工程材料作业答案
工程材料作业习题及答案全
1、下列各种工件应该采用何种硬度实验方法来测定其硬度？锉刀、黄铜轴套、供应状态的各种非合金钢材、硬质合金刀片、耐磨工件的表面硬化层、调质态的机床主轴。
2、已知Cu（f.c.c）的原子直径为2.56A，求Cu的晶格常数a，并计算1mm3Cu中的原子数。
3、已知金属Ａ（熔点６００℃）与金属Ｂ（熔点５００℃）在液态无限互溶；在固态３００℃时Ａ溶于Ｂ的最大溶解度为３０％，室温时为１０％，但Ｂ不溶于Ａ；在３００℃时，含４０％Ｂ的液态合金发生共晶反应。
求：①作出Ａ－Ｂ合金相图（请用尺子等工具，标出横纵座标系，相图各区域名称，规范作图）②写出共晶反应式。
③分析２０％Ａ，４５％Ａ，８０％Ａ等合金的结晶过程，用结晶表达式表达。
４．一个二元共晶反应如下：Ｌ（７５％）←→α（１５％Ｂ）＋β（９５％Ｂ）（１）计算含５０％Ｂ的合金完全凝固时①初晶α与共晶（α＋β）的重量百分数。
②α相和β相的重量百分数。
③共晶体中的α相和β相的重量百分数。
（２）若显微组织中，测出初晶β相与（α＋β）共晶各占一半，求该合金的成分。
５．有形状，尺寸相同的两个Ｃｕ－Ｎｉ合金铸件，一个含Ｎｉ９０％，另一个含Ｎｉ５０％，铸件自然冷却，问哪个铸件的偏析严重，为什么？1.何谓铁素体，奥氏体，渗碳体，珠光体和莱氏体，它们的结构，组织形态，性能等各有何特点？2.分析含碳量为0.3%，1.3%，3.0%和5.0%的铁碳合金的结晶过程和室温组织。
3.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，共晶渗碳体和共析渗碳体。
4.写出铁碳合金的共晶反应式和共析反应式。
5.根据铁碳相图：①分析0.6%C的钢室温下的组织，并计算其相对量。
②分析1.2%C的钢室温下的相组成，并计算其相对量。
③计算铁碳合金中二次渗碳体和三次渗碳体的最大含量。
6．对某退火碳素钢进行金相分析，其组织为珠光体+网状渗碳体，其中珠光体占93%，问此钢的含碳量大约为多少？7．依据铁碳相图说明产生下列现象的原因：①含碳量为1.0%的钢比含碳量为0.4%的钢硬度高。
工程材料作业及答案汇总 (1)
1.1 4．简答及综合分析题（1）金属结晶的基本规律是什么？条件是什么？简述晶粒的细化方法。
(2) 什么是同素异构转变？（1）金属结晶的基本规律：形核、长大；条件是具有一定的过冷度；液态金属晶粒的细化方法：增大过冷度、变质处理、附加振动；固态金属晶粒的细化方法：采用热处理、压力加工方法。
(2)金属同素异构性（转变）：液态金属结晶后获得具有一定晶格结构的晶体，高温状态下的晶体，在冷却过程中晶格发生改变的现象。
1.2 4．简答及综合分析题（4）简述屈服强度的工程意义。
（5）简述弹性变形与塑性变形的主要区别。
(4)答：屈服强度是工程上最重要的力学性能指标之—。
其工程意义在于：①屈服强度是防止材料因过最塑性变形而导致机件失效的设计和选材依据；②根据屈服强度与抗拉强度之比(屈强比)的大小，衡量材料进一步产生塑性变形的倾向，作为金属材料冷塑性变形加工和确定机件缓解应力集中防止脆性断裂的参考依据。
(5) 答：随外力消除而消失的变形称为弹性变形。
当外力去除时，不能恢复的变形称为塑性变形。
1.3 4．简答题（6）在铁碳相图中存在三种重要的固相，请说明它们的本质和晶体结构(如，δ相是碳在δ－Fe中的固溶体，具有体心立方结构)。
α相是；γ相是；Fe3C相是。
(7)简述Fe—Fe3C相图中共晶反应及共析反应，写出反应式，标出反应温度。
（9）在图3—2 所示的铁碳合金相图中，试解答下列问题：图3—2 铁碳合金相图（1）标上各点的符号；（2）填上各区域的组成相（写在方括号内）；（3）填上各区域的组织组成物（写在圆括号内）；（4）指出下列各点的含碳量：E( ）、C( ）、P( ）、S( ）、K( ）；（5）在表3-1中填出水平线的温度、反应式、反应产物的名称。
表3-1（6）答：碳在α－Fe中的固溶体，具有体心立方结构；碳在γ—Fe中的固溶体，具有面心立方结构；Fe和C形成的金属化合物，具有复杂结构。
（7）答：共析反应：冷却到727℃时具有S点成分的奥氏体中同时析出具有P点成分的铁素体和渗碳体的两相混合物。
工程材料第四章习题答案
工程材料作业（4）答案1.解释下列现象:(1) 在相同含碳量下，除了含Ni和Mn的合金钢外，大多数合金钢的热处理加热温度都比碳钢高。
奥氏体形成分为形核、长大、残余渗碳体溶解，奥氏体均匀化4阶段。
多数合金元素减缓A形成，Cr、Mo、W、V等强碳化物形成元素与碳亲和力大，形成的合金元素的碳化物稳定、难溶解，会显著减慢碳及合金元素的扩散速度。
但为了充分发挥合金元素的作用，又必须使其更多的溶入奥氏体中，合金钢往往需要比含碳量相同的碳钢加热到更高的温度，保温更长时间。
Co、Ni等部分非碳化物形成元素，因增大碳的扩散速度，使奥氏体的形成速度加快。
而Al、Si、Mn等合金元素对奥氏体形成速度的影响不大。
阻碍晶粒长大，合金钢需要更高的加热温度，更长的保温时间，才能保证奥氏体均匀化。
（加热温度升高了，但一般不会引起晶粒粗大：大多数合金元素都有阻碍奥氏体晶粒长大的作用。
碳化物形成元素的作用最明显，因其形成的碳化物高温下稳定性高，很难完全溶入奥氏体，未溶的细小碳化物颗粒，分布在奥氏体晶界上，有效的阻止晶粒长大，起到细化晶粒的作用。
所以，合金钢虽然热处理加热温度高，但一般不用担心晶粒粗大。
强烈阻碍晶粒长大的元素：V、Ti、Nb、Zr；中等阻碍的：W、Mo、Cr；影响不大的：Si、Ni、Cu；促进晶粒长大的：Mn、P、B）(2) 在相同含碳量下，含碳化物形成元素的合金钢比碳钢具有较高的回火稳定性。
回火过程一般分为：马氏体分解、残余奥氏体转变、碳化物类型转变和碳化物长大。
合金元素在回火过程中，推迟马氏体的分解和残余奥氏体的转变（即在较高温度才出现分解和转变），提高铁素体的再结晶温度，使碳化物难以聚集长大而保持较大的弥散度。
因此，提高了钢对回火软化的抗力，即提高了钢的回火稳定性。
使得合金钢在相同温度下回火时，比同样质量分数的碳钢具有更高的硬度和强度（对工具钢，耐热钢更重要），或在保证相同强度的条件下，可在更高的温度下回火，而韧性更好（对结构钢更重要。
工程材料刘天模作业标准答案
第一章作业P14：1. 一铜棒的最大拉应力为70Mpa，若要承受2000kgf(19.614kN)的拉伸载荷，它的直径是多少？答：直径为18.9 mm （注意单位换算，1兆帕=1牛顿每平方毫米）。
5.零件设计时，是选取σ0.2（σs）还是选取σb，应以什么情况为依据？答：当零件不能断裂时，以抗拉强度为依据；当零件不能产生塑性变形时，以屈服强度为依据。
7常用的测量硬度的方法有几种？其应用范围如何？答：常用硬度测试方法有布氏硬度HBS和洛氏硬度HRC；HES测试范围是450以下，主要是硬度比较低的材料，如退火钢、正火钢、有色金属、灰口铸铁等；HRC测试范围是20～67，主要是硬度比较高的材料，如淬火钢、硬质合金等。
第二章作业P39：1.从原子结合的观点来看，金属、高分子材料和陶瓷材料有何主要区别？在性能上有何表现？答：金属材料：按金属键方式结合，因而具有良好的导电、导热性、塑性等；陶瓷材料：按离子键（大多数）和共价键方式结合，稳定性高，具有很高的熔点、硬度、耐腐蚀性；高分子材料：按共价键、分子键、氢键方式结合，具有一定的力学性能。
3.简述金属常见的三种晶体结构的基本特点。
答：体心立方：原子数2、配位数8、致密度0.68；面心立方：原子数4、配位数12、致密度0.74；密排六方：原子数6、配位数12、致密度0.74。
补充题：1.陶瓷材料的显微组织由哪几部分构成？答：晶相、玻璃相、气相。
2高分子材料的大分子链有几种空间形态？其性能如何？答：线型（包括带支链的线型）：通常呈卷曲状，特点是弹性高、可塑性好，是热塑性高聚物；网体型：呈三维网络结构，特点是硬度高、脆性大、耐热、耐溶剂，是热固性高聚物。
3.什么是大分子链的柔顺性？答：大分子由于单键数目很大，因而使大分子的形状有无数的可能性（称为大分子链的构象），在受到不同外力时具有不同的卷曲程度，从而表现出很大的伸缩能力，该特性称为大分子链的柔顺性，即聚合物具有弹性的原因。
《工程材料》习题集参考答案
《工程材料》习题集参考答案一．判断题×√1、细化晶粒虽能提高金属的强度，但增大了金属的脆性。
（×）2、结构钢的淬透性，随钢中碳含量的增大而增大。
（×）3、普通低合金结构钢不能通过热化处理进行强化。
（√）4、置换固溶体必是无限固溶体。
（×）5、单晶体必有各向异性。
（√）6、普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。
（×）7、过热钢经去应力退火后能显著细化晶粒。
（×）8、表面淬火主要用于高碳钢。
（×）9、马氏体的晶体结构和铁素体的相同。
（×）10、面心立方金属的塑性比体心立方金属的好。
（√）11、铁素体是置换固溶体。
（×）12、晶界是金属晶体的常见缺陷。
（√）13、渗碳体是钢中常见的固溶体相。
（×）14、金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行。
（√）15、金属的晶粒越细小，其强度越高，其塑性越好。
（√）16、比重偏析不能通过热处理来消除。
（√）17、上贝氏体的韧性比下贝氏体好。
（×）18、对过共析钢工件进行完全退火可消除渗碳体网。
（×）19、对低碳低合金钢进行正火处理可提高其硬度。
（√）20、淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须小于Vk。
（×）21、氮化件的变形远比渗碳件的小。
（√）22、马氏体转变是非扩散性转变。
（√）23、高锰钢在各种条件下均能表现出良好的耐磨性。
（×）24、无限固溶体必是置换固溶体。
（√）25、金属的晶粒越细小，其强度越高，但韧性变差。
（×）26、所谓临界冷却速度就是指钢能获得完全马氏体组织的最小冷却速度。
（√）27、钢进行分级淬火的目的是为了得到下贝氏体组织。
（×）28、对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是为了提高其强度。
（×）29、弹簧钢的最终热处理应是淬火+低温回火。
（×）30、凡单相固溶体均能进行形变强化。
工程材料答案
一 填空题：1. 石墨为片状的灰口铸铁称为 普通灰口 铸铁，石墨为团絮状的灰口铸铁称为铸铁，石墨为球状的灰口铸铁称为 可锻 铸铁。
其中， 球墨 铸铁的韧性最高 ，因而可以锻造；2. 高分子材料中分子链的形状有三种，其中的 体 型具有热固性，而 线型，支化型 具有热 塑 性。
按照物理状态，室温下处于 玻璃态 态的高分子材料称为塑料，处于 高弹态 态的称为橡胶。
高分子材料的加工成型是在其态下进行的3. 纯金属常见的晶体结构有面心 立方晶格 结构，体心 立方晶格 结构和密排 六方晶格 结构。
金属中常见的点缺陷为 空位、间隙原子、异类原子 ，线缺陷为 位错 ，面缺陷为 晶界与亚晶界 ；工程实践中，通常采用 面缺陷 晶体缺陷数量的方法强化金属；4. 铁素体的强度高于纯铁，是由于发生了 固溶 强化；孕育铸铁的强度高于普通灰口铸铁，是由于发生了 细晶 强化；冷变形钢丝的强度高于退火态钢丝，是由于发生了形变强化；珠光体的强度高于铁素体，是由于发生了 第二相 强化；5.陶瓷材料中的气相是指 气孔 ，它是在烧结过程中形成的，它降低了陶瓷的强度。
6．在实际应用中，细晶粒金属材料往往具有较好的常温力学性能，细化晶粒提高金属材料使用性能的措施有 提高过冷度 、 变质处理 、振动结晶等；7．晶体是原子（离子或分子）在三维空间有规则的周期性重复排列的 物体 ；8. 密排六方晶格的金属晶体结构的晶胞原子数是 6 ，配位数是 12 ；9．按照几何特征把晶体缺陷主要区分为三类，分别是：_ 点缺陷 、__线缺陷 、 面缺陷 ；10．金属的断裂形式有韧性断裂和脆性断裂两种；11．常见的热塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、尼龙、有机玻璃等；12．高分子材料中分子链的形状有三种，其中的交联型具有热固性，而线型和支化型具有热塑性。
按照物理状态，室温下处于 玻璃 态的高分子材料称为塑料，处于 高弹 态的称为橡胶；高分子材料的加工成型是在其粘流态下进行的；13. 陶瓷材料中的气相是指 气孔 ，它是在 烧结 过程中形成的，它降低了陶瓷的强度；14. 灰口铸铁中C主要以 石墨 形式存在，可制造床身、导轨；15. 影响石墨化的主要因素是 化学成分 和 冷却速度；16. 钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越 右移 ，说明临界冷却速度越 降低 ；17. 亚共析钢的正常淬火温度范围是 Ac3以上30C—50C ，过共析钢的正常淬火温度范围是 Ac1以上30C—50C ；18.根据 Fe-Fe 3 C 相图：那么室温下，含碳 0.6% 的钢中铁素体和珠光体分别占 26 ％、74 ％。
工程材料作业答案讲解学习
工程材料作业一一、选择题1、金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为（C ）A塑性 B硬度 C强度 D密度2、金属键的实质是（A ）A自由电子与金属阳离子之间的相互作用B金属原子与金属原子间的相互作用C金属阳离子与阴离子的吸引力D自由电子与金属原子之间的相互作用二、问答题1、晶体中的原子为什么能结合成长为长程有序的稳定排列？这是因为原子间存在化学键力或分子间存在范德华力。
从原子或分子无序排列的情况变成有序排列时，原子或分子间引力增大，引力势能降低，多余的能量释放到外界，造成外界的熵增加。
尽管此时系统的熵减小了，只要减小量比外界熵增加来的小，系统和外界的总熵增加，则系统从无序状态变成有序状态的过程就可以发生。
分子间存在较强的定向作用力（例如较强极性分子间的取向力、存在氢键作用的分子间的氢键力）的情况下，分子从无序变有序，系统能量降低更多，释放热量越多，外界熵增越大，越有利于整齐排列。
这样的物质比较易于形成晶体。
相反非极性或弱极性分子间力方向性不明显，杂乱排列和整齐排列能量差别不大，形成整齐排列时，外界熵增有限，不能抵消体统高度有序排列的熵减。
这样的物质较难形成规则晶体。
综上粒子间的引力越强、方向性越强，越有利于粒子定向有序排列。
粒子的热运动则倾向于破坏这种有序排列。
热运动越剧烈（温度越高），越倾向于杂乱排列。
物质中粒子最终有序排列的程度取决于这对相反因素的消长2、材料的弹性模量E的工程含义是什么？它和零件的刚度有何关系？材料在弹性范围内，应力与应变的比值（σ/ε）称为弹性模量E(单位为MPa)。
E标志材料抵抗弹性变形的能力，用以表示材料的刚度。
E值愈大，即刚度愈大，材料愈不容易产生弹性变形。
E值的大小，主要取决于各种材料的本性，反映了材料内部原子结合键的强弱。
当温度升高时，原于间距加大，金属材料的E值会有所降低。
值得注意的是，材料的刚度不等于零件的刚度，因为零件的刚度除取决于材料的刚度外，还与结构因素有关，提高机件的刚度，可通过增加横截面积或改变截面形状来实现。
工程材料第五章作业答案
1.画出Fe-Fe3C相图，指出图中S、E、GS、SE、PQ、PSK和ECF 各点线的含义，并标注各区域的相组成物或组织组成物。
略2.何谓铁素体（F）、奥氏体（A）、渗碳体（Fe3C）、珠光体（P）？铁素体（F）：C在α-Fe中的间隙固溶体，具有体心立方晶格。
奥氏体（A）：C在γ-Fe中的间隙固溶体，具有面心立方晶格。
渗碳体（Fe3C）：C与Fe的化合物。
珠光体（P）：铁素体与渗碳体的机械混合物。
3.在Fe-Fe3C相图上，指出碳在α-Fe和γ-Fe中的溶解度曲线，并指出它们的溶碳范围。
α-Fe：0～0.0218%γ-Fe：0～2.11%4.分别画出含碳为0.45%、0.77%、和1.0%的铁碳合金的结晶过程和室温组织。
w C=0.45%，亚共析钢w C=0.77%，共析钢：w C=1.0%，过共析钢：5.计算下列问题（1）0.6%C钢中的珠光体和铁素体各占多少？（2）1.2%C钢中的珠光体和渗碳体（二次）各占多少？6.某钢试样在显微镜下观察，发现珠光体占40%，铁素体占60%，试问这是什么成分的钢？首先由题设可知，该钢为亚共析钢。
设碳含量为x：求出x=0.32，即该钢为0.32%C的亚共析钢。
7.写出下列牌号钢材所属种类，含碳量和主要用途：45、50、T8、T12A。
45：平均碳含量为0.45%的优质碳素结构钢。
50：平均碳含量为0.50%的优质碳素结构钢。
优质碳素结构钢中有害杂质及非金属夹杂物含量较少，化学成分控制比较严格，塑韧性较好，多用于制造较重要零件。
T8：平均碳含量为0.8%的碳素工具钢。
T12A：平均碳含量为1.2%的高级碳素工具钢。
碳素工具钢含碳量较高，适用于制作工具。
8.解释下列名词α-Fe、α相与铁素体、γ-Fe、γ相与奥氏体α-Fe：具有体心立方晶格的Fe。
α相与铁素体：C在α-Fe中的间隙固溶体，具有体心立方晶格γ-Fe：具有面心立方晶格的Fe。
γ相与奥氏体：C在γ-Fe中的间隙固溶体，具有面心立方晶格。
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工程材料判断题、珠光体是铁素体与渗碳体的机械混合物1..√2..×、可锻铸铁中，石墨是团絮状的，有较高强度和一定塑韧性，所以可以锻造。
1..√2..×、正火是将钢加热到临界温度以上一定范围保温一定时间，然后空冷的热处理工艺。
1..√2..×、上贝氏体是由过饱和的铁素体和渗碳体组成。
1..√2..×、把在实际晶体中出现的空位和间隙原子的缺陷叫做面缺陷。
1..√2..×、实际金属中位错密度越大、晶界和亚晶界越多，其强度越高。
1..√2..×、金属材料在载荷作用下抵抗变形和断裂的能力叫强度。
1..√2..×、选材的一般原则包括满足零件使用性能、工艺性、经济性、环保和资源合理利用。
1..√2..×、贝氏体是过饱和的铁素体和渗碳体组成的混合物。
1..√2..×、奥氏体是碳溶解在γ中所形成的置换固溶体。
1..√2..×、钢的淬火后进行高温回火的工艺称为调质，其组织为回火索氏体。
1..√2..×、零件失效形式包括变形失效、磨损失效、断裂失效。
1..√2..×、表面淬火既能改变工件表面的化学成分，也能改善其心部组织与性能。
1..√2..×、调质钢经淬火和高温回火后的组织是回火马氏体。
1..√2..×、在一般情况下，金属结晶后晶粒越细小，则其强度越好，而塑性和韧性越差。
1..√2..×、在铁碳合金中，铁素体在℃时，溶碳能力可达。
1..√2..×、衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。
1..√2..×、布氏硬度测量硬度时，用符号表示。
1..√2..×、单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性。
1..√2..×、失效是机械零件因某种原因致使丧失其规定功能的现象。
1..√2..×、维氏硬度测量硬度时，用符号表示.1..√2..×、在铁碳合金相图中，奥氏体在℃时，溶碳能力可达。
1..√2..×、合金钢的主要特点是淬透性高、淬火变形小、回火稳定性低。
1..√2..×、钢的淬火后进行高温回火其组织称为调质。
1..√2..×、过共析钢完全退火后就能消除网状渗碳体。
1..√2..×、马氏体硬度主要取决于马氏体中的合金含量。
1..√2..×、奥氏体化的共析钢缓慢冷却到室温时，其平衡组织为莱氏体。
1..√2..×、马氏体是过饱和的铁素体和奥氏体组成的混合物。
1..√2..×、所有合金都是多相组织。
1..√2..×、表面淬火既能改变工件表面的化学成分，也能改善其心部组织与性能。
1..√2..×、体心立方晶格的致密度为。
1..√2..×、在铁碳合金中，铁素体在℃时，溶碳能力可达。
1..√2..×、灰铸铁中，石墨是片状。
1..√2..×解释题、退火：将工件加热到临界点以上或在临界点以下某一温度保温一定时间后，以十分缓慢的冷却速度（炉冷、坑冷、灰冷）进行冷却的热处理工艺。
、珠光体：是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。
、共析反应：是一定成分的合金固相，在一定温度同时结晶出成分不同的两种新固相的反应。
、奥氏体：碳溶于γ中形成的间隙固溶体，常用或γ表示。
、点缺陷:原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。
、过冷度：是金属的理论结晶温度与实际结晶温度的差值。
、固溶体:是合金在固态下组元间仍能互相溶解而形成的与其中某一组元的晶格类型相同的均匀固相。
、合金：由两种或两种以上的金属元素或金属元素与非金属元素组成的具有金属特性的物质。
、共晶反应：一定成分的液相，在一定温度下，同时结晶出成分不同的两种固相的反应。
、铁素体:是碳溶入α中形成的间隙固溶体。
、强度：金属材料在载荷作用下抵抗永久变形和断裂的能力。
分析题、计算钢室温时的组织相对量，即组织中铁素体和珠光体各占的百分数。
答：设组织中铁素体为、珠光体为根据杠杆定律：（）（）－、根据下列简化的铁碳合金相图，说明钢从液态冷却到室温的平衡结晶过程。
当合金由液态缓冷到液相线温度时，从液相中开始结晶出奥氏体。
随温度的降低，结晶出的奥氏体量增多，其成分先后沿固相线变化，液相的成分沿液相线变化。
固相线温度时，液相全部结晶为奥氏体。
固相线至线间为单相奥氏体。
合金缓冷至线温度时，开始从奥氏体中析出铁素体。
随着温度的下降，铁素体的不断析出，奥氏体的含碳量逐渐增多。
铁素体和奥氏体的含碳量分别沿线和线变化。
缓冷至℃时，奥氏体的含碳量增至共析点成分（＝％），在此温度时奥氏体发生共析转变，生成珠光体。
冷却至室温，组织基本不变化，室温组织为＋。
即：、计算钢室温时的组织相对量，即组织中铁素体和珠光体各占的百分数。
答：设组织中铁素体为、珠光体为根据杠杆定律：（）（）－、根据下列简化的铁碳合金相图，说明钢从液态冷却到室温的平衡结晶过程。
当合金由液态缓冷到液相线温度时，从液相中开始结晶出奥氏体。
随温度的降低，结晶出的奥氏体量增多，其成分先后沿固相线变化，液相的成分沿液相线变化。
固相线温度时，液相全部结晶为奥氏体。
固相线至线间为单相奥氏体。
合金缓冷至线温度时，开始从奥氏体中析出铁素体。
随着温度的下降，铁素体的不断析出，奥氏体的含碳量逐渐增多。
铁素体和奥氏体的含碳量分别沿线和线变化。
缓冷至℃时，奥氏体的含碳量增至共析点成分（＝％），在此温度时奥氏体发生共析转变，生成珠光体。
冷却至室温，组织基本不变化，室温组织为＋。
即：问答题、有一批钢齿轮，其制造工艺为：圆钢下料→锻造→正火→车削加工→淬火→回火→铣齿→表面淬火。
说明各热处理工序的名称和作用。
()正火：调整硬度，提高切削加工性能，细化晶粒，均匀组织。
()淬火回火：即调质；提高综合性能。
()表面淬火；提高齿面硬度和耐磨性。
、简述碳钢中含碳量变化引起机械性能变化的规律。
答：碳钢组织中铁素体是软韧相，渗碳体是硬脆相。
因此，其机械性能主要取决于铁素体与渗碳体的相对数量和它们的相对分布。
随着含碳量增加，亚共析碳钢组织中的铁素体随含碳的增多而减少，而珠光体量相应增加。
因此塑性、韧性降低，强度和硬度呈直线上升。
共析钢为珠光体组织。
具有较高的强度和硬度，但塑性较低。
而过共析钢，＜％时，碳量增加，强度和硬度继续增加。
≈％时，抗拉强度出现峰值。
＞％以后，二次渗碳体量逐渐增加并形成连续的网状，从而使钢的脆性增加，塑性韧性继续下降，强度也显著降低。
硬度仍呈直线上升。
、等温转变的珠光体型组织有哪几种？它们在形成温度条件、组织形态和性能方面有何特点？答：有珠光体、索氏体和托氏体三种。
珠光体是过冷奥氏体在℃以上等温停留时发生转变，它是由铁素体和渗碳体组成的片层相间的组织。
索氏体是在～℃温度范围内形成层片较细的珠光体。
托氏体是在～℃温度范围内形成片层极细的珠光体。
珠光体片间距愈小，相界面积愈大，强化作用愈大，因而强度和硬度升高，同时，由于此时渗碳体片较薄，易随铁素体一起变形而不脆断，因此细片珠光体又具有较好的韧性和塑性。
、根据可锻铸铁的生产过程，说明为什么可锻铸铁适宜制造壁厚较薄的零件?、碳量对碳钢力学性能的影响怎样？答：碳钢中含碳量增高，组织中渗碳体的相对量增加，钢的硬度增加，而且渗碳体的大小、形态和分布也随之发生变化。
渗碳体由层状分布在铁素体基体内(如珠光体)，改变为网状分布在晶界上(如二次渗碳体)。
渗碳体作为强化相，当它与铁素体构成层状珠光体时，可提高合金的强度和硬度，故合金中珠光体量越多时，其强度、硬度越高，而塑性、韧性却相应降低。
当钢中<％时，随着钢中含碳量的增加，钢的强度、硬度呈直线上升，而塑性、韧性不断降低；当钢中>％时，因渗碳体网的存在，不仅使钢的塑性、韧性进一步降低，而且强度也明显下降。
、在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？答：采用的方法：①增大过冷度，钢模铸造以及在砂模中加冷铁以加快冷却速度的方法来控制晶粒大小。
②变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒。
③机械振动、搅拌。
、简答相图中的共晶反应、共析反应过程，写出反应式。
答：共晶反应：℃时具有点成分的液体中同时结晶出具有点成分的奥氏体和渗碳体的两相混合物。
反应式：共析反应：合金冷却到℃时具有点成分的奥氏体中同时析出具有点成分的铁素体和渗碳体的两相混合物。
反应式：、碳钢中含碳量变化引起机械性能变化的规律是什么？答：碳钢组织中铁素体是软韧相，渗碳体是硬脆相。
因此，其机械性能主要取决于铁素体与渗碳体的相对数量和它们的相对分布。
随着含碳量增加，亚共析碳钢组织中的铁素体随含碳的增多而减少，而珠光体量相应增加。
因此塑性、韧性降低，强度和硬度呈直线上升。
共析钢为珠光体组织。
具有较高的强度和硬度，但塑性较低。
而过共析钢，＜％时，碳量增加，强度和硬度继续增加。
≈％时，抗拉强度出现峰值。
＞％以后，二次渗碳体量逐渐增加并形成连续的网状，从而使钢的脆性增加，塑性韧性继续下降，强度也显著降低。
硬度仍呈直线上升。
、与碳钢比较，合金钢有何优点？答：合金钢的淬透性高，回火抗力高，合金钢能满足一些特殊性能的要求：如耐热性、耐腐蚀性、耐低温性等。
、铸铁中石墨的形态对铸铁性能影响显著，请问石墨形态有哪些？分别属于什么铸铁？答：铸铁中石墨形态有片状、球状、团絮状、蠕虫状。
分别属于灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁。
、常用的淬火方法有哪几种？、碳钢中含碳量变化对机械性能的影响怎样？答：碳钢组织中铁素体是软韧相，渗碳体是硬脆相。
因此，其机械性能主要取决于铁素体与渗碳体的相对数量和它们的相对分布。
随着含碳量增加，亚共析碳钢组织中的铁素体随含碳的增多而减少，而珠光体量相应增加。
因此塑性、韧性降低，强度和硬度呈直线上升。
共析钢为珠光体组织。
具有较高的强度和硬度，但塑性较低。
而过共析钢，＜％时，碳量增加，强度和硬度继续增加。
≈％时，抗拉强度出现峰值。
＞％以后，二次渗碳体量逐渐增加并形成连续的网状，从而使钢的脆性增加，塑性韧性继续下降，强度也显著降低。
硬度仍呈直线上升。
论述题、要制造冷冲压模具、热锻模、机床床身、车床传动齿轮、一般用途的螺母等零件，试从下列牌号中分别选出合适的材料并说明钢种名称。
，，，，，，答：答：冷冲压模具：冷作模具钢。
热锻模：热作模具钢。
机床床身：灰铸铁。
车床传动齿轮：优质碳素结构钢。
一般用途的螺母：普通碳素结构钢、指出下列零件的锻造毛坯进行正火的主要目的及正火后的显微组织：（）钢齿轮（）钢小轴（）钢锉刀答：答：（）钢齿轮目的：细化晶粒，均匀组织，消除内应力，提高硬度，改善切削加工性。