第五章_铁碳相图习题

第五章铁碳相图习题参考答案

一、解释下列名词

答：1、铁素体：

奥氏体：

渗碳体：

珠光体：

莱氏体：

2、Fe3CⅠ：

Fe3CⅡ：

Fe3CⅢ：

共析Fe3C：

共晶Fe3C

3、钢：

白口铸铁：

二、填空题

1、常温平衡状态下，铁碳合金基本相有）等个。

2、Fe－Fe3C相图有个单相区，各相区的相分别是。

3、Fe－Fe3C 相图有条水平线，即线，它们代表的反应分别是

4、工业纯铁的含碳量为，室温平衡组织为。

5、共晶白口铁的含碳量，室温平衡组织P占，Fe3C共晶占，Fe3CⅡ占%。

6、一钢试样，在室温平衡组织中，珠光体占60%，铁素体占40%，该钢的含碳量为。

7、钢的组织特点是高温组织为，具有良好的性，因而适于成形。

8、白口铸铁的特点是液态结晶都有转变，室温平衡组织中都有，因而适于通过成形。

三、简答题

1、为什么γ-Fe 和α- Fe 的比容不同？一块质量一定的铁发生（γ-Fe →α-Fe ）转变时，其体积如何变化？

答：

2、铁素体（F），奥氏体（A），渗碳体（Fe3C），珠光体（P），莱氏体（Ld）的结构、组织形态、性能等各有何特点？

答：

3、Fe-Fe3C合金相图有何作用？在生产实践中有何指导意义？又有何局限性？

答：⑴

4、画出 Fe-Fe 3C 相图，指出图中 S 、C 、E 、P 、N 、G 及 GS 、SE 、PQ 、PSK 各点、线的意义，并标出各相区的相组成物和组织组成物。

答：C ： ： E ： G ： H ： J ： N ： P ： S ： ES 线： GS 线： PQ 线： PSK 线：

5、简述 Fe-Fe 3C 相图中三个基本反应：包晶反应，共晶反应及共析反应，写出反应式，标出含碳量及温度。

答：

6、亚共析钢、共析钢和过共析钢的组织有何特点和异同点。 答：

7、分析含碳量分别为0.60%、0.77%、1.0% 的铁碳合金从液态缓冷至室温时的结晶过程和室温

F+F e 3C III

912℃图2-13 Fe－Fe3C相图

A+F e 3C II

A+F

P+F

P+F e 3C II

P

P+Ld+F e 3C II A+Ld+F e 3C II

Ld

Ld′

Ld′+F e 3C I

Ld+F e 3C I

L+F e 3C I

L+A

A

0.0218％

F

K

P

727℃

G

Q

4.3％

C A 0.77％ 2.11％E

D

1227℃

1538℃

S VI

V

IV

III

I

II

组织。

答

8、指出下列名词的主要区别：

一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体与共析渗碳体。

答：

9、根据 Fe-Fe3C 相图，计算：

⑴室温下，含碳 0.6% 的钢中珠光体和铁素体各占多少；

⑵室温下，含碳 1.2% 的钢中珠光体和二次渗碳体各占多少；

⑶铁碳合金中，二次渗碳体和三次渗碳体的最大百分含量。

答：

10、某工厂仓库积压了许多碳钢（退火状态），由于钢材混杂，不知道钢的化学成分，现找出其中一根，经金相分析后，发现其组织为珠光体+铁素体，其中铁素体占 80% ，问此钢材的含碳量大约是多少？

答：

11、对某退火碳素钢进行金相分析，其组织的相组成物为铁素体+渗碳体（粒状），其中渗碳体占 18% ，问此碳钢的含碳量大约是多少？

答：

12、对某退火碳素钢进行金相分析，其组织为珠光体+渗碳体（网状），其中珠光体占 93% ，问此碳钢的含碳量大约为多少？

答：

13、计算含碳量为1.4%C的铁碳合金在700℃下各个相及其组分数量和成分。

答：

14、根据 Fe-Fe3C 相图，说明产生下列现象的原因：

⑴含碳量为 1.0% 的钢比含碳量为 0.5% 的钢硬度高；

⑵在室温下，含碳 0.8% 的钢其强度比含碳 1.2% 的钢高；

⑶在 1100℃，含碳 0.4% 的钢能进行锻造，含碳 4.0% 的生铁不能锻造；

⑷绑轧物件一般用铁丝（镀锌低碳钢丝），而起重机吊重物却用钢丝绳（用含碳量为0.60% 、

0.65% 、 0.70%、 0.75% 等钢制成）。

答：

四、选择题

1、质量一定的γ-Fe转变为α-Fe时，体积( )。

A、胀大；

B、缩小；

C、不变

2、碳在γ-Fe中的最大溶解度为( )。

A、0.0218%；

B、0.77%；

C、2.11%；

D、4.3%

3、渗碳体是一种具有复杂晶体结构的( )。

A、间隙相；

B、间隙化合物；

C、间隙固溶体

4、铁碳合金在平衡结晶过程中，( )。

A、只有含碳0.77% 的合金才有共析转变发生；

B、只有含碳小于2.06% 的合金才有共析转变发生；

C、含碳0.0218～6.69% 的合金都有共析转变发生

5、由( )析出的渗碳体叫做三次渗碳体。

A、铁素体；

B、奥氏体；

C、液态金属

6、铁碳合金中，( )组织为共晶反应产物。

A、铁素体；

B、珠光体；

C、莱氏体

7、平衡结晶时，凡含碳量( )的铁碳合金，自1148℃冷至727℃时，均从奥氏体中析出二次渗碳体。

A、0.0218～6.69%；

B、0.77～2.11%

C、0.77～6.69%

8、一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体( )。

A、晶体结构不同，组织形态相同；

B、晶体结构相同，组织形态不同；

C、晶体结构与组织形态都不同。

9、由于三次渗碳体的数量很少，故对( )性能的影响可忽略不计。

A、工业纯铁；

B、钢和铸铁；

C、所有Fe-C合金

10、室温平衡状态下，钢中的碳绝大部分是以( )形式存在于组织中。

A、铁素体；

B、渗碳体；

C、石墨碳

11、含碳量0.45% 的铁碳合金平衡结晶后，按相组成物计算，其中铁素体占( )。

A、93.60%；

B、42.77%；

C、57.23%

12、钢的力学性能与( )的数量、形态和分布有关。

A、铁素体；

B、奥氏体；

C、渗碳体

13、含碳 1.2% 的铁碳合金平衡结晶时，727℃时的Fe3CⅡ量与冷至室温时的Fe3CⅡ量相比

( )。

A、727℃时多；

B、室温时多；

C、一样多

14、平衡结晶时，从奥氏体中析出的Fe3CⅡ一般呈( )状分布。

A、薄片；

B、颗粒；

C、网

五、判断题

( ) 1、奥氏体是C在γ-Fe中的间隙固溶体。

( ) 2、在室温平衡状态下，珠光体和莱氏体都是由F和Fe3C两种基本相组成的。

( ) 3、亚共析钢室温组织中珠光体的数量随含碳量增加而增加。

( ) 4、含碳量＜0.77% 的铁碳合金平衡结晶时，奥氏体转变成铁素体的转变温度随含碳量增加而升高。

( ) 5、铁碳合金中的机械混合物，其强度、硬度都比其组成相高。

( ) 6、共晶反应发生于所有含碳量大于2.11% 而小于6.69% 的铁碳合金中。

( ) 7、过共析钢平衡结晶时，从1148℃冷至727℃时，奥氏体的含碳量不断降低。

( ) 8、平衡状态下，铁碳合金的强度和硬度随含碳量增加而提高。

( ) 9、过共析钢的室温平衡组织由珠光体和二次渗碳体组成。

( ) 10、铁碳合金室温下平衡组织由铁素体和渗碳体组成。通常铁素体作为基体，而渗碳体作为第二相。

( ) 11、亚共析钢加热到AC1 ～AC3之间时，奥氏体的含碳量大于钢的含碳量。

( ) 12、含碳量0.45% 的铁碳合金锻造时应加热到Fe-Fe3C相图中PSK线与GS线之间的温度范围。

( ) 13、在Fe-Fe3C相图中，PQ线为碳在铁素体中的固溶线。

( ) 14、在铁碳合金中，只有共析成分点的合金结晶时，才能发生共析转变，形成共析组织。

( ) 15、在缓冷至室温条件下，碳的质量分数为0.8%的钢比碳的质量分数为1.2%的钢硬度低。

( ) 16、共析钢由液态缓冷至室温时析出的二次渗碳体，在组织形态与晶体结构方面均与一次渗碳体不同。