内容发布更新时间 : 2024/12/23 9:24:07星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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1．铁素体：碳溶解于??Fe中形成的间隙固溶体。

2．渗碳体：是铁与碳形成的质量分数为6.69%的金属化合物。 3．奥氏体：碳溶解于??Fe中形成的间隙固溶体。 4．珠光体：是由铁素体与渗碳体组成的机械化合物。 5．莱氏体：奥氏体与渗碳体的混合物为莱氏体。

6．α-Fe：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，温度低于912℃时，Fe呈体心立方晶格，称为“α-Fe”。

7．Fe－Fe3C相图：是表示在极缓慢冷却的条件下，不同化学成分的铁碳合金组织状态随温度变化的图形。是人类经过长期生产实践以及大量科学实验后总结出来的。

8．同素异构转变：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，分别为亚共析钢、共析钢、过共析钢。

2．分别填出下列铁碳合金基本组织的符号，铁素体：F(α) ，奥氏体：A(?)，珠光体：P，渗碳体：Fe3C，高温莱氏体：Ld ，低温莱氏体：Ld′。

3．在铁碳合金基本组织中属于固溶体的有铁素体或（奥氏体） ，属于金属化合物的渗碳体 ，属于机械混合物的有珠光体和莱氏体。 4．一块纯铁在912℃发生α-Fe→γ-Fe转变时，体积将发生收缩。 5．F的晶体结构为体心立方；A的晶体结构为面心立方。

6．共析成分的铁碳合金室温平衡组织是珠光体，其组成相是铁素体和渗碳体。 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%，则此钢的碳含量约为0.62%。 三、判断题：

1．所有金属都具有同素异构转变现象。（×）

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2．碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体，称为奥氏体。（×） 3．纯铁在780°C时为体心立方晶格的??Fe。（×）

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α-Fe中的间隙相。（×） 6．20钢比T12钢的碳含量要高。（×）

7．在退火状态（接近平衡组织），45钢比20钢的硬度和强度都高。（√） 8．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．Fe?Fe3C相图上的共析线是（d），共晶线是（b）。 a．ABCD； b．ECF； c．HJB； d．PSK。 2．碳的质量分数为（b）％的铁碳合金称为共析钢。

a．0.0218%； b．0.77%； c．2.11%； d．4.3%。 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）。

a．珠光体； b．铁素体； c．莱氏体。

4．奥氏体为（b）晶格，渗碳体为（c）晶格，铁素体为（a）晶格。

a．体心立方； b．面心立方； c．密排六方。 5．珠光体是由（c）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。 6．奥氏体是：（a）

a．碳在γ-Fe中的间隙固溶体； b．碳在α-Fe中的间隙固溶体；

c．碳在α-Fe中的有限固溶体。 7．珠光体是一种：（b）

a．单相固溶体； b．两相混合物； c．Fe与C的混合物。 8．T10钢的含碳量为：（b）

a．0.10%； b．1.0%； c．10%。

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9．铁素体的机械性能特点是：（c）

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。 10． 不适宜进行锻造的铁碳合金有：（c）

a． 亚共析钢； b．共析钢； c．亚共晶白口铁。 11． 铁素体的机械性能特点是：（c）

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 12． 二次渗碳体是从：（c）

a．钢液中析出的； b．铁素体中析出的； c．奥氏体中析出的； d．莱氏体中析出的 13． 三次渗碳体是从：（b）

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 14． 纯铁在912℃以下的晶格类型是：（c）

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 15． 在下述钢铁中，切削性能较好的是：（b）

a．工业纯铁； b．45； c．白口铁； d．T12A 16． 建筑用钢筋宜选用：（b）

a．低碳钢； b．中碳钢； c．高碳钢； d．工具钢 17． 装配工使用的锉刀宜选用：（c）

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：金属在固态下，随温度的变化而发生晶格类型改变的现象称为

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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+ Fe3 C。

4. 默画出按“组织组成物”填写的Fe?Fe3C相图。Fe?Fe3C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；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20tC3，求此钢的成分及其硬度。

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δ，2点开始发生包晶转变，即L+δ=γ，2-3点之间从液相中析出γ直至3点，3点到4点没有组织变化，均为γ，4点开始从γ中析出α直至5点，5点开始发生共析转变，即γ=α+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：α+P。

（2）示意图：

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（3）组织组成物相对量：

Wα=(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：4.3%C（根据平衡结晶过程分析液相的成分点）；重量为6.35kg（运用杠杆定律计算）。

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。

11. 说出Q235A，20，45，65，T8A，T12等钢的钢类、含碳量。

回答要点：Q235A为屈服强度为235MP的普通碳素结构钢，质量等级为A级；20为平均含碳量为0.2%的优质碳素结构钢；45为平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢；65为平均含碳量为0.65%的优质碳素结构钢；T8A为平均含碳量为0.8%的高级优质碳素工具钢；T12为为平均含碳量为1.2%的碳素工具钢。

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