两相混合物的合金性能变化规律，计算珠光体的硬度。又为什么实际测得的珠光体硬度都要比计算结果高？

答：珠光体的相组分为F+ Fe3C，其相对量为：

0.77 0.0218 100％ 12％ 6.69 0.0218

6.69 0.77 F 100％ 88％ 6.69 0.0218 Fe3C

故珠光体硬度HB = F×80+Fe3C×800 = 88％×80 + 12％×800 = 166.4

因为实际的晶体内部有缺陷，增加了晶体的强度、硬度，所以实际值比理论值高。