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1、第四章 铁碳合金及Fe-Fe3C相图 复习题一、名词解释：1 铁素体、渗碳体、奥氏体、珠光体、莱氏体与变态莱氏体、2 、（提示：铁在不同的温度范围具有不同的晶体结构，即具有同素异构转变）3 同素异构转变（提示：一些金属，在固态下随温度或压力的改变,还会发生晶体结构变化，即由一种晶格转变为另一种晶格的变化，称为同素异构转变。）二、填空题：1 根据含碳量和室温组织的不同，钢可分为三种，分别为 、 、 和 钢。2 分别填出下列铁碳合金基本组织的符号，铁素体： ，奥氏体： ，珠光体： ，渗碳体： ，高温莱氏体： ，低温莱氏体： 。3 在铁碳合金基本组织中属于固溶体的有 ，属于金属化合物的 ，属于机械混
2、合物的有 和 。4 一块工业纯铁在912发生-Fe-Fe转变时，体积将发生 。5 F的晶体结构为 ；A的晶体结构为 。6 共析成分的铁碳合金室温平衡组织是 ，其组成相是 和 。7 用显微镜观察某亚共析钢，若估算其中的珠光体含量为80%，则此钢的碳含量为 。三、判断题：1 所有金属都具有同素异构转变现象。（ ）2 碳溶于-Fe中形成的间隙固溶体，称为奥氏体。（ ）3 纯铁在780C时为体心立方晶格的。（ ）4 金属化合物的特性是硬而脆，莱氏体的性能也是硬而脆故莱氏体属于金属化合物。（ ）5 铁素体的本质是碳在-Fe中的间隙相。（ ）6 20钢比T12钢的碳含量要高。（ ）7 在退火状态（接近平衡
3、组织），45钢比20钢的硬度和强度都高。（ ）8 在铁碳合金平衡结晶过程中，只有Wc=0.77%的共析钢才能发生共析反应。（ ）四、选择题：1 相图上的共析线是（ ），共晶线是（ ）。 aABCD； bECF； cHJB； dPSK。2 碳的质量分数为（ ）的铁碳合金称为共析钢。 a0.0218%； b0.77%； c2.11%； d4.3%。3 亚共析钢冷却到PSK线时，要发生共析转变，由奥氏体转变成（ ）。a珠光体； b铁素体； c莱氏体。4 珠光体是由（ ）组成的机械混合物。 a铁素体和奥氏体； b奥氏体和渗碳体； c铁素体和渗碳体。5 奥氏体是：（ ） a碳在-Fe中的间隙固溶体； b
4、碳在-Fe中的间隙固溶体；c碳在-Fe中的有限固溶体。6 珠光体是一种：（ ） a单相固溶体； b两相混合物； cFe与C的混合物。7 T10钢的含碳量为：（ ） a0.10%； b1.0%； c10%。8 铁素体的机械性能特点是：（ ） a强度高、塑性好、硬度低； b强度低、塑性差、硬度低；c强度低、塑性好、硬度低。9 不适宜进行锻造的铁碳合金有：（ ） a 亚共析钢； b共析钢； c亚共晶白口铁。10 铁素体的机械性能特点是：（ ）a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11 二次渗碳体是从：（ ）a钢液中析出的； b铁素体
5、中析出的；c奥氏体中析出的； d莱氏体中析出的12 三次渗碳体是从：（ ）a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13 纯铁在912以下的晶格类型是：（ ）a密排六方晶格； b面心立方晶格；c体心立方晶格； d简单立方晶格14 在下述钢铁中，切削性能较好的是：（ ）a工业纯铁； b45； c白口铁； dT12A15 建筑用钢筋宜选用：（ ）a低碳钢； b中碳钢； c高碳钢； d工具钢16 装配工使用的锉刀宜选用：（ ）a低碳钢； b中碳钢； c高碳钢； d过共晶白口铁五、问答题：1. 什么是金属的同素异构转变？试以纯Fe为例分析同素异构转变过程。回答要点：金属
6、在固态下，随温度的变化而发生晶格类型改变的现象称为同素异构转变。2. 铁碳合金在固态下的基本组织有哪几种？回答要点：有5种，铁素体、奥氏体和渗碳体都是单相组织，珠光体、莱氏体则是两相混合组织。3. 简述含碳量为0.45%和1.2%的铁碳合金从液态冷却到室温的结晶过程。回答要点：含碳量为0.45%到1.2%的铁碳合金可分为三个部分：1）含碳量为0.45%到0.77%，室温组织为F+P；2）含碳量为0.77%时，室温组织为P；3）含碳量为0.77%到1.2%时，室温组织为P+ Fe C。4. 默画出按“组织组成物”填写的相图。相图在合金工艺性能的应用具体表现在哪几个方面？回答要点：1）铸造工艺方面
7、；2）锻造工艺方面；3）焊接工艺方面；4）热处理工艺方面；5）切削性能方面。5. 对某一碳钢（平衡状态）进行相分析，得知其组成相为80%F和20%Fe3C，求此钢的成分。提示：用杠杆定理计算。6. 如图为Fe-Fe3C相图，分析Wc=0.45%合金的结晶过程，画出其冷却曲线示意图，并标出各温度阶段的转变式。计算其室温平衡组织中各组织组成物的相对量，并画出室温显微平衡组织示意图，标注出其中组织组成物的名称。回答要点：（1）结晶过程分析： 1点以上为液相，1点开始析出，2点开始发生包晶转变，即L+=，2-3点之间从液相中析出直至3点，3点到4点没有组织变化，均为，4点开始从中析出直至5点，5点开始
8、发生共析转变，即=+Fe3C，得到P，5点以下可认为没发生其它变化。则最终室温平衡组织为：+P。（2）示意图：（3）组织组成物相对量：W=(0.77-0.45)/(0.77-0.0218)=42.77%，Wp=(0.45-0.0218)/(0.77-0.0218)=57.23%。7. 用冷却曲线表示各成分范围的铁碳合金的平衡结晶过程，画出室温组织示意图，标上组织组成物，计算室温平衡组织中组成相和组织组成物的相对质量。（略）8. 10含3.5%C的铁碳合金从液态缓慢冷却到共晶温度（但尚未发生共晶反应）时所剩下的液体的成分及重量。回答要点：成分为：3.5%C；重量为10kg。9. 同样状态的两块铁碳合金，其中一块是15钢，一块是白口铸铁，用什么简便方法可迅速区分它们？答：可用尖锤敲击，易敲出坑的是15钢等方法。10. 为什么碳钢进行热锻、热轧时都加热到奥氏体区？回答要点：因为奥氏体（A）的塑性好。附加思考题：1. 比较退火状态（近平衡组织）下的45钢、T8钢、T12钢的硬度、强度和塑性的高低，简述原因。（略）2. 说出Q235A，15，45，65，T8，T12等钢的钢类、含碳量，各举出一个应用实例。（略）3. 下列零件或工具用何种碳钢制造：手锯锯条、普通螺钉、车床主轴。