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1、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%时，随着碳质量分数的增加，其 强度 、 硬度 增加，而 塑性 、 韧性 降低；当wc0.9%时，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%，
2、室温平衡组织为 P+F ；过共析钢的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 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）判断题高碳钢的性能优于低碳钢。（）铁碳合金的结晶都是在某一恒定温度下进行的。（）纯铁在固态下会发生同素异晶转变。（）共析钢是指碳质量分数为0.77%的铁碳合金。（）一般来说，中碳钢不仅强度、硬度较高，而且塑性、韧性也较好。（ ）6. 碳钢平衡结晶后组织中不会出现有莱氏体组织。（ ）7. 铁素体是碳在-Fe中的间隙固溶体，碳溶解度不超过0.0
3、218%。（ ）8. 碳钢和白口铸铁是属于铁碳合金。（ ）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。（ ）10. -Fe和-Fe都是纯铁的同素异晶体。（ ）（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（
4、b ）。（a）碳在-Fe中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727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，其晶格类型发生转变，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
5、性能的依据，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-Fe中的间隙固溶体，具有体心立方晶格。性能特点：塑性、韧性好（=30%-50%，AKU=128-160J），而强度、硬度低（b=180-280MPa，50-80HBS）。 (2)奥氏体：碳在Fe中形成的间隙固溶体。性能特点：具有一定的强度和硬度（b=400MPa，170-220HBS），塑性和韧性好（=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，强度较高，硬度
6、适中，塑性和韧性较好（=20%-35%，AKU=24-32J，b=770MPa，180HBS）. （4）渗碳体：是铁和碳形成的一种具有复杂晶格的金属化合物。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。答：各点的意义分别是：A:1538，0wt%， 纯铁熔点C: 1148 ,4.30%，共晶点 D: 1227 ，6.69%，渗碳体熔点 E: 1148 ，2.11%，碳在g-Fe中的最大溶解度F:1148 ,6.69%，渗碳体G:912 ，
7、0%，a-Fe g-Fe同素异构转变点 P: 727 ，0.0218%，碳在a-Fe中的最大溶解度 S: 727 ，0.77%，共析点 Q:600 ，0.0057%，600 时碳在a-Fe中的溶解度线的意义为：AC、CD液相线，AE、ECF固相线ECF共晶转变线，PSK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
8、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+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：由一定成分的固相，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。 （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。6简述变态（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1147 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
9、的奥氏体在冷却过程中溶解度降低析出Fe3CII，至727时，A转变成P，所以低温莱氏体（Ld）中具有（P+Fe3C）共晶+Fe3CII及少量的Fe3CIII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，一般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+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
10、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，为什么锰和硅是有益元素，而硫和磷是有害元素？答：锰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+ Fe3C
11、II770A+ Fe3CII10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钢制作成锉刀；答：25钢室温平衡组织是F+P，组织较软，不能够达到作为锉刀的硬度，错用会使锉刀很快磨损变钝。（2）把Q235B钢当作45钢制造齿轮；答：Q235B属于低碳钢，具有较高的塑性韧性，强度硬度较低，不能胜任齿轮要求的高的强度、硬度和耐磨性。错用齿轮会早期失效。（3）把15钢当作60钢制作成弹簧。 答：弹簧用钢要求有高弹性极限和疲劳强度，要求含碳量在0.6%-0.9%之间，15钢为低碳钢，无法达到其使用性能要求。错用会使弹簧过量变形失去弹性。比较文学是一种以寻求人类文学共通规律和民族特色为宗旨的文学研究。它是以世界文学的眼光，运用比较的方法，对各种文学关系进行的跨文化的研究。一个国家或民族的文学思潮、文学运动队另一个国家或民族文学发展的影响,不同国家具体作家的相互影响7
