鐵碳合金考試試卷及參考答案一、填空題子的個數(shù)比為3:1當(dāng)一塊質(zhì)量肯定的純鐵加熱到912℃溫度時，將發(fā)生a-Fe向γ-Fe的轉(zhuǎn)變，此時體積將發(fā)生收縮。3．共析成分的鐵碳合金平衡結(jié)晶至室溫時，其相組成物為α和Fe3C，組織成物為 P 。在生產(chǎn)中，假設(shè)要將鋼進展軋制或鍛壓時，必需加熱至γ 相區(qū)。當(dāng)鐵碳合金冷卻時,發(fā)生共晶反響的反響式為LC Fe3C，其反響產(chǎn)物在室溫下被稱為變態(tài)萊氏體。6．在退火狀態(tài)的碳素工具鋼中，T8鋼比T12 鋼的硬度低。當(dāng)W(C)＝0．77％一2．11％間的鐵碳合金從高溫緩冷至ES線以下時，將從奧氏體中析出Fe3CⅡ 布特征是網(wǎng)狀。在鐵碳合金中，含三次滲碳體最多的合金成分點為P〔C=0.0218%，含二次滲碳體最多的合金成分點為E點〔C=2.11%〕奧氏體是C 在Fe中 的固溶體它的晶體構(gòu)造是面心立方。10．鐵素體是C在Fe中 的固溶體，它的晶體構(gòu)造。C和Fe的金屬間化合物。珠光體是 鐵素體和Fe3C 的機械混合物。萊氏體是奧氏體 和Fe3C 態(tài)萊氏體是珠光體和Fe3C 的機械混合物。在Fe—Fe3C相圖中，有一次Fe3C、 共晶Fe3C 二次Fe3C 、共析Fe3C 、三次Fe3C五種滲碳連續(xù)基體〔或呈魚骨狀〕層片狀、小片狀。鋼中常存雜質(zhì)元素有P、S 、Si 、Mn等，其中S使鋼產(chǎn)生熱脆，P 使鋼產(chǎn)生冷脆。18．純鐵在不同溫度區(qū)間的同素異晶體有(寫出溫度區(qū)間)1538℃~1394δ鐵素體、1394℃~912℃為面γ奧氏體、912α19．碳鋼按相圖分為亞共析鋼、共析鋼、過共析鋼；按W(C)分為(標(biāo)出W(C)范圍)0.0218%~0.77%、0.77%0.77%~2.11%。10．在鐵—滲碳體相圖中，存在著四條重要的線，請說明PSKES線脫溶轉(zhuǎn)變、奧氏體+滲碳體；GS線同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變、鐵素體。21Fe—Fe3C相圖(4—3)中指定相區(qū)的相組成物：①γ ，②γ+α，③α，④γ+Fe3C ，P+Fe3C 。鐵碳合金的室溫顯微組織由鐵素體和滲碳體兩種根本相組成。41．6％，珠光體的面積為584％，則其W(C)＝0.457%。(0.77-x)/(0.77-0.0218)=0.416假設(shè)退火碳鋼試樣中二次滲碳風(fēng)光積為7．3％，珠光體的面積為92．7％，則其W(C)＝ 1.2% 〔x-0.77〕/(6.69-0.77)=0.073二、推斷題在鐵碳合金中，含二次滲碳體最多的成分點為W(C)：4．3％的合金。 ( ×)在鐵碳合金中，只有共析成分點的合金在結(jié)晶時才能發(fā)生共析反響，形成共析組織。 ( ×)退火碳鋼的塑性與韌性均隨W(C)的增高而減小。而硬度與強度則隨W(C)的增高而不斷增高。 ( ×)在C=1%抗拉強度最高在鐵碳合金中，滲碳體是一個亞穩(wěn)相，而石墨才是一個穩(wěn)定相。 ( √)5．白口鑄鐵在高溫時可以進展鍛造加工。 ( × 由于磷使鋼發(fā)生熱脆，而硫使鋼發(fā)生冷脆，故硫磷都是鋼中的有害元素。 ( × )在室溫下，共析鋼的平衡組織為奧氏體。 ( ×)純鐵加熱到912℃時，將發(fā)生a-Fe一γ—Fe的轉(zhuǎn)變，體積發(fā)生膨脹。 ( ×)鐵碳合金中，一次滲碳體，二次滲碳體和三次滲碳體具有一樣的晶體構(gòu)造。 ( √ )在Fe—Fe3C相圖中，共晶反響和共析反響都是在肯定濃度和恒溫下進展的。( √ )Fe—Fe3C相圖中，凡發(fā)生共晶反響的鐵碳合金叫做白口鐵；凡發(fā)生共析反響的鐵碳合金叫做鋼。(√)12 珠光體是單相組織。 ( ×)13．白口鐵是碳以滲碳體形式存在的鐵所以其硬度很高，脆性很大。 ( √)14．W(C)＝1．3％的鐵碳合金加熱到780℃時得到的組織為奧氏體加二次滲碳體。( √)15．a(chǎn)-Fe是體心立方構(gòu)造，致密度為68％，所以其最大溶碳量為32％。 ( ×)γ-Fe0.74，所以其最大溶26％。(×)鋼材的切削加工性隨w(C)增加而變差。 ( ×)18．碳鋼進展熱壓力加工時都要加熱到奧氏體區(qū)。( ×)19．W(C)＝1．0％的碳鋼比W(C)=0．5％的碳鋼硬度高。( √)20．在室溫下，w(C)＝0．8％的退火碳鋼的強度比W(C)＝1．2％的退火碳鋼高。(√)P12121．鋼鉚釘一般用低碳鋼制成。 ( √)22．鉗工鋸T10、T1210、20鋼費力，且鋸條簡潔磨鈍。( √ )23．鋼適宜于通過壓力加工成形，而鑄鐵適宜于通過鑄造成形。 ( √)24．工業(yè)純鐵的W(C)<0．2％。 ( ×)工業(yè)純鐵的室溫平衡組織為鐵素體。 ( ×)還有FeCⅢ汽車外殼用低碳鋼板制造，而理發(fā)工具用碳素工具鋼()退火碳鋼W(C)接近1％時其強度極限最高。 ( √) P121過共析鋼由液態(tài)緩冷至室溫所析出的二次滲碳體在組織形態(tài)與晶體構(gòu)造方面均與 —次滲碳體不一樣。(×)(三)選擇題滲碳體屬于BA間隙固溶體 B間隙化合物 C間隙相D正?；衔?δ-Fe的晶型是AA體心立方 B面心立方 C密排六方 D簡潔立方3．鐵素體的機械性能特點是CA具有良好的硬度與強度 B具有良好的綜合機械性能C具有良好的塑性和韌性 D具有良好的切削性和鑄造性4．W(C)＝4．3％碳的鐵碳合金具有B。A良好的可鍛性 B良好的鑄造性C良好的焊接性 D良好的熱處理性5．建筑用鋼筋宜選用AA低碳鋼 B中碳鋼C高碳鋼D工具鋼6．裝配工使用的銼刀宜選用CA低碳鋼 B．中碳鋼 C高碳鋼D過共晶白口鐵912℃以下的晶格類型是CA密排六方晶格 B面心立方晶格 C體心立方晶格 D簡潔立方晶格三次滲碳體是從BA鋼液中析出的B鐵素體中析出的C奧氏體中析出的D珠光體中析出的二次滲碳體是從CA 鋼液中析出的 B鐵素體中析出的 C奧氏體中析出的D萊氏體中析出的在下述鋼鐵中，切削性能較好的是BA工業(yè)純鐵 B45 C 白口鐵 D T12A四、名詞解釋

C為簡單晶體構(gòu)造的間隙化合物，其硬度高，3脆性大，塑性幾乎等于零，硬脆相，是鋼中主要強化相。2、鐵素體：碳溶于α-Fe中所形成的間隙固溶體，鐵素體仍保持α-Fe的體心立方晶格，由于間隙小，溶碳極少，力學(xué)770℃以下為鐵磁性。3-Fe中所形成的間隙固溶體，仍保持γ-Fe2.11%，強度、硬度較高，塑性好，無磁性。4、珠光體P：鐵素體F與滲碳體Fe3C合物〔平均含碳量0.77%，綜合性能好。5、萊氏體Ld或Le：奧氏體A與滲碳體Fe3C所形成的機械混合物〔平均含碳量：4.3%五、問答與計算題1、畫出鐵碳相圖，標(biāo)明相圖中各特征點的溫度與成分，寫出相圖中包晶反響、共晶反響與共析反響的表達式。答：包晶反響： L(0.53％C)+δ-Fe(0.09％C)→γ-Fe(0.17％C)共晶反應(yīng)： C)+Fe3C(6.69％C)共析反響： γ-Fe(0.77％C)→α-Fe(0.0218％C)+Fe3C(6.69％C)2、簡述含碳量為0.35％鋼的結(jié)晶過程和固態(tài)組織轉(zhuǎn)變過程。答：由液相先凝固出δ鐵素體，在1495℃進展包晶反響，生成γ奧氏體；連續(xù)冷卻，由剩余的液相再次析出γ奧氏體，800℃，從γ奧氏體中析出先共析α727℃進展共析反響，形成珠光體，最終得到鐵素體加珠光體組織。30.14％的鐵碳合金的結(jié)晶過程。0．12％的鋼，由液相冷卻時，先形成δ鐵素體，1495℃包晶溫度，局部進展包晶反響；相γ奧氏體在已生成的δ鐵素體上形核并向δ鐵素體和液相中生長。反響后是兩相組織δ鐵素體+γ奧氏體。連續(xù)冷卻得到單相奧氏體。冷卻到GS線時從γ奧氏體中析出先共析α727℃進展共析反響，形成珠光體，最終得到鐵素體加珠光體組織。4、畫出Fe-Fe

C相圖，分析含碳量為1.1wt％(重量百分比)3的鐵碳合金從液相平衡凝固到室溫時的轉(zhuǎn)變過程，畫出組織轉(zhuǎn)變示意圖，并計算出室溫時各組織的相對含量。答、1.1％CL+γ奧氏體兩相區(qū)，形成枝晶或等軸狀γ奧氏體，然后進入奧氏體單相區(qū)；連續(xù)冷卻到~760℃，沿晶界析出二次滲碳體，在777℃剩余的奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w，最終的組織是珠光體+網(wǎng)狀二次滲碳體，如9-3珠光體相對含量為：〔6.67~1.1〕/〔6.69~0.77〕×100％=94.4％網(wǎng)狀滲碳體相對含量為：(1.1~0.77)/(6.69~0.77)×100％=5.6％5、1〕試畫出含碳量為0.55%的鐵碳合金金相顯微組織示意圖；2〕0.20%、0.45%、0.65%的鐵碳合金在組織和力學(xué)性能上有何不同？答：1〕0.45%的鐵碳合金金相顯微組織示意圖：2〕隨含碳量↑，F(xiàn)↓，F(xiàn)e3C↑。塑性、韌性下降，強度硬度↑6、說明含碳為1.9％的鐵碳合金由液相緩冷到共析溫度以下的組織變化過程及最終組織；計算該合金二次滲碳體的最大重量百重量；再分別計算共析轉(zhuǎn)變后合金中鐵素體和珠光體組織重量百重量。答：液相冷卻時，先形成先共晶奧氏體枝晶或等軸晶，直至凝固完畢。連續(xù)冷卻時奧氏體枝晶無變化，到滲碳體在奧氏體的溶解度曲線后，沿晶界析出少量二次滲碳體。到共析溫度后，剩余的奧氏體全部轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w，最終得到珠光體和少量網(wǎng)狀二次滲碳體。二次滲碳體的最大重量百重量：W=(1.9~0.77)／(6.69~0.77)×100％=19.09％共析轉(zhuǎn)變后合金中鐵素體重量百重量：W(6.69~1.9)／(6.69~0.0218)×100％=71.84％珠光體組織重量百重量：W(6.69~1.9)／(6.69~0.77)×100％=80.91％7、說明含2.9％C的鐵碳合金由液相緩冷到共析溫度以下的組織變化過程及最終組織。計算共晶轉(zhuǎn)變剛完畢時先共晶奧氏體的重量百重量；再分別計算共析轉(zhuǎn)變后合金中鐵素體和全部的珠光體組織重量百重量。答：液相冷卻時，先形成先共晶奧氏體枝晶，剩余的液相進展共晶轉(zhuǎn)變形成萊氏體，凝固完畢。連續(xù)冷卻時奧氏體枝晶四周析出二次滲碳體，到共析溫度后，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w，最終得到枝晶狀分布的珠光體、二次滲碳體和變態(tài)萊氏體。先共晶奧氏體重量百重量：W =(4.3—2.9)／(4.3—2.11〕×100％=63.93％奧氏體共析轉(zhuǎn)變后合金中鐵素體組織的重量百重量：W =(6.69—2.9)／(6.69—0.0218)×100％=56.82％鐵素體共析轉(zhuǎn)變后合金中全部珠光體組織的重量百重量：W =(6.69—2.9)／(6.69—0.77)×100％=64.02％珠光體8、為什么鋼的滲碳在奧氏體中進展而不在鐵素體中進展？答：γ-Fe即奧氏體中溶碳量為2.11%，而α-Fe僅能溶解0.0218%碳；另γ-Fe為高溫相，D值大，所以在γ-Fe中滲碳。9、一堆鋼材由于混雜，不知道化學(xué)成分，現(xiàn)抽出一根進展金相分析，其組織為鐵素體加珠光體，其中珠光體的面積大約占40