相图及凝固1．下图为铁碳相图和一个含3.5%C的铁碳合金缓冷凝固组

问题问答题

相图及凝固

1．下图为铁碳相图和一个含3.5%C的铁碳合金缓冷凝固组织。说明或示意画出此合金由液相缓冷到共析温度以下的组织变化过程，并说明图b的最终组织；计算图b中箭头所指的树枝状组织的重量百分量；再分别计算共析转变后合金中铁素体和全部的珠光体组织重量百分量(Fe₃C含6.69%C)。

2．下图为一连铸坯低倍组织照片，说明各晶区的名称及成因；若想得到更多的等轴晶粒，可采用哪些方法或措施？

答案

参考答案：

1．液相冷却时，先形成先共晶奥氏体枝晶，剩余的液相进行共晶形成莱氏体，凝固完毕。继续冷却时奥氏体枝晶周围析出二次渗碳体，到共析温度后，奥氏体转变为珠光体，最后得到枝晶状分布的珠光体和变态莱氏体。

箭头所指的是枝晶状珠光体，它是由奥氏体枝晶转变来的，其相对量为：

w_奥氏体=(4.3-3.5)/(4.3-2.1)×100%=36.36%

严格计算时还应扣除二次渗碳体，即：

w_奥氏体-w_奥氏体×(2.1-0.77)/(6.69-0.77)=36.36%-8.17%=28.19%

w_铁索体=(6.69-3.5)/(6.69-0.0218)×100%=47.84%

w_珠光体=(6.69-3.5)/(6.69-0.77)×100%=53.89%

2．该照片显示出激冷区、柱状晶区和粗等轴晶区。因铸模温度低造成激冷而形成细等轴晶区；因正的温度梯度和固定的散热方向而形成平行的柱状晶区；因中心液相区内的过冷或冲刷过来的碎枝晶而独立形核形成中心粗等轴晶。

加强电磁或机械搅拌，加入非均匀形核剂或孕育剂，预热钢模快冷，可扩大等轴晶区。