本单元练习题(铁碳合金)参考答案(秦)

1、本单元练习题(铁碳合金)(a)填写空白问题1、铁碳合金的主要力学性能与碳质量分数的关系是WC吗？在Wc0.9%时，强度、塑料、韧性下降，硬度增加。2，铁-碳合金在室温下组织成分的基本相平衡与铁素体和渗碳体相匹配，随着碳的质量分数增加，渗碳体相相对量增加，但铁氧体相相对量减少。3、珠光体是由铁氧体和渗碳体的一定比例组成的多相组织。珍珠岩由符号p表示。4、铁碳合金，共晶钢wc=0.77%，室温平衡组织p；共晶钢的wc=0.02180.77%，p f表示室温平衡组织；共晶钢的wc=0.772.11%，室温平衡组织为P Fe3CII。5、铁碳合金结晶过程中从液体中析出的渗碳体称为初级渗碳体；从奥氏体中

2、析出的渗碳体称为二次渗碳体。从铁氧体中析出的渗碳体称为三次渗碳体。(b)判决问题1.高碳钢的性能优于低碳钢。（）铁碳合金的结晶在一定温度下进行。（）纯铁在固体状态下会引起同素二晶变化。即可从workspace页面中移除物件。()4.共晶钢是指碳质量分数为0.77%的铁碳合金。()5.一般来说，中碳钢不仅强度、硬度高，塑性、韧性也好。()6.碳钢均衡结晶后，组织中没有出现莱西组织。()7.对于铁氧体，-Fe中碳的间隙固溶体，碳溶解度不超过0.0218%。()8.碳钢和白色铸铁属于铁-碳合金。()9.低碳钢的珠光体，其碳的质量分数很低。高碳钢的珠光体，碳质量分数高。（）10.-Fe和-Fe均为纯铁

3、的同位素测定。()(c)选择题1.以下列出的最脆弱的组织是(d)；塑料最好的是(c)。(a)Ld (b)P (c)A (d)Fe3C2.平衡状态下以下钢的等级中，最高强度为(d)，塑料最好的为(c)。(a)45钢(b)65钢(c)08F钢(d)T10钢。3.钢等级Q235A中的235为(b)(a)拉伸强度值(b)屈服强度值(c)疲劳强度值(d)布氏硬度值。以下说明为(b)。(a) -Fe中碳的间隙固溶体称为奥氏体(b)铁氧体在室温下的最大溶解度为0.0218%(c)奥氏体在727 以上具有良好的塑性(d)奥氏体的碳溶解能力比铁氧体强5.以可实现下一个组织的最高碳的质量分数，从大到小，以正确的顺

4、序(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)2，3四、短答型1.苏铁的同质化变异是什么，它有什么意义？A: (1)纯铁在固体状态下随着温度的变化而变化晶格类型，这种现象称为纯铁的同位素变形。(2)意义：它是钢和铸铁热处理改变其微观结构和性质的依据，也是钢铁各种特性和用途广泛的主要原因之一。2.什么是铁氧体、奥氏体、珠光体、渗碳体、莱克丝？性能如何？A: (1)铁氧体：-Fe中碳的空间固溶体，质心立方晶格。性能特性：塑料、韧性(=30%-50%，AKU=128-160J)、强度、硬度低(b=

5、180-280MPa，50-80HBS)(2)奥氏体：-Fe中碳形成的间隙固溶体。性能特性：特定强度和硬度(b=400MPa，170-220HBS)，良好的塑料和韧性(=40%-50%)，良好的高温塑料。(3)珠光体：由共晶变形形成的铁氧体和渗碳体的机械混合物。特性：铁氧体和渗碳体之间的机械性能，强度高，硬度适中，塑性和韧性好(=20%-35%，AKU=24-32J，b=770MPa，180HBS)。(4)渗碳体：具有由铁和碳形成的复杂晶格的金属化合物。性能特性：高硬度、脆性、低塑料。(5)莱氏体：由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。性能特性：硬度高，塑性极低。3.绘制简化的Fe-Fe3C相，说

6、明图的中点、线的含义，并填充每个相区域的相和组织组件。回答：每个点的含义如下：A :31538，0wt%，纯铁熔点C: 1148 ，4.30%，共晶点D: 1227，6.69%，渗碳体熔点e : 1148c、2.11%、g-Fe中碳的最大溶解度F :148，6.69%，渗碳体G :12，0%，a-Fe g-Fe同素异构变形点p : 727c，0.0218%，碳在a-Fe中的最大溶解度s : 727c，0.77%，常用分析点Q 3336600、0.0057%、600时a-Fe的碳溶解度线的含义如下：AC、CD-液相线、AE、ECF固相线ECF共晶转换线，PSK共晶转换线4.简述了非合金钢的碳含量

7、、组织和力学性能之间的关系。答：碳含量对碳钢力学性能的影响：随着碳含量的增加，钢的硬度总是上升，塑性和韧性总是下降。如果碳含量小于0.9%，则碳含量增加时强度增大，反之强度减小。碳含量对碳钢室温组织的影响：随着碳含量的增加，铁氧体量逐渐减少，珠光体量逐渐增加，当碳含量增加到0.77%时，珠光体量增加到100%。碳含量持续增加，出现二次渗碳体，碳含量超过0.9%，二次渗碳体连接网络，由珠光体二次渗碳体组成。什么是共晶反应和共晶反应？单独创建转换表达式。A: (1)共晶反应：通过一定成分的固相在一定温度下同时紧密连接的两个或多个不同的固相变化，称为共晶变化。(2)共晶反应：在一定温度下，特定成分的

8、液体中同时决定两种或多种固相变异。6.变态(低温)拉氏体和高温莱氏体的差异简述？描述性能特性。答：碳量为4.3%的共晶白色铸铁在1147 发生共晶变异，被称为(A Fe3C)共晶(Ld)。变态莱氏体(Ld )具有(P Fe3C)共晶Fe3CII和少量Fe3CIII，因为高温莱氏体的奥氏体在冷却过程中的溶解性降低，将Fe3CII析出后转换为727 ，a转换为P。性能特性：莱氏体的基体为坚硬、易碎的渗碳体，硬度、脆性大，强度和塑性很低，几乎没有实用价值，在普通铁碳合金中应避免莱氏体出现。7.试验10钢、45钢、T10钢的平衡组织，这三条钢的机械性能有什么不同？答：10钢和45钢都是亚共晶钢，室温平

9、衡组织是铁氧体埃拉特；T10钢是共晶钢，室温平衡组织是珠光体二次渗碳体。10，45，T10钢的碳含量依次增加，平衡组织铁素体的减少随着渗碳体的增加，三钢的强度和硬度依次增加，塑性和韧性依次减少。因此，这三种材料中最好的塑料和韧性为10钢，强度和硬度为T10钢，45钢具有中等强度、硬度、塑料、韧性等综合机械特性。8.为什么非合金钢中存在杂质，锰和硅是有益元素，硫和磷是有害元素？答：锰和硅在钢中具有脱氧和除硫作用，同时提高钢的强度和硬度，是有用的因素。硫在晶界有严重的分离，形成铁和低熔点共晶体，热处理时钢开裂，形成热脆性。磷可以急剧减少钢的韧性，尤其是低温韧性，因此硫和磷都是有害元素。9.根据Fe

10、-Fe3C相图完成下表。非合金钢等级温度显微组织温度显微组织20强770F A950aT8钢600p770aT12钢600P Fe3CII770A Fe3CII10.现有形状和大小相同的两个铁碳合金，一个是低碳钢，另一个是白色铸铁，用什么方法可以迅速区分？a:见(1)两块金属互相撞击，下陷深的是嫩江。(。(2)可用作硬度测试，硬度高的是白色铸铁，硬度低的是低碳钢。(3)再用力锤，白色铸铁就会碎，低碳钢不会碎。(4)金相照也可以区分。这个方法更复杂。11.以下部件和工具由于管理不良而使用不当，在使用过程中会出现什么问题？(1) T12钢制成的25钢；答：25钢室温平衡组织为FP，组织相对柔软，不能达到文件的硬度，如果使用不当，文件会很快磨损，变钝。(2)以