金属材料与热处理(最全).
金属材料与热处理习题册参考答案
金属材料与热处理习题册答案绪论一、填空题 1成分组织热处理性能 2．光泽延展性导电性导热性合金 3．成分热处理性能性能二、思考题 答：机械工人所使用的工具、刀、夹、量具以及加工的零件大都是金属材料，所以了解金属材料与热处理的相关知识。
对我们工作中正确合理地使用这些工具；根据材料特点正确合理地选择和刃磨刀具几何参数；选择适当的切削用量；正确选择改善零件工艺性能的方法等都具有非常重要的指导意义。
第一章金属的结构与结晶一、填空题 1．非晶体晶体晶体 2．体心立方面心立方密排六方体心立方面心立方密排六方 3．晶体缺陷间隙空位置代刃位错晶界亚晶界 4．无序液态有序固态 5．过冷度 6．冷却速度冷却速度低 7．形核长大 8．强度硬度塑性 9．固一种晶格另一种晶格 10．静冲击交变 11．弹性塑性塑性 12．材料内部与外力相对抗 13．内力不同 14．外部形状内部的结构二、判断题 1．√ 2．× 3．× 4．× 5．× 6．√ 7．√ 8．√ 9．√ 10．√ 11．× 12．√ 13．√ 14．× 15．√三、选择题 1．A 2．C B A 3．B四、名词解释 1．答：晶格是假想的反映原子排列规律的空间格架；晶胞是能够完整地反映晶体晶格特征的最小几何单元。
2．答：只由一个晶粒组成的晶体称为单晶体；由很多的小晶体组成的晶体称为多晶体。
3．答：弹性变形是指外力消除后，能够恢复的变形；塑性变形是指外力消除后，无法恢复的永久性的变形。
4．答：材料在受到外部载荷作用时，为保持其不变形，在材料内部产生的一种与外力相对抗的力，称为内力；单位面积上所受的内力就称为应力。
五、思考与练习 1．冷却曲线上有一段水平线，是说明在这一时间段中温度是恒定的。
结晶实际上是原子由一个高能量级向一个较低的能量级转化的过程，所以在结晶时会放出一定的结晶潜热，结晶潜热使正在结晶的金属处于一种动态的热平衡，所以纯金属结晶是在恒温下进行的。
金属材料与热处理试题(含答案)精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版金属材料与热处理试题（含答案）金属材料与热处理（答案直观方便）一．填空（每空0.5分共15分）1.纯铁在室温下具有体心立方晶体结构，马氏体是碳在α-Fe 中的过饱和固溶体2.钢的基本组织（相）包括铁素体、渗碳体、奥氏体。
3.通常钢按化学成分碳素钢、合金钢。
4.铁碳合金中的共析线指PSK ，A3线指GS 。
5.一种物质均匀地分布（溶解）于另一种固体物质中所形成的溶合体叫做固溶体。
可分为间隙固溶体和置换固溶体两种基本类型。
6.金属晶体中最常见的晶格类型有面心立方、体心立方、密排六方。
7.一般钢中硫（S）元素的有害作用是使钢产生热脆性，而磷（P）元素的有害作用为使钢产生冷脆性。
8.40Cr钢中碳的平均质量分数为0.40% 。
9.金属的性能一般分为使用性能和工艺性能。
10.表征钢试样淬硬层深度和硬度分布的特性就钢的淬透性。
11.湘钢常用的检验钢的宏观组织的检验方法有酸浸试验、硫印试验、塔形发纹试验三种。
12.典型的铸锭结晶的宏观组织由表面细晶区，次表面柱状晶区和中心等轴晶区三部分组成。
13.硫印试样受检面的表面粗糙度要求为0.8μ。
14.在物质内部，凡原子作有序、有规则排列的称为晶体，凡原子呈无序堆积状况的，称为非晶体。
二．选择（每题1分共20分）1.下列哪种组织不属于铁碳合金的基本组成相（C）A．铁素体B．奥氏体C．珠光体D．渗碳体2.马氏体的硬度主要取决于（B）A．淬火加热温度B．碳含量C．淬火冷却速度3.下列几种钢中，（B）是合金结构钢A．Q235 A.FB．40CrC．T10D．W18Cr4V4.调质处理就是（A）的热处理工艺。
A．淬火+高温回火B．淬火+中温回火C．淬火+低温回火5.下列性能中属于金属使用性能的是（B）A．热处理性能B．物理性能C．锻造性能6.下列各纯铁的素异构体中，具有相同晶体结构的一组为（C）A．δ-Fe γ-FeB．γ-Fe α-FeC．δ-Fe α-Fe7.晶粒细化对强度和塑韧性的影响分别是（B）A．晶粒越细，强度越高，塑韧性越差B．晶粒越细，强度越高，塑韧性越好C．晶粒越细，强度越低，塑韧性越差D．晶粒越细，强度越低，塑韧性越好8.下列属于钢的常存元素的为（A）A．Si Mn P SB．Si Mn Cr NbC．Si Cr P SD．Si P C S9.钢的热处理过程中，临界温度的关系为（A）A．A c1﹥A1﹥A r1B．A r1﹥A1﹥A c1C．A c1﹥A r1﹥A1D．A r1﹥A c1﹥A110.影响钢的淬透性的主要因素（C）A．淬火加热温度B．淬火冷却速度C．钢的化学成分D．加热保温时间11.理化检测人员必须按照有关（D）进行检验A．手册B．经验C．教科书D．国家标准/行业标准12.下列缺陷均属于连铸方坯低倍缺陷的是（C）A．一般疏松边部裂纹中心裂纹B．中间裂纹轴心晶间裂纹角部裂纹C．边部裂纹中心裂纹中间裂纹D．皮下气泡白点缩孔13.酸蚀试样的受检面应距烧割面至少（D）A．5mm以上B．10mm以上C．20mm以上D．40mm以上14.热酸蚀试验采用的酸液一般是（D）A．1：2的工业浓盐酸水溶液B．2：1的工业浓盐酸水溶液C．3：1的工业浓盐酸水溶液D．1：1的工业浓盐酸水溶液15.45钢在室温的平衡组织为：（A）A．铁素体+珠光体B．铁素体+奥氏体C．珠光体D．珠光体+渗碳体16.下列哪两种低倍缺陷还需要观察试样的纵截面后才能确定（D）A．一般疏松中心疏松B．皮下气泡白点C．残余缩孔轴心晶间裂纹D．白点轴心晶间裂纹17.下列材料中（A）适宜做冲压件A．08FB．Q345BC．40CrD．37Mn518.实际金属晶体结构中的晶界属于晶体缺陷中的（B）A．点缺陷B．面缺陷C．线缺陷19.维氏硬度试验采用的压头（B）A．120o的金刚石圆锥体B．136o的金刚石正四棱锥体C．硬质合金球20.一般情况下，高温回火后获得的组织为（A）A．回火索氏体B．回火马氏体C．回火托氏体D．回火贝氏体三．判断（每题1分共20分）1.晶体中的原子是排列有序的（√）2.纯金属是导电的，而合金则不导电（ⅹ）3.任何情况下，Q345钢在室温下的组织都为铁素体+珠光体（ⅹ）4.去应力退火过程中不发生组织转变（√）5.钢的淬火温度都应加热到单相奥氏体（ⅹ）6.随过冷度增加，珠光体相变产物越来越细，强度越来越高（√）7.除了碳元素以外，还含有其他元素的钢称为合金钢（ⅹ）8.钢的含碳量越高，其强度硬度越高，塑性韧性越好（ⅹ）9.珠光体是奥氏体和渗碳体的机械混合物（ⅹ）10.快速冷却时不可以用Fe-C相图判断组织转变（√）11.硫印试验所用的硫酸水溶液的浓度一般为3%左右（√）12.可采用完全退火来消除过共析钢中的网状渗碳体（ⅹ）13.淬火后的钢一般需要及时进行回火（√）14.优质碳素结构钢一般用于制作机械零件（√）15.GCr15钢中铬的质量分数w(Cr)为15% （ⅹ）16.所有的酸蚀试验，不管是热酸蚀试验，还是冷酸蚀试验或电解酸蚀，对试样检验面的表面粗糙度的要求均一样（ⅹ）17.硫印试验中，在试面清洗干净的前提下，同一个试面可重复做第二次、第三次硫印试验，但硫印时间要加倍（ⅹ）18.低倍检验中，中心疏松和一般疏松在本质上是没有区别的（√）19.酸蚀时，试样腐蚀不足时可以继续入槽腐蚀，但若腐蚀过重则需要重新加工0.5mm 以上（ⅹ）20.皮下气泡的特征一般是在试面的皮下呈分散或簇分布的细长裂缝和椭圆形气孔，并且裂缝一般垂直于钢坯表面（√）四．名词解释（每题3分，共15 分）1．相合金中具有相同的结构，相同的物理和化学性能，并以界面形式与系统中其余部分分开的均匀部分2．共析转变含碳为0.77％的奥氏体，在727℃（或A1线），同时析出铁素体与渗碳体，这种转变为共析转变（含C在0.77%的钢，在A1线附近发生P ≒A的反应就共析转变）3．亚共析钢含碳0.0218％～0.77％之间的钢。
金属材料与热处理习题册答案
金属材料与热处理习题册答案金属材料与热处理习题册答案绪论填空题1成分组织热处理性能2．光泽延展性导电性导热性合金3．成分热处理性能性能思考题答：机械工人所使用的工具、刀、夹、量具以及加工的零件大都是金属材料，所以了解金属材料与热处理的相关知识。
对我们工作中正确合理地使用这些工具；根据材料特点正确合理地选择和刃磨刀具几何参数；选择适当的切削用量；正确选择改善零件工艺性能的方法等都具有非常重要的指导意义。
第一章金属的结构与结晶填空题1．非晶体晶体晶体2．体心立方面心立方密排六方体心立方面心立方密排六方3．晶体缺陷间隙空位置代刃位错晶界亚晶界4．无序液态有序固态5．过冷度6．冷却速度冷却速度低7．形核长大8．强度硬度塑性9．固一种晶格另一种晶格10．静冲击交变11．弹性塑性塑性12．材料内部与外力相对抗13．内力不同14．外部形状内部的结构判断题1．√2．×3．×4．×5．×6．√7．√8．√9．√10．√11．×12．√13．√14．×15．√选择题1．A 2．C B A 3．B名词解释1．答：晶格是假想的反映原子排列规律的空间格架；晶胞是能够完整地反映晶体晶格特征的最小几何单元。
2．答：只由一个晶粒组成的晶体称为单晶体；由很多的小晶体组成的晶体称为多晶体。
3．答：弹性变形是指外力消除后，能够恢复的变形；塑性变形是指外力消除后，无法恢复的永久性的变形。
4．答：材料在受到外部载荷作用时，为保持其不变形，在材料内部产生的一种与外力相对抗的力，称为内力；单位面积上所受的内力就称为应力思考与练习1．冷却曲线上有一段水平线，是说明在这一时间段中温度是恒定的。
结晶实际上是原子由一个高能量级向一个较低的能量级转化的过程，所以在结晶时会放出一定的结晶潜热，结晶潜热使正在结晶的金属处于一种动态的热平衡，所以纯金属结晶是在恒温下进行的。
2．生产中常用的细化晶粒的方法有：增加过冷度、采用变质处理和采用变质处理等。
(完整版)金属材料与热处理题库及答案
金属材料与热处理(第五版)练习题及答案第一章金属的结构与结晶一、判断题1、非晶体具有各同性的特点。
(V )2、金属结晶时，过冷度越大，结晶后晶粒越粗。
(V )3、一般情况下，金属的晶粒越细，其力学性能越差。
(X )4、多晶体中，各晶粒的位向是完全相同的。
(X )5、单晶体具有各向异性的特点。
( V )6 、金属的同素异构转变是在恒温下进行的。
( V )7、组成元素相同而结构不同的各金属晶体，就是同素异构体。
( V )8、同素异构转变也遵循晶核形成与晶核长大的规律。
( V )9、钢水浇铸前加入钛、硼、铝等会增加金属结晶核，从而可细化晶粒。
( X )10、非晶体具有各异性的特点。
( X )11 、晶体的原子是呈有序、有规则排列的物质。
( V )12 、非晶体的原子是呈无序、无规则堆积的物质。
( V )13 、金属材料与热处理是一门研究金属材料的成分、组织、热处理与金属材料性能之间的关系和变化规律的学科。
(V)14 、金属是指单一元素构成的具有特殊的光泽延展性导电性导热性的勺物质。
(V)15 、金银铜铁锌铝等都属于金属而不是合金。
(V)16 、金属材料是金属及其合金的总称。
(V)17 、材料的成分和热处理决定组织，组织决定其性能，性能又决定其用途。
(V)18 、金是属于面心立方晶格。
(V)19 、银是属于面心立方晶格。
(V)20 、铜是属于面心立方晶格。
(V)21 、单晶体是只有一个晶粒组成的晶体。
(V)22 、晶粒间交接的地方称为晶界。
(V)23 、晶界越多，金属材料的性能越好。
(V)24 、结晶是指金属从高温液体状态冷却凝固为固体状态的过程(V)25 、纯金属的结晶过程是在恒温下进行的。
(V)26 、金属的结晶过程由晶核的产生和长大两个基本过程组成D(V)27 、只有一个晶粒组成的晶体成为单晶体。
(V)28 、晶体缺陷有点、线、面缺陷。
(V)29 、面缺陷分为晶界和亚晶界两种。
(V)30 、纯铁是有许多不规则的晶粒组成。
金属材料与热处理(最全)
典型铁碳合金的平衡结晶过程 及组织
A F+A F
L L+A
A+Fe3C
F+Fe3C
L+Fe3C
1.纯铁(﹤0.0218%C） 2.钢（0.0218%～2.11%C）
亚共析钢（ 0.0218%～0.77%C） 共析钢（0.77%C） 过共析钢（0.77%C ～2.11%C ）
3.5 铁碳相图在工业中的应用
1、在选材方面的应用 ： 根据零件的不同性能要求 来合理地选择材料。 2、在铸造生产上的应用： 参照铁碳相图可以确定钢 铁的浇注温度，通常浇注 温度在液相线以上 50－ 60℃。纯铁和共晶白口铸 铁的铸造性能最好。 3、在锻压生产上的应用： 锻扎温度控制在单相奥氏 体区。 4、在热处理生产上的应用 ：热处理工艺的加热温度 依据铁碳相图确定。
金属材料与热处理(最全)
工程材料的分类
工程材料
黑色金属材料：钢和铸铁
金属材料
有色金属材料
铝及铝合金 铜及铜合金 滑动轴承合金
高分子材料
非金属材料 陶瓷材料 复合材料
当今社会科学技术突飞猛进，新材料层出不穷，但到目前为止，在 机械工业中使用最多的材料仍然是金属材料，其主要原因是因为 它具优良的使用性能和加工工艺性能。
F（％）＝(6.69-0.77)÷6.69 ×100％＝88％
Fe3C（％）＝1－88％＝12％
主要转变线
GS线－不同含碳量的合金，有奥氏体开始析出铁素 体（冷去时）或铁素体全部溶于奥氏体（加热时 ）的转变线，常用A3表示
ES线－碳在奥氏体中的固溶体。常用A cm表示，含 碳量大于0.77％的铁碳合金，自1148°冷至727° 从奥氏体析出渗碳体，称二次渗碳体
金属材料与热处理教材习题答案
《金属材料与热处理》教材习题答案作者：陈志毅绪论1．金属材料与热处理是一门怎样的课程？答：金属材料与热处理这门课程的内容主要包括金属材料的基本知识、金属的性能、金属学基础知识和热处理的基本知识等。
2．什么是从属与从属材料？答：所谓金属是指由单一元素构成的具有特殊的光泽、延展性、导电性、导热性的物质。
如金、银、铜、铁、锰、锌、铝等。
而合金是指由一种金属元素与其它金属元素或非金属元素通过熔炼或其它方法合成的具有金属特性的材料，所以金属材料是金属及其合金的总称，即指金属元素或以金属元素为主构成的，并具有金属特性的物质。
3．怎样才能学好金属材料与热处理这门课程？答：金属材料与热处理是一门从生产实践中发展起来，又直接为生产服务的专业基础课，具有很强的实践性，因此在学习时应结合生产实际，弄清楚重要的概念和基本理论，按照材料的成分和热处理决定其组织，组织决定其性能，性能又决定其用途这一内在关系进行学习和记忆；认真完成作业和实验等教学环节，就完全可以学好这门课程的。
第一章金属的结构与结晶1．什么是晶体和非晶体？它们在性能上有什么不同？想一想，除了金属，你在生活中还见过哪些晶体？答：原子呈有序、有规则排列的物质称为晶体；而原子呈无序、无规则堆积状态的物质称为非晶体。
晶体一般具有规则的几何形状、有一定的熔点，性能呈各向异性；而非晶体一般没有规则的几何形状和一定的熔点，性能呈各向同性。
生活中常见的食盐、冰糖、明矾等都有是典型的晶体。
2．什么是晶格和晶胞？金属中主要有哪三种晶格类型？它们的晶胞各有何特点？答：假想的能反映原子排列规律的空间格架，称为晶格。
晶格是由许多形状、大小相同的小几何单元重复堆积而成的。
我们把其中能够完整地反映晶体晶格特征的最小几何单元称为晶胞。
金属中主要有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格等三种晶格类型，体心立方晶格的晶胞是一个立方体，原子位于立方体的八个顶点和立方体的中心；面心立方晶格的晶胞也是一个立方体，原子位于立方体的八个顶点和立方体六个面的中心；密排六方晶格的晶胞是一个正六棱柱，原子除排列于柱体的每个顶点和上、下两个底面的中心外，正六棱柱的中心还有三个原子。
金属材料与热处理(全)精选全文
2、常用的细化晶粒的方法：
A、增加过冷度
B、变质处理 C、振动处理。
三、同素异构转变
1、金属在固态下，随温度的改变有一种晶格转变为另一晶格的现象称为 同素异构转变。
2、具有同素异构转变的金属有：铁、钴、钛、锡、锰等。同一金属的同素 异构晶体按其稳定存在的温度，由低温到高温依次用希腊字母α，β，γ， δ等表示。
用HBS（HBW）表示，S表示钢球、W表示硬质合金球 当F、D一定时，布氏硬度与d有关，d越小，布氏硬度值越大，硬度越高。 （2）布氏硬度的表示方法：符号HBS之前的数字为硬度值符号后面按以下顺 序用数字表示条件：1）球体直径；2）试验力；3）试验力保持的时间 （10~15不标注）。
应用范围：主要适于灰铸铁、有色金属、各种软钢等硬度不高的材料。
2、洛氏硬度
（1）测试原理：
采用金刚石圆锥体或淬火钢球压头，压入金属表面后，经规定保持时间后即 除主试验力，以测量的压痕深度来计算洛氏硬度值。
表示符号：HR
（2）标尺及其适用范围：
每一标尺用一个字母在洛氏硬度符号HR后面加以注明。常用的洛氏硬度标 尺是A、B、C三种，其中C标尺应用最为广泛。
见表：P21 2-2
§2-2金属的力学性能
学习目的：★了解疲劳强度的概念。 ★ 掌握布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度的概念、硬
度测试及表示的方法。 ★掌握冲击韧性的测定方法。 教学重点与难点 ★布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度的概念、硬度测
试及表示的方法。
§2-2金属的力学性能 教学过程：
复习：强度、塑性的概念及测定的方法。
2、 非晶体：在物质内部，凡原子呈无序堆积状态的（如普通玻璃、松 香、树脂等）。 非晶体的原子则是无规律、无次序地堆积在一起的。
金属材料及其热处理
㈡ 热处理工艺
工艺
目的
加热温度
组织
退火
1.调整硬度,便于切削加工。 2.细化晶粒,为最终热处理作组织准备。
亚共析钢Ac3+30~50℃ 共析钢 Ac1+30~50℃ 过共析钢Ac1+30~50℃
F+P P P球
正火
1.低中碳钢同退火。 2.过工析钢：消除网状二次渗碳体。 3.普通件最终热处理
三、组织
㈠ 纯金属的组织 1、结晶：金属由液态转变为晶体的过程 ⑴ 结晶的条件——过冷：在理论结晶温度以下发生结晶的现象。 过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度的差。 ⑵ 结晶的基本过程——晶核形成与晶核长大 形核——自发形核与非自发形核 长大——均匀长大与树枝状长大
⑶ 结晶晶粒度控制方法：①增加过冷度；②变质处理；③机械振动、搅拌 2、纯金属中的固态转变 同素异构转变：物质在固态下晶体结构随温度而发生变化的现象。 固态转变的特点：①形核部位特殊；②过冷倾向大;③伴随着体积变化。
2、冷却时的转变
⑴ 等温转变曲线及产物
650℃
600℃
550℃
350℃
A1
MS
Mf
时间
P
S
T
B上
B下
M
M+A’
A→P
A→S
A→T
A→B上
A→B下
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F P(片状) 共析钢
P（粒状） 共析钢
P+Fe3Cп
P+Fe3Cп + Le´ 亚共晶白口铁
Le´ 共晶白口铁
Le´+Fe3CI 过共晶白口铁
过共析钢
按组织分区的铁碳合金相图
铁碳合金的成分－组织－性能 关系
含碳量对力学性能的影响
1. 亚共析钢的组织是由铁素体和珠 光体组成，随含碳量的增加。其组织 中珠光体的数量随之增加，因而强度 、硬度也升高，塑性、韧性不断下降 。 2. 过共析钢的组织是由珠光体和网 状二次渗碳体组成，随着钢中含碳量 的增加，其组织中珠光体的数量不断 减少，而网状二次渗碳体的数量相对 增加，因因强度、硬度上升，而塑性 、韧性值不断下降。但是，当钢中 Wc﹥0.9％时，二次渗碳体将沿晶界 形成完整的网状形态，此时虽然硬度 继续增高，但因网状二次渗碳体割裂 基体，故使钢的强度呈迅速下降趋势 。至于塑性和韧性，则随着含碳量的 增加而不断降低
概述 1.在实际工业中，广泛使用的不是前述的单组元材料，而是 由二组元及以上组元组成的多元系材料。多组元的加入， 使材料的凝固过程和凝固产物趋于复杂，这为材料性能的 多变性及其选择提供了可能。 2.二元系相图是研究二元体系在热力学平衡条件下，相与温 度、成分之间关系的工具，它已在金属、陶瓷，以及高分 子材料中得到广泛的应用. 3.在多元系中，二元系是最基本的，也是目前研究最充分的 体系。
F
F+Fe3C
共晶白口铁（4.3%C） 过共晶白口（4.3%~6.69%C ）
3.3.1 共析钢
L
L+A A F+A F F+Fe3C A+Fe3C
L+Fe3C
3.3.2 亚共析钢 3.3.3 过共析钢 3.3.4 共晶白口铁 3.3.5 亚共晶白口铁 3.3.6 过共晶白口铁 3.3.7 工业纯铁
铁碳合金和铁碳相图
3.1 铁碳合金中的组元和基本相
3.2 Fe-Fe3C相图
3.3 典型铁碳合金的平衡结晶过程及组织
3.4 铁碳合金的成分－组织－性能关系
3.5 铁碳相图在工业中的应用
铁碳合金中的组元和基本相
• 工业纯铁：塑性较好 ，强度较低，具有铁 磁性，在一般的机器 制造中很少应用，常 用的是铁碳合金 • 铁素体（F）：碳溶 于 -Fe中的一种间 隙固溶体，体心立方 晶体结构，组织和性 能与工业纯铁相同 • 奥氏体（A）：碳溶 于 -Fe中的一种间 隙固溶体，具有面心 立方晶体结构，塑性 好，变形抗力小，易 于锻造成型
恒温转变线
包晶反应： HJB水平线 LB＋H（1495°） AJ 包晶反应仅可能在含碳 量0.09～0.53％的铁 碳合金中，其结果 生成生成奥氏体
共晶反应： ECF水平线 Ae＋Fe3C （1148°） Lc
共晶反应可在含碳量2.11～ 6.69 ％的铁碳合金中， 形成奥氏体与渗碳体 的 共晶混合物，称为莱氏 体， C 点为共晶点，含 碳量为 4.3 ％ , 温度 1148 度
机械性能：强度、硬度、塑性、韧性等
使用性能
物理性能：导电、导热、电磁、膨胀等 化学性能：抗氧化性、耐腐蚀性等
铸造性能：流动性、收缩性等
金属材料 的性能
加工工艺性能
锻造性能：压力加工成型性等 切削加工性能：车、铣、刨、磨的 切削量，光洁度等 焊接性能：熔焊性、焊缝强度、偏析等 热处理性能：淬透性、回火稳定性等
精品课程
金属材料与热处理
工程材料的分类
黑色金属材料：钢和铸铁 金属材料 有色金属材料 工程材料 高分子材料 非金属材料 陶瓷材料 铝及铝合金 铜及铜合金 滑动轴承合金
复合材料
当今社会科学技术突飞猛进，新材料层出不穷，但到目前为止，在 机械工业中使用最多的材料仍然是金属材料，其主要原因是因为 它具优良的使用性能和加工工艺性能。
Fe-Fe3C相图
五个单相区： ABCD 以上-液相区（L） ；AHNA- 固溶体 区 （ ） ； NJESGN- 奥 氏 体 区（ A）；GPQ 以 上-铁素体区（F） ；DFKL-渗碳体区 （Fe-Fe3C） 七个两相区（两相邻 的单相区之间） ： L+,L+A,L+Fe3C, +A,F+A,A+Fe3C,F +Fe3C
第3章
铁碳合金和铁碳相图
本章课程目的要求
通过讲授铁碳合金相图，使学生掌握：合 金相图是表示在极缓慢冷却 (或加热)条件下， 不同成分的铁碳合金在不同的温度下所具有的 组织或状态的一种图形。从中可以了解碳钢和 铸铁的成分(含碳量)，组织和性能之间的关系。 它不仅是我们选择材料和判定有关热加工工艺 的依据，而且是钢和铸铁热处理的理论基础。
共析反应： PSK线
As
Fp＋Fe3C（727°）
所有含碳量超过 0.0218％的铁碳 合金均能发生共析反应。其 结果形成铁素体和渗碳体的 共析和渗碳体的共析混合物 ，称为珠光 体 （ P）。根据 杠杆定律可以求出铁素体和 渗碳体的相对重量为： F（％）＝(6.69-0.77)÷6.69 ×100％＝88％ Fe3C（％）＝1－88％＝12％
主要转变线
GS线－不同含碳量的合金，有奥氏体开始析出铁素 体（冷去时）或铁素体全部溶于奥氏体（加热时 ）的转变线，常用A3表示
ES线－碳在奥氏体中的固溶体。常用A cm表示，含 碳量大于0.77％的铁碳合金，自1148°冷至 727°从奥氏体析出渗碳体，称二次渗碳体 PQ线－碳在铁素体中的固溶线，铁碳合金由727° 冷却至室温时，将从铁素体析出渗碳体，称为三 次渗碳体
渗碳体：铁和碳 的金属化合物 （ 即 Fe3C） 属 于复杂结构的 间隙化合物， 硬而脆，强度 很低，耐磨性 好，是一个亚 稳定的化合物 ，在一定温度 下可分解为铁 和石墨
珠光体（P）：铁 素体和渗碳体 的机械混合物 ，是两者呈层 片相间的组织 ，即层片状组 织特征，可以 通过热处理得 到另一种珠光 体的组织形态
典型铁碳合金的平衡结晶过程 及组织
1.纯铁(﹤0.0218%C） L 2.钢（0.0218%～2.11%C）
亚共析钢（ 0.0218%～0.77%C）
L+A
L+Fe3C
共析钢（0.77%C） 过共析钢（0.77%C ～2.11%C ）
A F+A
A+Fe3C
3.白口铸铁（2.11%~6.69%C）
亚共晶白口铁（2.11~4.3%C）