铁碳合金相图(习题)
复习思考题(铁碳合金相图)
第三章复习思考题（铁碳合金相图）一．名词解释铁素体、奥氏体、珠光体、莱氏体、高温莱氏体、低温莱氏体、一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、A3线、A cm线、PQ线、渗碳体二．填空题1．碳在奥氏体中的溶解度随温度而变化，在1148℃时溶碳量可达，在727℃时为。
2．铁碳合金相图是表示在情况下，随温度变化的图形。
3．含碳量小于的铁碳合金称为钢，根据室温组织的不同，钢可以分为三类：钢，其组织是；钢，其组织是；钢，其组织是。
4．共析钢当加热后冷却到S点时会发生转变，从奥氏体中同时析出和组成的混合物，称为。
5．分别填出下列组织的符号：奥氏体，铁素体，渗碳体，珠光体，高温莱氏体，低温莱氏体。
6．奥氏体和渗碳体组成的共晶产物称为，其含碳量为，当温度低于727℃时，转变为珠光体和渗碳体，又称为。
7．亚共晶白口铸铁的含碳量为，其室温组织为。
8．铁素体是碳溶入中的固溶体，奥氏体是碳溶入中的固溶体，渗碳体是。
9．工业纯铁、亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶白口铁、共晶白口铁、过共晶白口铁在室温下的平衡组织分别是，，，，，，。
10．在Fe-Fe3C相图中，HJB线、ECF线、PSK线分别称为，，。
11．根据含碳量和组织特点，可将铁碳合金分为三大类，分别是，，。
12．渗碳体的塑性，脆性，但高。
13．Fe-Fe3C相图中有个单相区，分别是；有个双相区，分别是。
14．纯铁有三种同素异晶状态，分别是，，。
三．选择题1．铁素体的晶格类型为（）A．面心立方B．体心立方C．密排六方D．复杂的八面体2．奥氏体的晶格类型为（）A．面心立方B．体心立方C．密排六方D．复杂的八面体3．渗碳体的晶格类型为（）A．面心立方B．体心立方C．密排六方D．复杂的八面体4．含碳量1.3%的铁碳合金，在950℃时的组织为（），在650℃时的组织为（）A．珠光体B．奥氏体C．铁素体+珠光体D．珠光体+渗碳体5．铁碳合金相图中ES线，其代号用（）表示，PSK线用代号（）表示。
第五章__铁碳相图习题参考答案
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：碳溶入α－Fe中形成的间隙固溶体。
奥氏体：碳溶入γ－Fe中形成的间隙固溶体。
渗碳体：铁与碳形成的具有复杂晶体结构的金属化合物。
珠光体：铁素体和渗碳体组成的机械混合物。
莱氏体：由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。
2、Fe3CⅠ：由液相中直接析出来的渗碳体称为一次渗碳体。
Fe3CⅡ：从A中析出的Fe3C称为二次渗碳体。
Fe3CⅢ：从铁素体中析出的Fe3C称为三次渗碳体。
共析Fe3C：经共析反应生成的渗碳体即珠光体中的渗碳体称为共析渗碳体。
共晶Fe3C：经共晶反应生成的渗碳体即莱氏体中的渗碳体称为共晶渗碳体。
3、钢：含碳量大于0.00218%，小于2.11%的铁碳合金。
白口铸铁：含碳量大于2.11%的铁碳合金。
二、填空题1、常温平衡状态下，铁碳合金基本相有铁素体（F）、渗碳体（Fe3C）等两个。
2、Fe－Fe3C相图有4个单相区，各相区的相分别是液相（L）、δ相、铁素体（F）、奥氏体（A）。
3、Fe－Fe3C 相图有三条水平线，即HJB、ECF和PSK线，它们代表的反应分别是包晶反应、共晶反应和共析反应。
4、工业纯铁的含碳量为≤0.0218%，室温平衡组织为F+ Fe3CⅢ。
5、共晶白口铁的含碳量为4.3%，室温平衡组织P占40.37%，Fe3C共晶占47.82%，Fe3CⅡ占11.81%。
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0.4707。
7、钢的组织特点是高温组织为奥氏体（A），具有良好的塑、韧性，因而适于热加工成形。
8、白口铸铁的特点是液态结晶都有共晶转变，室温平衡组织中都有莱氏体，因而适于通过铸造成形。
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：因为γ-Fe和α- Fe原子排列的紧密程度不同，γ-Fe的致密度为74%，α- Fe的致密度为68%，因此一块质量一定的铁发生（γ-Fe →α-Fe ）转变时体积将发生膨胀。
铁碳相图补充作业题
铁碳相图补充作业题1.铁碳合金按Fe—Fe3C相图成分区域分成七类，分别是什么？2.分析以上七种成分合金平衡结晶过程与最终组织，并计算：（1）工业纯铁中三次渗碳体的最大含金量；（2）共析钢，α和Fe3C的相对含量；（3）45钢（含C：0.45%）中，组织组成物和相组成物的相对含量；珠光体的相对量；（4）T10钢（1%C）中，Fe3CⅡ（5）共晶白口铁中，Fe3C共晶与γ共在共晶温度下的相对量。
共析温度下P与Fe3C的相对量；（6）3.0%的白口铸铁中，先共晶γ（或A）与Ld的相对含量；与Ld的相对量；（7）5.0%的白口铸铁中，Fe3CⅠ3.填写Fe—Fe3C的组织组成图。
4.Fe—C合金室温组织中的基本相为F、Fe3C分布形态如何？5.一块碳钢在平衡冷却条件下，显微组织中含有50%的珠光体和50%的铁素体，问：（1）此合金中碳的浓度为多少？（2）若合金加热到730。
C，在平衡条件下将获得什么组织？（3）若加热到850。
C，又将得到什么显微组织？6.描述5%C的铁碳合金平衡冷却至室温的过程，最终得到什么组织？并计算室温组织中一次渗碳体，共晶渗碳体，二次渗碳体，共析渗碳体，三次渗碳体的重量分数。
7.由图说明Fe—C合金平衡结晶时，机械性能与含C量的关系，说明为什么σb在C%＞1%后下降。
8. 铁碳相图如图所示，设有1000g含1%C的奥氏体从1200℃的缓慢冷却到室温，试求：（1）Fe3C开始形成温度。
（2）Fe3C完全形成温度。
（3）最后转变的奥氏体成分。
（4）在727。
C时两相的重量分数。
（5）在室温时，珠光体和二次渗碳体的重量分数(或组织组成物的相对量)9.一碳钢式样，室温平衡组织为P+ Fe3CⅡ，且Fe3CⅡ的重量分数约为1%，估算钢的含碳量。
10. 有一含碳2.0%的铁碳合金试样，室温组织中观察到少量莱氏体，试分析其原因。
11.有一含碳2.2%的铁碳合金，室温组织为珠光体和厚网络状渗碳体没有发现莱氏体，试分析其原因。
第1章1.3二元合金与铁碳合金相图练习题
第1章1。
3二元合金与铁碳合金相图练习题1．是非题(1）亚共晶合金的共晶转变温度和过共晶合金的共晶转变温度相同。
（ )（2)液态金属和气态都属于流体，因此其结构和气态比较接近。
( ）（3）枝晶偏析和比重偏析都能通过均匀化退火来消除。
( ）（4)合金是指两种以上的金属元素组成的具有金属特性的物质。
（ )(5）铁碳合金室温平衡组织都是由F和P两相组成的，含碳量越高其硬度越高。
( )（6）莱氏体是一种单相组织.（ )(7)在1148°时，碳在奥氏体中溶解度最大,达到2．11％.（ )（8）白口铸铁中碳是以渗碳体的形式存在的，所以其硬度高、脆性大。
( ）（9）合金元素使钢的过冷奥氏体转变延缓的原因是合金元素的存在使碳的扩散能力减弱。
（ )(10）钢适宜于压力加工成形，而铸铁适宜于铸造成形。
（）(11）合金的基本相包括固溶体、金属间化合物和这二者的机械混合物二大类。
( )(12)马氏体是碳在o—Fe中的过饱和固溶体，由奥氏体直接转变而来，因此，马氏体与转变前的奥氏体含碳量相同。
( ）（13)F与P是亚共析钢中室温时的主要组成相.（ )（14) 不论含碳量的高低，马氏体的硬度都很高、脆性都很大。
( ）(15) γ→α+β共析转变时温度不变，且三相的成分也是确定的.( ）(16）在铁碳合金平衡结晶过程中，只有成分为4。
3％的铁碳合金才能发生共晶反应。
（ ) (17) Fe3CI、Fe3CII、Fe3C111的形态和晶格结构均不相同。
（）（18）A是碳溶于γ-Fe中所形成的置换固溶体，具有面心立方晶格.( ）(19)α－Fe 比γ—Fe的致密度小，故溶碳能力较大。
( ）(20) 对过共析钢而言，含碳量增加使得过冷奥氏体的稳定性降低。
( ）（21) 球化退火主要用于共析及过共析钢的锻、轧件。
（）（22）珠光体向奥氏体的转变过程必须进行晶格的改组和铁、碳原子的扩散。
( ）2．选择题(1)具有匀晶型相图的单相固溶体合金( ）.A．铸造性能好 B．锻造性能好 C．热处理性能好 D．切削性能好（2）当二元合金进行共晶反应时,其相组成是( ）。
铁碳合金习题(答案)
铁碳合金一、填空题1.在铁碳合金基本组织中，奥氏体、铁素体和渗碳体属于单相组织。
珠光体和莱氏体属于两相组织。
2.根据溶质原子在溶剂晶格中的分布情况，固溶体有二种基本类型，它们是置换固溶体和间隙固溶体。
3.根据溶质在溶剂中的溶解情况，置换固溶体可分为无限固溶体和有限固溶体两种。
4.铁素体与渗碳体的机械混合物称为珠光体，渗碳体与铁素体片状相间的组织又称为片状珠光体，在铁素体基体上分布着颗粒状渗碳体的组织又称为粒状珠光体。
'.5.不同晶体结构的相，机械地混合在一起的组织，叫做固态机械混合物，铁碳合金中，这样的组织有珠光体和莱氏体。
6.在铁碳合金基本组织中，铁素体和奥氏体属于固溶体；渗碳体属于化合物；珠光体和莱氏体属于机械混合物。
7.分别填写下列铁碳合金组织的符号：奥氏体A；铁素体F；渗碳体C；珠光体P。
8.铁和碳形成的金属化合物（Fe3C）称为渗碳体、含碳量为6.69%。
9.铁素体在室温时，对碳的溶解度是0.008%，在727℃时溶解度是0.0218%。
10.奥氏体对碳的溶解度，在727℃时溶解度是0.77%，在1148℃时溶解度是 2.11%。
'.11.含碳量小于 2.11%的铁碳合金称为钢，钢根据室温显微组织不同，可分为以下三类：亚共析钢钢，显微组织为铁素体+珠光体，含碳量范围0.0218～0.77%；共析钢钢，显微组织为珠光体，含碳量范围0.77%；过共析钢钢，显微组织为珠光体+渗碳体，含碳量范围0.77～2.11%。
12.碳在奥氏体中的溶解度随温度而变化，在1148°时溶碳量可达2.11%，在727°时溶碳量可达0.77%。
13.人们常说的碳钢和铸铁即为铁、碳元素形成的合金。
14.20钢在650℃时的组织为铁素体+珠光体；在1000℃时的组织为奥氏体。
'.15.下图所示Fe—Fe3C状态图各区的组织，分别是：○1奥氏体，○2奥氏体+渗碳体（二次渗碳体），○3铁素体+奥氏体，○4铁素体，○5铁素体+珠光体，○6珠光体，○7珠光体+渗碳体（二次渗碳体）。
习题讲解_IV(铁碳合金相图)
Fe3CII Ld P P+Fe3CII +L'd
x 2.11
2.11 0.77 4.30 x
WL'd
WLd =
100% 4.30 2.11
WFe3CII
6.69 0.77
100% 4.30 2.11
6.69-2.11 4.30 x
WP
1-WL'd
-WFe3CII
=
6.69-0.77
4.30
100% 2.11
铁碳合金相图
4. 画出xxx%C的Fe-C合金从高温缓冷到室温的冷却转变曲线及室温 组织示意图；
5. 计算xxx%C的Fe-C合金组织中组织组成物的相对量。
共晶白口铸铁
L LLd Ld PL'd (P+Fe3C共晶)
WL'd WLd =100%
4.30
WFe3C晶
100% 6.69
4. 画出xxx%C的Fe-C合金从高温缓冷到室温的冷却转变曲线及室温 组织示意图；
5. 计算xxx%C的Fe-C合金组织中组织组成物的相对量。
ห้องสมุดไป่ตู้
亚共析钢
+ P +P Fe3CIII +P+Fe3CIII
x-0.0218 WP 0.77-0.0218 100%
WFe3CIII
x 6.69
（1-WP）100%
铁碳合金相图
习题讲解
铁碳合金相图
铁碳相图应用
合金相
Fe－Fe3C 平衡相图
平衡组织
铁素体 奥氏体 渗碳体 Fe3C
珠光体 P
莱氏体 Ld、L·d
一次渗碳体 共晶渗碳体 二次渗碳体 共析渗碳体 三次渗碳体
铁碳合金习题
7．在实际生产中，若要进行热锻或热轧时， 必须把钢加热到（）相区。 8．室温下，共析成分铁碳合金的平衡组织是 （），其组成相是（）。
二、选择题 1、下列组织中脆性最大的是（）；塑性最好的是（）。
(a)F (b)P (c)A (d)Fe3C 2、平衡状态，下列钢强度最高的（）,塑性最好的（）。
(a)45 钢 (b)65钢 (c)08F钢 (d)T10钢 3、钢牌号Q235A中235表示的是（）。
10、根据Fe-Fe3C相图，完成下表：
非合金钢 牌号
Hale Waihona Puke 温度20钢 770
T8钢 600
T12钢 600
显微组织 温度
950 770 770
显微组织
11、根据Fe-Fe3C相图，简述产生下列情况的原 因：
（1）铁碳合金中，Wc=1.2%比0.45%的钢硬 度高？
（2）变态莱氏体比珠光体塑性差。 （3）钢进行热锻（轧）制时，通常将钢材加热 到1000~1250℃。
比例组成。珠光体用符号 表示。
4、铁碳合金中，共析钢的wc= %,室温平衡组
织为 ；亚共析钢的wc= %，室温平衡组织
为 ；过共析钢的wc= %,室温平衡组织
为
。
5、铁碳合金结晶过程中，液体中析出的渗碳体
称 渗碳体；奥氏体中析出的渗碳体称 渗碳体；
铁素体中析出的渗碳体称 渗碳体.
6、在图所示的铁碳合金相图中： （l）标上各点的符号。 （2）填上各区域的相和组织组成物（写在方括号和圆括号内）。 （3）指出下列各点的含碳量：E、C、P、S、K （4）在表中填上各水平线的温度、反应式、反应产物的名称。
一、填空题
1、铁碳合金的主要力学性能与碳的质量分数间的 关系：当wc﹤0.9%时，碳质量分数增加，其 、 增加，而 、 降低；当wc>0.9%时， 其 、 、 降低，而 增加。
复习思考题(铁碳合金相图)
第三章复习思考题（铁碳合金相图）一．名词解释铁素体、奥氏体、珠光体、莱氏体、高温莱氏体、低温莱氏体、一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、A3线、A cm线、PQ线、渗碳体二．填空题1．碳在奥氏体中的溶解度随温度而变化，在1148℃时溶碳量可达，在727℃时为。
2．铁碳合金相图是表示在情况下，随温度变化的图形。
3．含碳量小于的铁碳合金称为钢，根据室温组织的不同，钢可以分为三类：钢，其组织是；钢，其组织是；钢，其组织是。
4．共析钢当加热后冷却到S点时会发生转变，从奥氏体中同时析出和组成的混合物，称为。
5．分别填出下列组织的符号：奥氏体，铁素体，渗碳体，珠光体，高温莱氏体，低温莱氏体。
6．奥氏体和渗碳体组成的共晶产物称为，其含碳量为，当温度低于727℃时，转变为珠光体和渗碳体，又称为。
7．亚共晶白口铸铁的含碳量为，其室温组织为。
8．铁素体是碳溶入中的固溶体，奥氏体是碳溶入中的固溶体，渗碳体是。
9．工业纯铁、亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶白口铁、共晶白口铁、过共晶白口铁在室温下的平衡组织分别是，，，，，，。
10．在Fe-Fe3C相图中，HJB线、ECF线、PSK线分别称为，，。
11．根据含碳量和组织特点，可将铁碳合金分为三大类，分别是，，。
12．渗碳体的塑性，脆性，但高。
13．Fe-Fe3C相图中有个单相区，分别是；有个双相区，分别是。
14．纯铁有三种同素异晶状态，分别是，，。
三．选择题1．铁素体的晶格类型为（）A．面心立方B．体心立方C．密排六方D．复杂的八面体2．奥氏体的晶格类型为（）A．面心立方B．体心立方C．密排六方D．复杂的八面体3．渗碳体的晶格类型为（）A．面心立方B．体心立方C．密排六方D．复杂的八面体4．含碳量1.3%的铁碳合金，在950℃时的组织为（），在650℃时的组织为（）A．珠光体B．奥氏体C．铁素体+珠光体D．珠光体+渗碳体5．铁碳合金相图中ES线，其代号用（）表示，PSK线用代号（）表示。
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铁碳合金相图
一、选择题
1. 铁素体是碳溶解在（）中所形成的间隙固溶体。
A．α-Fe B．γ-Fe C．δ-Fe D．β-Fe
2.奥氏体是碳溶解在（）中所形成的间隙固溶体。
A．α-Fe B．γ-Fe C．δ-Fe D．β-Fe
3.渗碳体是一种（）。
A．稳定化合物 B．不稳定化合物 C．介稳定化合物 D．易转变化合物
4.在Fe-Fe3C相图中，钢与铁的分界点的含碳量为（）。
A．2％ B．2.06％ C．2.11％ D．2.2％
5.莱氏体是一种（）。
A．固溶体B．金属化合物 C．机械混合物 D．单相组织金属
6.在Fe-Fe3C相图中，ES线也称为（）。
A．共晶线 B．共析线 C．A3线 D．Acm线
7.在Fe-Fe3C相图中，GS线也称为（）。
A．共晶线 B．共析线 C．A3线 D．Acm线
8. 在Fe-Fe3C相图中，共析线也称为（）。
A．A1线 B．ECF线 C．Acm线 D．PSK线
9.珠光体是一种（）。
A．固溶体 B．金属化合物 C．机械混合物 D．单相组织金属
10.在铁－碳合金中，当含碳量超过（）以后，钢的硬度虽然在继续增加，但强度却在明显下降。
A．0.8％ B．0.9％ C．1.0％ D．1.1％
11.通常铸锭由三个不同外形的晶粒区所组成，其晶粒区从表面到中心的排列顺序为（）。
A．细晶粒区－柱状晶粒区－等轴晶粒区 B．细晶粒区－等轴晶粒区－柱状晶粒区
C．等轴晶粒区－细晶粒区－柱状晶粒区 D．等轴晶粒区－柱状晶粒区－细晶粒区
12.在Fe-Fe3C相图中，PSK线也称为（）。
A．共晶线 B．共析线 C．A3线 D．Acm线
13.Fe-Fe3C相图中，共析线的温度为（）。
A．724℃ B．725℃ C．726℃ D．727℃
14.在铁碳合金中，共析钢的含碳量为（）。
A．0.67％ B．0.77％ C．0.8％ D．0.87％
二、填空题
1. 珠光体是（）和（）混合在一起形成的机械混合物。
2. 碳溶解在（）中所形成的（）称为铁素体。
3. 在Fe-Fe3C相图中，共晶点的含碳量为（），共析点的含碳量为（）。
4. 低温莱氏体是（）和（）组成的机械混合物。
5. 高温莱氏体是（）和（）组成的机械混合物。
6. 在Fe-Fe3C相图中，共晶转变温度是（），共析转变温度是（）。
三、改正题
1. 在Fe-Fe3C相图中,GS斜线表示由奥氏体析出二次渗碳体的开始线，称为A3线。
2. 在铁碳合金相图中，PSK线是一条水平线（727℃），该线叫共晶线。
3. 过共析钢缓冷到室温时，其平衡组织由铁素体和二次渗碳体组成。
4. 珠光体是由奥氏体和渗碳体所形成的机械混合物，其平均含碳量为0.77%。
5. 亚共晶白口铁缓冷到室温时，其平衡组织由铁素体，二次渗碳体和莱氏体组成。
6. 在亚共析钢平衡组织中，随含碳量的增加，则珠光体量增加，而二次渗碳体量在减少。
7. 过共晶白口铁缓冷到室温时，其平衡组织由珠光体和莱氏体组成。
8. 在铁碳合金相图中，钢的部分随含碳量的增加，内部组织发生变化，则其塑性和韧性指标随之提高。
9. 在铁碳合金相图中，奥氏体在1148℃时，溶碳能力可达4.3%。
10.碳溶解在α-Fe中可形成的间隙固溶体称为奥氏体，其溶碳能力在727℃时为0.0218%。
11.在铁碳合金相图中，铁素体在727℃时，溶碳能力可达2.11%。
12.在过共析钢中含碳量越多，则其组织中的珠光体量减少，而铁素体量在增多。
13.碳溶解在γ-Fe中所形成间隙固溶体称为铁素体，其溶碳能力在727℃时为0.77%。
14.亚共析钢缓冷到室温时，其平衡组织由铁素体和二次渗碳体组成。
15.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。
16.在铁碳合金相图中，ES线是碳在奥氏体中的溶解度变化曲线，通称A1线。
四、简答题
1.铁碳合金中基本相有哪几相？室温下的基本相是什么？
2.试分析含碳量为0.6%。
铁碳含金从液态冷却到室温时的结晶过程。
3.试分析含碳量为1.2%铁碳合金从液体冷却到室温时的结晶过程。
4.结合Fe-Fe3C相图指出A1、A3和Acm代表哪个线段，并说明该线段表示的意思。
5.简述碳钢中碳含量变化对机械性能的影响。
6.写出铁碳相图上共晶和共析反应式及反应产物的名称。
7.简述Fe—Fe3C相图应用是在哪些方面？。