本单元练习试题[铁碳合金]参考答案解析[秦]

1、WORD格式整理.本单元练习题（铁碳合金）（一）填空题1、铁碳合金的主要力学性能与碳的质量分数之间的关系规律是： 当wc0.9%M,其 强度、塑性 、韧性 降低,而 硬度 增加。2、铁碳合金在室温下平衡组织组成物的基本相是铁素体和渗碳体，随着碳的质量分数的增加，渗碳体相的相对量增多,铁素体相的相对量却减少。3、珠光体是一种复相组织，它由 铁素体 和 渗碳体按一定比例组成。珠光体用符号 P表示。4、铁碳合金中，共析钢的 wc= 0.77 % ,室温平衡组织为 P;亚共析钢的 wc=0.02180.77%,室温平衡组织为 P+F ;过共析钢的 w= 0.772.11 % ,室温 平衡组织为P+ F

2、&Q 。5、铁碳合金结晶过程中，从液体中析出的渗碳体称为一次 渗碳体;从奥氏体中析出的渗碳体称为 二次 渗碳体;从铁素体中析出的渗碳体称为 三次 渗 碳体。（二）判断题1 .高碳钢的性能优于低碳钢。（X ）2 .铁碳合金的结晶都是在某一恒定温度下进行的。（乂 ）3 .纯铁在固态下会发生同素异品转变。（，）4 .共析钢是指碳质量分数为0.77%的铁碳合金。（V ）5 .一般来说，中碳钢不仅强度、硬度较高，而且塑性、韧性也较好。（V ）6 .碳钢平衡结晶后组织中不会出现有莱氏体组织。（V ）7 .铁素体是碳在a-Fe中的间隙固溶体，碳溶解度不超过0.0218%( V )8 .碳钢和白口铸铁是属于铁

3、碳合金。( V )9 .低碳钢中的珠光体，其碳的质量分数较低；高碳钢中的珠光体，其碳的质量分数较高。(x )10 . a-Fe和丫-Fe都是纯铁的同素异晶体。( V )(三)选择题1 .下面所列的组织中，脆性最大的是( d )；塑性最好的是(c )。(a)Ld (b)P (c)A (d)Fe3c2 .在平衡状态下，下列钢的牌号中强度最高的是(d )，塑性最好的是(c )。(a)45 钢(b)65 钢(c)08F 钢(d)T10 钢。3 .钢牌号Q235A中的235表示的是(b )(a)抗拉强度值(b)屈服强度值(c)疲劳强度值(d)布氏硬度值。4,下列叙述错误的是(b )。(a)碳在丫-Fe中

4、的间隙式固溶体称为奥氏体(b)铁素体在室温下的最大溶解度是 0.0218%(c)奥氏体在727c以上具有良好的塑性(d)奥氏体的溶碳能力比铁素体强5.将下列组织按其所能达到的最高碳的质量分数从大到小排列，正确的顺序是(b )(1) P (2) F (3) Fe3c(4) Ld (5) A(a)1、2、3、4、5(b)3、4、1、5、2(c)3、4、5、1、2 (d)2、3、 4、 5、 1四、简答题1 .何谓纯铁的同素异晶转变，它有什么重要意义？答：(1)纯铁在固态下随温度的变化，具晶格类型发生转变，这种现象称为纯铁的同素异晶转变。(2)意义：它是钢和铸铁进行热处理，从而改变其组织和性能的依据

5、，也 是钢铁材料性能多样、用途广泛的主要原因之一。2 .什么叫铁素体、奥氏体、珠光体、渗碳体、莱氏体？它们的性能有何特征？答：(1)铁素体：碳在a-Fe中的间隙固溶体，具有体心立方品格。性能特点：塑性、韧性好(6 =30%50%, Ak=128-160J),而强度、硬度低(6b=180-280MPa 50-80HBS)。(2) 奥氏体：碳在丫一 Fe中形成的间隙固溶体。性能特点：具有一定的强度 和硬度(T b=400MPa 170-220HBS ,塑性和韧性好(6 =40%50%),高温塑性好。(3)珠光体：共析转变所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物。性能特点：力学性能介于铁素体和渗碳体之间，

6、强度较高，硬度适中，塑性和韧性较好(6=20%35%, Aku=24-32J ,6 b=770MPa 180HBs .(4)渗碳体：是铁和碳形成的一种具有复杂品格的金属化合物。性能特点：硬度高，脆性大，塑性极差。(5)莱氏体：由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。性能特点：硬度很高，塑性极差。3.试画出简化的Fe-Fe3c相图，并说明图中点，线的意义，并填出各相区 的相和组织组成物。AP + l- i P+FeC u p+FcjCa + Ld* Ld Fg + W0 0772A43669Fc岫/%M答：各点的意义分别是：A:1538C, 0wt% 纯铁熔点C: 1148 C ,4.30% ,共晶点

7、D: 1227 C, 6.69%,渗碳体熔点E: 1148 C, 2.11%,碳在YFe中的最大溶解度F:1148 C ,6.69% ,渗碳体G:912 C, 0% 口-Fc -Fe同素异构转变点P: 727 C, 0.0218%,碳在口-Fe中的最大溶解度S: 727 C, 0.77%,共析点Q:600 C, 0.0057%, 600 C时碳在口-Fe中的溶解度线的意义为：AG CD-液相线，AE ECF-固相线EC共晶转变线，PSQ共析转变线4 .简述非合金钢含碳量、显微组织与力学性能的关系。答：碳含量对碳钢力学性能的影响：随着碳含量的增加，钢的硬度始终上 升，塑性、韧性始终下降；当碳含量

8、小于 0.9%时，随着碳含量的增加强度增加， 反之，强度下降。碳含量对碳钢室温组织的影响：随着碳含量的增加，铁素体的量逐渐减少， 珠光体的量逐渐增大，当碳含量增大到0.77%时珠光体的量增大到100%碳含量 继续增加时出现了二次渗碳体，当碳含量超过0.9%时二次渗碳体连接成网，组织为珠光体十二次渗碳体。5 .何谓共析反应和共晶反应？分别写出转变表达式答：（1）共析反应：由一定成分的周相，在一定温度下同时析出紧密相连 的两种或多种不同固相的转变，称为共析转变F0c（2）共晶反应：在一定温度下，由一定成分的液相同时结晶出两种或多种固相的转变L4.3 214LCT U Fe3c6.696 .简述变态

9、（低温）莱氏体与高温莱氏体的区别？并说明它们的性能特点。答:含碳量为4.3%的共晶白口铸铁在1147c时发生共晶转变，形成（A+Fe3C）共晶，称为高温莱氏体（Ld）。变态莱氏体（Ld）是由高温莱氏体冷却后转变得到的， 高温莱氏体中的奥氏体在冷却过程中溶解度降低析出 Fe。，至727c时，A转变 成P,所以低温莱氏体（Ld）中具有（P+FeC）共晶+FeO及少量的F3Q组成。性能特点：莱氏体的基体是硬而脆的渗碳体，硬度高，脆性大，强度与塑 性都很差，几乎没有什么实用价值，一股铁碳合金中应避免出现莱氏体。7 .试以10钢、45钢、T10钢的平衡组织，分析说明这三个钢的力学性能 有何不同？答：10

10、钢和45钢都是亚共析钢，室温平衡组织都为铁素体 +珠光体；T10 钢为过共析钢，室温平衡组织是珠光体 十 二次渗碳体。10、45、T10钢含碳量依 次增加，平衡组织中铁素体依次减少，渗碳体依次增加，使这三个钢的强度和硬 度依次升高，塑性和韧性依次减小。因此，这三个材料中，塑性与韧性最好的为 10钢、强度与硬度最高的是T10钢，45钢则具有中等强度、硬度、塑性、韧性 等综合力学性能。8 .非合金钢中常存杂质元素，为什么钻和硅是有益元素，而硫和磷是有害 元素？答：钮和硅在钢中具有脱氧除硫的作用，同时还能提高钢的强度和硬度， 因此是有益元素。硫形成FeS夹杂，在晶界处有严重偏析，并与铁形成低熔点的

11、共晶体，使钢在热加工时开裂，形成热脆。磷能够剧烈降低钢的韧性，尤其是低 温韧性，因此硫与磷都是有害元素。9 .根据Fe-Fe3c相图，完成下表：非合金钢牌号温度显微组织温度显微组织20钢770F+A950AT8钢600P770AT12钢600P+ Fe3Ci770A+ Fe3Ci10 .现有形状和大小一样的两块铁碳合金，一块是低碳钢，另一块是白口铸铁，试问可以用什么方法迅速区分它们？答：参考：（1）两块金属互相敲击，凹陷较深的是低碳钢。（2）可以用采用硬度检验，硬度高的是白口铸铁，硬度低的是低碳钢。 （3）用较大力锤击时， 白口铸铁会碎裂，而低碳钢不会碎裂。（4）也可用金相观察区分它们，这个方法 比要复杂些。11 .下列零件与工具，由于管理不善，造成钢材错用，请问使用过程中会出现哪些问题？（1）把25钢当作T12钢制作成锂刀；答：25钢室温平衡组织是F+P,组织较软，不能够达到作为锤刀的硬度， 错用会使锤刀很快磨损变钝。（2）