铁碳合金考试试卷及参考答案

铁碳合金考试试卷及参考答案一、填空题子的个数比为3:1当一块质量肯定的纯铁加热到912℃温度时，将发生a-Fe向γ-Fe的转变，此时体积将发生收缩。3．共析成分的铁碳合金平衡结晶至室温时，其相组成物为α和Fe3C，组织成物为 P 。在生产中，假设要将钢进展轧制或锻压时，必需加热至γ 相区。当铁碳合金冷却时,发生共晶反响的反响式为LC Fe3C，其反响产物在室温下被称为变态莱氏体。6．在退火状态的碳素工具钢中，T8钢比T12 钢的硬度低。当W(C)＝0．77％一2．11％间的铁碳合金从高温缓冷至ES线以下时，将从奥氏体中析出Fe3CⅡ 布特征是网状。在铁碳合金中，含三次渗碳体最多的合金成分点为P〔C=0.0218%，含二次渗碳体最多的合金成分点为E点〔C=2.11%〕奥氏体是C 在Fe中 的固溶体它的晶体构造是面心立方。10．铁素体是C在Fe中 的固溶体，它的晶体构造。C和Fe的金属间化合物。珠光体是 铁素体和Fe3C 的机械混合物。莱氏体是奥氏体 和Fe3C 态莱氏体是珠光体和Fe3C 的机械混合物。在Fe—Fe3C相图中，有一次Fe3C、 共晶Fe3C 二次Fe3C 、共析Fe3C 、三次Fe3C五种渗碳连续基体〔或呈鱼骨状〕层片状、小片状。钢中常存杂质元素有P、S 、Si 、Mn等，其中S使钢产生热脆，P 使钢产生冷脆。18．纯铁在不同温度区间的同素异晶体有(写出温度区间)1538℃~1394δ铁素体、1394℃~912℃为面γ奥氏体、912α19．碳钢按相图分为亚共析钢、共析钢、过共析钢；按W(C)分为(标出W(C)范围)0.0218%~0.77%、0.77%0.77%~2.11%。10．在铁—渗碳体相图中，存在着四条重要的线，请说明PSKES线脱溶转变、奥氏体+渗碳体；GS线同素异构转变、铁素体。21Fe—Fe3C相图(4—3)中指定相区的相组成物：①γ ，②γ+α，③α，④γ+Fe3C ，P+Fe3C 。铁碳合金的室温显微组织由铁素体和渗碳体两种根本相组成。41．6％，珠光体的面积为584％，则其W(C)＝0.457%。(0.77-x)/(0.77-0.0218)=0.416假设退火碳钢试样中二次渗碳风光积为7．3％，珠光体的面积为92．7％，则其W(C)＝ 1.2% 〔x-0.77〕/(6.69-0.77)=0.073二、推断题在铁碳合金中，含二次渗碳体最多的成分点为W(C)：4．3％的合金。 ( ×)在铁碳合金中，只有共析成分点的合金在结晶时才能发生共析反响，形成共析组织。 ( ×)退火碳钢的塑性与韧性均随W(C)的增高而减小。而硬度与强度则随W(C)的增高而不断增高。 ( ×)在C=1%抗拉强度最高在铁碳合金中，渗碳体是一个亚稳相，而石墨才是一个稳定相。 ( √)5．白口铸铁在高温时可以进展锻造加工。 ( × 由于磷使钢发生热脆，而硫使钢发生冷脆，故硫磷都是钢中的有害元素。 ( × )在室温下，共析钢的平衡组织为奥氏体。 ( ×)纯铁加热到912℃时，将发生a-Fe一γ—Fe的转变，体积发生膨胀。 ( ×)铁碳合金中，一次渗碳体，二次渗碳体和三次渗碳体具有一样的晶体构造。 ( √ )在Fe—Fe3C相图中，共晶反响和共析反响都是在肯定浓度和恒温下进展的。( √ )Fe—Fe3C相图中，凡发生共晶反响的铁碳合金叫做白口铁；凡发生共析反响的铁碳合金叫做钢。(√)12 珠光体是单相组织。 ( ×)13．白口铁是碳以渗碳体形式存在的铁所以其硬度很高，脆性很大。 ( √)14．W(C)＝1．3％的铁碳合金加热到780℃时得到的组织为奥氏体加二次渗碳体。( √)15．a-Fe是体心立方构造，致密度为68％，所以其最大溶碳量为32％。 ( ×)γ-Fe0.74，所以其最大溶26％。(×)钢材的切削加工性随w(C)增加而变差。 ( ×)18．碳钢进展热压力加工时都要加热到奥氏体区。( ×)19．W(C)＝1．0％的碳钢比W(C)=0．5％的碳钢硬度高。( √)20．在室温下，w(C)＝0．8％的退火碳钢的强度比W(C)＝1．2％的退火碳钢高。(√)P12121．钢铆钉一般用低碳钢制成。 ( √)22．钳工锯T10、T1210、20钢费力，且锯条简洁磨钝。( √ )23．钢适宜于通过压力加工成形，而铸铁适宜于通过铸造成形。 ( √)24．工业纯铁的W(C)<0．2％。 ( ×)工业纯铁的室温平衡组织为铁素体。 ( ×)还有FeCⅢ汽车外壳用低碳钢板制造，而理发工具用碳素工具钢()退火碳钢W(C)接近1％时其强度极限最高。 ( √) P121过共析钢由液态缓冷至室温所析出的二次渗碳体在组织形态与晶体构造方面均与 —次渗碳体不一样。(×)(三)选择题渗碳体属于BA间隙固溶体 B间隙化合物 C间隙相D正常化合物2δ-Fe的晶型是AA体心立方 B面心立方 C密排六方 D简洁立方3．铁素体的机械性能特点是CA具有良好的硬度与强度 B具有良好的综合机械性能C具有良好的塑性和韧性 D具有良好的切削性和铸造性4．W(C)＝4．3％碳的铁碳合金具有B。A良好的可锻性 B良好的铸造性C良好的焊接性 D良好的热处理性5．建筑用钢筋宜选用AA低碳钢 B中碳钢C高碳钢D工具钢6．装配工使用的锉刀宜选用CA低碳钢 B．中碳钢 C高碳钢D过共晶白口铁912℃以下的晶格类型是CA密排六方晶格 B面心立方晶格 C体心立方晶格 D简洁立方晶格三次渗碳体是从BA钢液中析出的B铁素体中析出的C奥氏体中析出的D珠光体中析出的二次渗碳体是从CA 钢液中析出的 B铁素体中析出的 C奥氏体中析出的D莱氏体中析出的在下述钢铁中，切削性能较好的是BA工业纯铁 B45 C 白口铁 D T12A四、名词解释

C为简单晶体构造的间隙化合物，其硬度高，3脆性大，塑性几乎等于零，硬脆相，是钢中主要强化相。2、铁素体：碳溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体，铁素体仍保持α-Fe的体心立方晶格，由于间隙小，溶碳极少，力学770℃以下为铁磁性。3-Fe中所形成的间隙固溶体，仍保持γ-Fe2.11%，强度、硬度较高，塑性好，无磁性。4、珠光体P：铁素体F与渗碳体Fe3C合物〔平均含碳量0.77%，综合性能好。5、莱氏体Ld或Le：奥氏体A与渗碳体Fe3C所形成的机械混合物〔平均含碳量：4.3%五、问答与计算题1、画出铁碳相图，标明相图中各特征点的温度与成分，写出相图中包晶反响、共晶反响与共析反响的表达式。答：包晶反响： L(0.53％C)+δ-Fe(0.09％C)→γ-Fe(0.17％C)共晶反应： C)+Fe3C(6.69％C)共析反响： γ-Fe(0.77％C)→α-Fe(0.0218％C)+Fe3C(6.69％C)2、简述含碳量为0.35％钢的结晶过程和固态组织转变过程。答：由液相先凝固出δ铁素体，在1495℃进展包晶反响，生成γ奥氏体；连续冷却，由剩余的液相再次析出γ奥氏体，800℃，从γ奥氏体中析出先共析α727℃进展共析反响，形成珠光体，最终得到铁素体加珠光体组织。30.14％的铁碳合金的结晶过程。0．12％的钢，由液相冷却时，先形成δ铁素体，1495℃包晶温度，局部进展包晶反响；相γ奥氏体在已生成的δ铁素体上形核并向δ铁素体和液相中生长。反响后是两相组织δ铁素体+γ奥氏体。连续冷却得到单相奥氏体。冷却到GS线时从γ奥氏体中析出先共析α727℃进展共析反响，形成珠光体，最终得到铁素体加珠光体组织。4、画出Fe-Fe

C相图，分析含碳量为1.1wt％(重量百分比)3的铁碳合金从液相平衡凝固到室温时的转变过程，画出组织转变示意图，并计算出室温时各组织的相对含量。答、1.1％CL+γ奥氏体两相区，形成枝晶或等轴状γ奥氏体，然后进入奥氏体单相区；连续冷却到~760℃，沿晶界析出二次渗碳体，在777℃剩余的奥氏体转变为珠光体，最终的组织是珠光体+网状二次渗碳体，如9-3珠光体相对含量为：〔6.67~1.1〕/〔6.69~0.77〕×100％=94.4％网状渗碳体相对含量为：(1.1~0.77)/(6.69~0.77)×100％=5.6％5、1〕试画出含碳量为0.55%的铁碳合金金相显微组织示意图；2〕0.20%、0.45%、0.65%的铁碳合金在组织和力学性能上有何不同？答：1〕0.45%的铁碳合金金相显微组织示意图：2〕随含碳量↑，F↓，Fe3C↑。塑性、韧性下降，强度硬度↑6、说明含碳为1.9％的铁碳合金由液相缓冷到共析温度以下的组织变化过程及最终组织；计算该合金二次渗碳体的最大重量百重量；再分别计算共析转变后合金中铁素体和珠光体组织重量百重量。答：液相冷却时，先形成先共晶奥氏体枝晶或等轴晶，直至凝固完毕。连续冷却时奥氏体枝晶无变化，到渗碳体在奥氏体的溶解度曲线后，沿晶界析出少量二次渗碳体。到共析温度后，剩余的奥氏体全部转变为珠光体，最终得到珠光体和少量网状二次渗碳体。二次渗碳体的最大重量百重量：W=(1.9~0.77)／(6.69~0.77)×100％=19.09％共析转变后合金中铁素体重量百重量：W(6.69~1.9)／(6.69~0.0218)×100％=71.84％珠光体组织重量百重量：W(6.69~1.9)／(6.69~0.77)×100％=80.91％7、说明含2.9％C的铁碳合金由液相缓冷到共析温度以下的组织变化过程及最终组织。计算共晶转变刚完毕时先共晶奥氏体的重量百重量；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重量。答：液相冷却时，先形成先共晶奥氏体枝晶，剩余的液相进展共晶转变形成莱氏体，凝固完毕。连续冷却时奥氏体枝晶四周析出二次渗碳体，到共析温度后，奥氏体转变为珠光体，最终得到枝晶状分布的珠光体、二次渗碳体和变态莱氏体。先共晶奥氏体重量百重量：W =(4.3—2.9)／(4.3—2.11〕×100％=63.93％奥氏体共析转变后合金中铁素体组织的重量百重量：W =(6.69—2.9)／(6.69—0.0218)×100％=56.82％铁素体共析转变后合金中全部珠光体组织的重量百重量：W =(6.69—2.9)／(6.69—0.77)×100％=64.02％珠光体8、为什么钢的渗碳在奥氏体中进展而不在铁素体中进展？答：γ-Fe即奥氏体中溶碳量为2.11%，而α-Fe仅能溶解0.0218%碳；另γ-Fe为高温相，D值大，所以在γ-Fe中渗碳。9、一堆钢材由于混杂，不知道化学成分，现抽出一根进展金相分析，其组织为铁素体加珠光体，其中珠光体的面积大约占40