铁碳合金习题

1、铁碳合金一、填空题1. 在铁碳合金基本组织中， 奥氏体 、 铁素体 和 渗碳体 属于单相组织。 珠光体 和 莱氏体 属于两相组织。2. 根据溶质原子在溶剂晶格中的分布情况，固溶体有二种基本类型，它们是 置换固溶体 和 间隙固溶体 。3. 根据溶质在溶剂中的溶解情况，置换固溶体可分为 无限固溶体 和 有限固溶体 两种。4. 铁素体与渗碳体的机械混合物称为 珠光体 ，渗碳体与铁素体片状相间的组织又称为 片状珠光体 ，在铁素体基体上分布着颗粒状渗碳体的组织又称为 粒状珠光体 。5. 不同晶体结构的相，机械地混合在一起的组织，叫做 固态机械混合物 ，铁碳合金中，这样的组织有 珠光体 和 莱氏体 。6.

2、 在铁碳合金基本组织中， 铁素体 和 奥氏体 属于固溶体； 渗碳体 属于化合物； 珠光体 和 莱氏体 属于机械混合物。7. 分别填写下列铁碳合金组织的符号：奥氏体 a ；铁素体 f ；渗碳体 c ；珠光体 p 。8. 铁和碳形成的金属化合物（fe3c）称为 渗碳体 、含碳量为 6.69% 。9. 铁素体在室温时，对碳的溶解度是 0.008 %，在727时溶解度是 0.0218 %。10. 奥氏体对碳的溶解度，在727时溶解度是 0.77 %，在1148时溶解度是 2.11 %。11. 含碳量小于 2.11 %的铁碳合金称为钢，钢根据室温显微组织不同，可分为以下三类： 亚共析钢 钢，显微组织为

3、铁素体+珠光体 ，含碳量范围 0.02180.77 %； 共析钢 钢，显微组织为 珠光体 ，含碳量范围 0.77 %； 过共析钢 钢，显微组织为 珠光体+渗碳体 ，含碳量范围 0.772.11 %。12. 碳在奥氏体中的溶解度随温度而变化，在1148°时溶碳量可达 2.11 %，在727°时溶碳量可达 0.77 %。13. 人们常说的碳钢和铸铁即为 铁 、 碳 元素形成的合金。14. 20钢在650时的组织为 铁素体+珠光体 ；在1000时的组织为 奥氏体 。15. 下图所示fefe3c状态图各区的组织，分别是： 奥氏体 ， 奥氏体+渗碳体（二次渗碳体） ， 铁素体+奥氏体

4、 ， 铁素体 ， 铁素体+珠光体 ， 珠光体 ， 珠光体+渗碳体（二次渗碳体） 。二、判断题（对的打“”，错的打“×”）1. 机械制造中常用的金属材料以纯金属为主。（×）2. 组元是指组成合金的相。组成合金（×）3. 形成间隙固溶体时，溶剂原子往往远大于溶质原子。（）4. 只要两种原子大小相差不多，原子的性质也较近似时，才可以组成置换固溶体。（）置换固溶体不（只）只可能是无限固溶体。（×）5. 铁素体是固溶体，有固溶强化现象，所以性能为硬而脆。（×）6. 金属化合物的特点是硬而脆，莱氏体性能也是硬而脆，故莱氏体属于金属化合物。（×）7

5、. 珠光体含碳量为6.69%。（×）8. 珠光体的机械性能介于铁素体和渗碳体之间。（）9. 共析转变、共晶转变都是在恒定温度下进行的。（）10. fefe3c相图中，a3温度是随含碳量增加而上升的。（×）11. fefe3c状态图中的s点是a1，a3，acm三线的交点。（）12. psk线是共析转变线。（）三、单项选择题1. 组成合金的元素，在固态下互相溶解形成均匀单一的固相称为。a晶体b固溶体c化合物d共晶体2. 合金中的相结构有 a固溶体、化合物b固溶体、机械混合物c化合物、机械混合物d固溶体、化合物、机械混合物3. 合金在固体状态的相结构大致可分为。a固溶体和化合物b

6、固溶体和液溶体c化合物和合金d化合物和晶体4. 合金固溶强化的基本原因是 a晶格类型发生了改变b晶粒变细c晶格发生畸变d同素异构5. 珠光体是 a片状铁素体和渗碳体的机械混合物b球状铁素体和渗碳体的机械混合物c是片状渗碳体和片状石墨的机械混合物da+c6. 关于fe3c（渗碳体）描述错误的是 。a铁与碳形成的稳态化合物称为渗碳体b渗碳体通常用c表示cfe3c的含碳量为6.69%d渗碳体的硬度极低7. 碳溶于afe晶格中所形成的间隙固溶体称为 。a奥氏体b渗碳体c铁素体d珠光体8. 碳溶于gfe的晶格中形成的固溶体称为 。a铁素体b奥氏体c渗碳体d马氏体9. 奥氏体是 。a组织b液相c化合物d固

7、溶体10. 奥氏体的最大的溶碳量为 a0.77%b1.0%c1.0%d2.11%11. 渗碳体的含碳量为6.69%，按其晶体结构来说，它是一种 。a间隙式固溶体 b置换式固溶体 c金属化合物 d机械混合物12. 莱氏体的室温组织是由 组成的机械混合物。a珠光体+铁素体b铁素体+奥氏体c铁素体+渗碳体d珠光体+渗碳体13. f的溶碳能力在 。a0.77%2.11%b0.0008%0.0218%c0.0218%0.77%d00.0218%14. f的最大溶碳量为 。a0.0008%b0.0218%c0.77%d2.11%15. fe3c的含碳量为 。a0.77%b2.1%c4.3%d6.69%16

8、. 渗碳体的性能特点是 。a硬度低，塑性好b硬度高，塑性好 c硬度高，塑性差d硬度低，塑性差17. 渗碳体的形态有多种，在室温的共析钢组织中呈 。a片状b网状c.条状d块状18. 下列说法错误的是 。a铁和碳处于液态时可以溶解成均匀的液相b渗碳体通常用c表示，其特点是硬度低而塑性和韧性高c铁素体和渗碳体组成的混合物称为珠光体d铁碳合金相图是用来研究铁碳合金的成分、温度组织之间的关系19. 由a转变为p是属于 。a同素异构转变b共析转变c共晶转变d匀晶转变20. 铁碳合金相图上的727线称 。a共析线b固溶线c共晶线d晶格转变线21. 铁碳合金相图上的1148线称为。a共析线b固溶线c共晶线d晶

9、格转变线22. 在铁碳合金相图上，温度为1148，含碳量为4.3%的c点称。a共析点b共晶点c熔点d晶格转变点23. 在铁碳合金相图上，温度为727，含碳量为0.77%的s点称。a共析点b共晶点c熔点d晶格转变点24. 在铁碳合金相图上，奥氏体a和珠光体p的分界点的温度为。a1538b1148c912d72725. 铁碳合金组织的组成物中哪些在室温下不能存在？ 。aabpcfdfe3c26. 在铁碳合金相图上，钢和铸铁的分界点的含碳量为 a0.0218%b0.77%c2.11%d4.3%27. 含碳量1.3%的钢，从950冷至ar1arcm温度，其组织应是 a奥氏体b铁素体+奥氏体c珠光体+奥

10、氏体d奥氏体+二次渗碳体28. 含碳量 的钢称为亚共析钢。a0.02%b0.77%c0.77%d0.77%29. 凡含碳量<0.0218%的铁碳合金称为 。a钢b铸铁c工业纯铁d麻口铁30. 含碳量为的铸铁称为共晶白口铸铁。a0.02%b0.77%c2.11%d4.3%31. 亚共析钢的室温平衡组织是由 组成的。a铁素体和渗碳体b低温莱氏体c铁素体和珠光体d珠光体和呈网状的二次渗碳体32. 共析钢的室温平衡组织是 。afbacpdf+p33. 过共析钢的室温平衡组织是。afbpcf+pdp+fe3c 34. 在下列铁碳合金中含碳量由小到大顺序排列正确的是哪一组？ a纯铁共析钢铸铁b铸铁共

11、析钢纯铁c共析钢纯铁铸铁d共析钢纯铁铸铁35. 在铁碳合金相图上，a3是 临界点apabfacp+fe3cadf+aa36. 在下列铁碳合金中含碳量由大到小顺序排列正确的是哪一组？ a铸铁共析钢纯铁b纯铁共析钢铸铁c共析钢纯铁铸铁d纯铁铸铁共析钢37. 随着含碳量的增加，碳钢的强度 a降低b提高c先提高后降低d先降低后提高38. 钢铁材料中，含碳量最低的材料是，综合机械性能好，成分为珠光体的材料为，含碳量最高的材料是。a工业纯铁/共析钢/铸铁b铸铁/钢/工业纯铁c亚共析钢/共析钢/过共析钢d铁素体/珠光体/渗碳体39. 生产中使用的钢的含碳量不超过1.35%的原因是。a硬度太高b.强度太高c塑

12、性太低（差）d刚度太高四、多项选择题1. 铁素体为 b 晶格，奥氏体为 a 晶格，渗碳体为 d 晶格。a面心立方b体心立方c密排六方d复杂的八面体2. 含碳量1.3%的铁碳合金，在950时的组织为 b ，在650时的组织为 d 。a珠光体 b奥氏体 c铁素体+珠光体 d珠光体+渗碳体3. 铁碳合金相图上的es线，其代号用 d 表示，gs线，其代号用 c 表示，psk线，其代号用 a 表示。aa1ba2ca3daccm4. 铁碳合金相图上的共析线是 c ，共晶线是 a 。aecf线bacd线cpsk线daecf线5. 从奥氏体中析出的渗碳体为 b ，从液体中结晶出的渗碳体为 a 。a一次渗碳体

13、b二次渗碳体 c三次渗碳体 d共晶渗碳体五、问答题1. 为什么固溶强化可以提高金属材料的机械性能？答：由于固溶体的晶格发生畸变，塑性变形抗力增加，因而使固溶体强度、硬度提高，塑性、韧性下降。2. 试述含碳量对碳钢组织和性能有何影响？随着含碳量不断增加，合金组织中f软相的量逐渐减少，铁碳合金的塑性不断下降。含碳量超过2.11%后，出现以fe3c为基体的组织，塑性很差。冲击韧性基本与塑性的变化一致。fe3c本身硬而脆，随含碳量不断增加，合金组织中fe3c量逐渐增加，因此铁碳合金的硬度上升。铁碳合金的强度与fe3c的数量及其形态有关，还与珠光体有关。在铁碳合金组织中以珠光体强度最高。当含碳量小于0.

14、90%时，随着含碳量的增加，珠光体的量不断增加，因此强度上升。当含碳量大于0.9%以后，渗碳体以网状分布于晶界处或以粗大片状存在于基体中，使钢的脆性大增，同时珠光体的量不断减少，故而强度也明显下降。3. 比较20钢与40钢，在平衡条件下的硬度、强度、韧性及塑性。答：由于40钢含碳量高于20钢，故含有珠光体量较多，所以硬度与强度要高于20钢，而塑性与韧性要低于20钢。4. 根据铁碳合金简化相图，说明下列现象的原因：1%含碳量的铁碳合金比0.5%含碳量的铁碳合金的硬度高。答：根据铁碳合金简化相图，1%含碳量的铁碳合金所含的fe3c比0.5%含碳量的铁碳合金所含的fe3c要多得多，而fe3c硬度很高

15、，所以1%含碳量的铁碳合金比0.5%含碳量的铁碳合金的硬度高。5. 工业用铁碳合金是怎样进行分类的？试根据fefe3c状态图来说明。答：工业用铁碳合金含碳量分，可分为三类：（1） 工业纯铁，含碳量小于0.0218%的铁碳合金。（2） 钢，含碳量在0.02182.11%范围内的铁碳合金。其中含碳量在0.02180.77%为亚共析钢；含碳量为0.77%为共析钢；含碳量在0.772.11%为过共析钢（3） 白口铁，含碳量在2.116.69%范围内的铁碳合金。其中含碳量在2.114.3%为亚共晶白口铁；含碳量为4.3%为共晶白口铁；含碳量在4.36.69%为过共共晶白口铁。六、画图题1 在下列铁碳合金

16、简化相图中填上相应的温度、相组织符号 p2 画出工业纯铁、亚共析钢、共析钢和过共析钢的显微组织示意图，并标出相名称工业纯铁 亚共析钢共析钢过共析钢3 画出碳钢性能与含碳量之间的关系曲线七、完成下列表格中的内容1 相图中的特性点符号温度0c含碳量%含义acdefgkpsq室温0.008室温时，碳在fe中的溶解度2 相图中的特性线符号说明液相线：冷却过程中液态合金开始结晶的线固相线：冷却过程中液态合金结晶终了的线共晶线：含碳量>2.11%的液态合金冷至11480c时，剩余的合金发生共晶反应，从液态中同时结晶出奥氏体和渗碳体的机械混合物（高温莱氏体）共析线（a1）：含碳量>0.0218%的铁碳合金冷至7270c时，组织中的奥氏体发生共析反应，同时析出铁素体和渗碳体的机械混合物（珠光体）碳在奥氏体中的溶解度曲线。（acm）1最大溶解度在11480c时为2.11%；2最小溶解度在7270c时为0.77%。3当温度11480c冷至7270c过程中，奥氏体中的碳将以渗碳体的形式析出碳在铁素体中的溶