A. 共析钢、亚共析钢、过共析钢三者的区别是什么
.共析钢
碳溶解在铁的晶格中形成固溶体,碳溶解到α——铁中的固溶体叫铁素体,溶解到γ——铁中的固溶体叫奥氏体。铁素体与奥氏体都具有良好的塑性。当铁碳合金中的碳不能全部溶入铁素体或奥氏体中时,剩余出来的碳将与铁形成化合物——碳化铁(Fe3C)这种化合物的晶体组织叫渗碳体,它的硬度极高,塑性几乎为零。
从反映钢的组织结构与钢的含碳量和钢的温度之间关系的铁碳平衡状态图上可见,当碳的含量正好等于0.77%时,即相当于合金中渗碳体(碳化铁)约占12%,铁素体约占88%时,该合金的相变是在恒温下实现的。即在这种特定比例下的渗碳体和铁素体,在发生相变时,如果消失两者同时消失(加热时),如果出现则两者又同时出现,在这一点上这种组织与纯金属的相变类似。基于这个原因,人们就把这种由特定比例构成的两相组织当作一种组织来看待,并且命名为珠光体,这种钢就叫做共析钢。即含碳量正好是0.77%的钢就叫做共析钢,它的组织是珠光体。
2.亚共析钢
常用的结构钢含碳量大都在0.5%以下,由于含碳量低于0.77%,所以组织中的渗碳体量也少于12%,于是铁素体除去一部分要与渗碳体形成珠光体外,还会有多余的出现,所以这种钢的组织是铁素体+珠光体。碳含量越少,钢组织中珠光体比例也越小,钢的强度也越低,但塑性越好,这类钢统称为亚共析钢。
3.过共析钢
工具用钢的含碳量往往超过0.77%,这种钢组织中渗碳体的比例超过12%,所以除与铁素体形成珠光体外,还有多余的渗碳体,于是这类钢的组织是珠光体+渗碳体。这类钢统称为过共析钢。
B. 什么是共析钢、亚共析钢、过共析钢
含碳量为0.8%的钢为共析钢,以纯珠光体形式存在。
含碳量小于0.8%的钢为亚共析钢,以珠光体和铁素体的共熔体存在。
含碳量大于0.8%的钢为过共析钢,以珠光体和渗碳体的形式存在。
C. 为什么亚共析钢随碳含量的增加强度升高,而过共析钢随碳含量的增加强度下降
亚共析钢室温组织为铁素体+珠光体,铁素体较软,强度硬度低,韧性塑形好。珠光体较硬,强度硬度高,韧性塑性略差。随着含碳量增加,珠光体含量增加,铁素体含量减少,因此强度随之增加。
过共析钢室温组织为珠光体+二次渗碳体,渗碳体硬度极高,脆性极大。随着含碳量增加,二次渗碳体含量增加,钢材变得很脆,强度反而降低。
D. 亚共析钢、共析钢、过共析钢完全奥氏体化过程
1、亚共析钢完全奥氏体化过程:超过共析温度后,珠光体首先转变为奥氏体,随着温度的升高,铁素体转变为奥氏体。
2、共析钢完全奥氏体化过程:超过共析温度后,珠光体转变为奥氏体。
3、过共析钢完全奥氏体化过程:超过共析温度后,珠光体首先转变为奥氏体,随着温度的升高,渗碳体转变为奥氏体。
在钢的各种组织中,以奥氏体的密度最高,比体积最小,线膨胀系数最大,导热性能最差。故奥氏体钢在加热时应降低加热速度 。
(4)亚共析钢两次杠杆算法扩展阅读:
影响钢组织遗传因素
1、原始组织当原始组织为P类型组织时,一般不发生,原始组织为非平衡组织时,组织遗传较普遍。其中以贝氏体较马氏体的组织遗传性强。合金结构钢容易得到非平衡组织,所以容易出现组织遗传。
2、加热速度
非平衡组织的合金钢加热,不论是慢速加热还是快速加热都容易出现组织遗传现象,只有采用中速加热时才有可能避免出现组织遗传。
3、断口遗传
消除了组织遗传后,奥氏体晶粒细化,但断口仍是粗大的,细晶粒组织出现粗晶断口,这种现象称为断口遗传。
E. 以碳钢的显微组织来分析亚共析钢与过共析钢机械性能有何不同
共析钢碳含量为0.77%,亚共析钢碳含量为0.0218%---0.77%,过共析钢碳含量0.77%---2.11%。热处理工艺不同组织不同,机械性能也有较大差别。组织是由材料和工艺决定的,不知楼主所说的哪种热处理工艺?一般来说显微组织有铁素体、奥氏体、珠光体、贝氏体、马氏体等。最常见的是珠光体、贝氏体、马氏体。如果得到的是马氏体那么就具有很高的硬度,强度,一定的塑韧性,珠光体硬度相对较低但是塑韧性好,贝氏体具有良好的综合力学性能。
F. 怎样用金相法,硬度法区分亚共析钢,过共析钢,高碳钢
硬度法无法区分亚共析钢,共析钢和过共析钢.
金相法可以区分亚共析钢,共析钢和过共析钢.利用铁素体,珠光体,渗碳体之间的比例按照杠杆定理来判断含碳量.铁素体越多,含碳量越少,渗碳体越多,含碳量越高,全部是珠光体则是共析钢.
亚共析钢:珠光体加铁素体
共析钢:珠光体
过共析钢:珠光体加渗碳体
高碳钢是共析钢和过共析钢的总称.
G. 亚共析钢金相分析习题
应该认为不妥当。
有两点:1)亚共析钢淬火后的组织不同于退火组织,显微金相会显示“灰黑色”部分增多,即使计算方法正确,也会造成计算含碳量大于实际含碳量。
2)计算过程应该是0.77*0.3%=0.231% 。
H. 含碳量为0.45wt.%的碳钢熔化后,进行缓慢冷却,求: 1、共析刚结束时各相组成物的含量
辽京科技提醒您,可以利用杠杆定律来计算:
1、共析刚结束时各相组成物的含量.
平衡状态下,所有的铁碳合金都是由铁素体和渗碳体两相组成。
WF=(6.69-0.45)/(6.69-0.0218)=6.24/6.6682=0.9357847695030143=93.6%,,
WFe3C=1-WF=6.4% 即含碳量为0.45wt.%的碳钢共析刚结束时,含有铁素体(F)为93.6%,含渗碳体(Fe3C)为6.4%。
2、共析刚结束时各组织组成物的含量.
含碳量为0.45wt.%的碳钢是亚共析钢,共析刚结束时,由铁素体和珠光体组织构成。
WF=(0.77-0.45)/(0.77-0.0218)=0.32/0.7482=0.4276931=42.8%, WP=1-WF=57.2%
即含碳量为0.45wt.%的碳钢共析刚结束时,含有铁素体(F)为42.8%,含珠光体(P)为57.2%。
I. 共析钢的CCT曲线和亚共析钢及过共析钢的CCT曲线有什么区别
1、性质不同:亚共析钢是钢材按金相组织的分类之一。含碳量在0.0218—0.77%之间的结构钢。共析钢是具有共析成分含0.77%碳的碳素钢。过共析钢的含碳量往往超过0.77%,这种钢组织中渗碳体的比例超过12%。
2、特点不同:过共析钢因含有较多的碳、热处理后可得到很高的强度和硬度。共析钢由高温奥氏体区缓冷至727℃,生成多边形珠光体组织,其中铁素体和渗碳体呈片状平行排列。亚共析钢随着温度的降低,析出过程持续进行。
3、原理不同:共析钢用若干组共析钢的小圆片试样,经同样奥氏体化以后,每组试样各以一个恒定速度连续冷却。亚共析钢经调质处理后,正常情况下可得到以铁素体为基体,其上均匀分布着碳化物颗粒的回火索氏体组。过共析钢难于连铸,由于碳含量高,钢中碳和杂质P,S的偏析比较严重。
(9)亚共析钢两次杠杆算法扩展阅读:
注意事项:
受过共析钢凝固特性的影响,在铸坯的凝固过程中,钢液的选分结晶特性不可避免地导致了晶间液相区溶质元素的富集。
与此同时,铸坯凝固收缩又使得富集溶质元素的钢液不断向铸坯中心附近补充并凝固,从而形成了溶质含量中心高、周围低的分布状态,即中心偏析。对于方坯连铸内部很容易产生晶桥,形成残余缩孔或中心疏松缺陷,同时伴随着较严重的中心偏析。
J. 在生产中为了提高亚共析钢的强度,常用的方法是提高亚共析钢中珠光体的含量,问应该采用什么热处
应该采用正火工艺。原因:亚共析钢过冷奥氏体在冷却过程中会析出先共析铁素体,冷却速度越慢,先共析铁素体的含量越多,从而导致珠光体的含量变少,降低亚共析钢的硬度和强度。而正火工艺的实质就是完全奥氏体化加上伪共析转变,可以通过增大冷却速度降低先共析铁素体的含量,使亚共析成分的钢转变成共析组织,即增加了珠光体的含量,从而可以提高亚共析钢的强度和硬度。