鐵碳合金習(xí)題答案解析

.鐵碳合金一、填空題1.在鐵碳合金根本組織中，奧氏體、鐵素體和滲碳體屬于單相組織。珠光體和萊氏體屬于兩相組織。2.根據(jù)溶質(zhì)原子在溶劑晶格中的分布情況，固溶體有二種根本類型，它們是置換固溶體和間隙固溶體。3.根據(jù)溶質(zhì)在溶劑中的溶解情況，置換固溶體可分為無(wú)限固溶體和有限固溶體兩種。4.鐵素體與滲碳體的機(jī)械混合物稱為珠光體，滲碳體與鐵素體片狀相間的組織又稱為片狀珠光體，在鐵素體基體上分布著顆粒狀滲碳體的組織又稱為粒狀珠光體。5.不同晶體構(gòu)造的相，機(jī)械地混合在一起的組織，叫做固態(tài)機(jī)械混. >.合物，鐵碳合金中，這樣的組織有珠光體和萊氏體。6.在鐵碳合金根本組織中，鐵素體和奧氏體屬于固溶體；滲碳體屬于化合物；珠光體和萊氏體屬于機(jī)械混合物。7.分別填寫以下鐵碳合金組織的符號(hào)：奧氏體A；鐵素體F；滲碳體C；珠光體P。8.鐵和碳形成的金屬化合物〔FeC〕稱為滲碳體、含碳量為6.69%。39.鐵素體在室溫時(shí)，對(duì)碳的溶解度是0.008%，在727℃時(shí)溶解度是0.0218%。奧氏體對(duì)碳的溶解度，在727℃時(shí)溶解度是0.77%，在1148℃時(shí)溶解度是2.11%。含碳量小于2.11%的鐵碳合金稱為鋼，鋼根據(jù)室溫顯微組織不同，可分為以下三類：. >.亞共析鋼鋼，顯微組織為鐵素體+珠光體，含碳量圍0.0218～0.77%；共析鋼鋼，顯微組織為珠光體，含碳量圍0.77%；過(guò)共析鋼鋼，顯微組織為珠光體+滲碳體，含碳量圍0.77～2.11%。碳在奧氏體中的溶解度隨溫度而變化，在1148°時(shí)溶碳量可達(dá)2.11%，在727°時(shí)溶碳量可達(dá)0.77%。人們常說(shuō)的碳鋼和鑄鐵即為鐵、碳元素形成的合金。20鋼在650℃時(shí)的組織為鐵素體+珠光體；在1000℃時(shí)的組織為奧氏體。以下圖所示Fe—FeC狀態(tài)圖各區(qū)的組織，分別是：○1奧氏體，3○2奧氏體+滲碳體〔二次滲碳體〕，○3鐵素體+奧氏體，○4鐵素體，. >.○5鐵素體+珠光體，○6珠光體，○7珠光體+滲碳體〔二次滲碳體〕。二、判斷題〔對(duì)的打"√〞，錯(cuò)的打"×〞〕1.機(jī)械制造中常用的金屬材料以純金屬為主。 〔×〕2.組元是指組成合金的相。組成合金 〔×〕3.形成間隙固溶體時(shí)，溶劑原子往往遠(yuǎn)大于溶質(zhì)原子。 〔√〕4.只要兩種原子大小相差不多，原子的性質(zhì)也較近似時(shí)，才可以組成置換固溶體。〔√〕置換固溶體不〔只〕只可能是無(wú)限固溶體。 〔×〕5.鐵素體是固溶體，有固溶強(qiáng)化現(xiàn)象，所以性能為硬而脆。. >.〔×〕6.金屬化合物的特點(diǎn)是硬而脆，萊氏體性能也是硬而脆，故萊氏體屬于金屬化合物。 〔×〕7.珠光體含碳量為6.69%。 〔×〕8.珠光體的機(jī)械性能介于鐵素體和滲碳體之間。 〔√〕9.共析轉(zhuǎn)變、共晶轉(zhuǎn)變都是在恒定溫度下進(jìn)展的。 〔√〕Fe—FeC相圖中，A溫度是隨含碳量增加而上升的。33〔×〕11.Fe—FeC狀態(tài)圖中的S點(diǎn)是A，A，A三線的交點(diǎn)?！?13cm√〕12.PSK線是共析轉(zhuǎn)變線?！病獭? >.三、單項(xiàng)選擇題1.組成合金的元素，在固態(tài)下互相溶解形成均勻單一的固相稱為。A．晶體B．固溶體C．化合物 D．共晶體2.合金中的相構(gòu)造有A．固溶體、化合物B．固溶體、機(jī)械混合物C．化合物、機(jī)械混合物D．固溶體、化合物、機(jī)械混合物3.合金在固體狀態(tài)的相構(gòu)造大致可分為。A．固溶體和化合物B．固溶體和液溶體C．化合物和合金D．化合物和晶體4.合金固溶強(qiáng)化的根本原因是A．晶格類型發(fā)生了改變B．晶粒變細(xì)C．晶格發(fā)生畸變 D．同素異構(gòu). >.5.珠光體是A．片狀鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物B．球狀鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物C．是片狀滲碳體和片狀石墨的機(jī)械混合物D．A+C6.關(guān)于FeC〔滲碳體〕描述錯(cuò)誤的選項(xiàng)是。3A．鐵與碳形成的穩(wěn)態(tài)化合物稱為滲碳體B．滲碳體通常用C表示C．FeC的含碳量為6.69%

D．滲碳體的硬度極低37.碳溶于－Fe晶格中所形成的間隙固溶體稱為。A．奧氏體 B．滲碳體C．鐵素體D．珠光體8.碳溶于－Fe的晶格中形成的固溶體稱為。. >.A．鐵素體 B．奧氏體 C．滲碳體 D．馬氏體9.奧氏體是。A．組織 B．液相 C．化合物 D．固溶體奧氏體的最大的溶碳量為A．0.77%B．＞1.0%C．1.0%D．2.11%滲碳體的含碳量為6.69%，按其晶體構(gòu)造來(lái)說(shuō)，它是一種。A．間隙式固溶體B．置換式固溶體C．金屬化合物D．機(jī)械混合物萊氏體的室溫組織是由組成的機(jī)械混合物。A．珠光體+鐵素體B．鐵素體+奧氏體C．鐵素體+滲碳體D．珠光體+滲碳體F的溶碳能力在。. >.A．0.77%～2.11%B．0.0008%～0.0218%C．0.0218%～0.77%D．0～0.0218%14.F的最大溶碳量為。A．0.0008%B．0.0218%C．0.77%D．2.11%15.FeC的含碳量為。3A．0.77% B．2.1% C．4.3% D．6.69%滲碳體的性能特點(diǎn)是。A．硬度低，塑性好B．硬度高，塑性好C．硬度高，塑性差 D．硬度低，塑性差滲碳體的形態(tài)有多種，在室溫的共析鋼組織中呈。A．片狀B．網(wǎng)狀C.條狀D．塊狀以下說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是。. >.A．鐵和碳處于液態(tài)時(shí)可以溶解成均勻的液相B．滲碳體通常用C表示，其特點(diǎn)是硬度低而塑性和韌性高C．鐵素體和滲碳體組成的混合物稱為珠光體D．鐵碳合金相圖是用來(lái)研究鐵碳合金的成分、溫度組織之間的關(guān)系19.由A轉(zhuǎn)變?yōu)镻是屬于。A．同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變 B．共析轉(zhuǎn)變 C．共晶轉(zhuǎn)變 D．勻晶轉(zhuǎn)變20.鐵碳合金相圖上的727℃線稱。A．共析線B．固溶線C．共晶線D．晶格轉(zhuǎn)變線21.鐵碳合金相圖上的1148℃線稱為。A．共析線 B．固溶線 C．共晶線 D．晶格轉(zhuǎn)變線. >.22.在鐵碳合金相圖上，溫度為1148℃，含碳量為4.3%的C點(diǎn)稱。A．共析點(diǎn)B．共晶點(diǎn) C．熔點(diǎn) D．晶格轉(zhuǎn)變點(diǎn)23.在鐵碳合金相圖上，溫度為727℃，含碳量為0.77%的S點(diǎn)稱。A．共析點(diǎn)B．共晶點(diǎn)C．熔點(diǎn)D．晶格轉(zhuǎn)變點(diǎn)在鐵碳合金相圖上，奧氏體A和珠光體P的分界點(diǎn)的溫度為。A．1538℃B．1148℃C．912℃D．727℃鐵碳合金組織的組成物中哪些在室溫下不能存在？。3在鐵碳合金相圖上，鋼和鑄鐵的分界點(diǎn)的含碳量為A．0.0218%B．0.77%C．2.11%D．4.3%含碳量1.3%的鋼，從950℃冷至A～A溫度，其組織應(yīng)是r1 rcmA．奧氏體 B．鐵素體+奧氏體. >.C．珠光體+奧氏體 D．奧氏體+二次滲碳體28.含碳量的鋼稱為亞共析鋼。A．＜0.02%B．＜0.77%C．＞0.77%D．＝0.77%29.凡含碳量0.0218%的鐵碳合金稱為。A．鋼 B．鑄鐵C．工業(yè)純鐵 D．麻口鐵含碳量為的鑄鐵稱為共晶白口鑄鐵。A．0.02%B．0.77%C．2.11%D．4.3%亞共析鋼的室溫平衡組織是由組成的。A．鐵素體和滲碳體B．低溫萊氏體C．鐵素體和珠光體D．珠光體和呈網(wǎng)狀的二次滲碳體共析鋼的室溫平衡組織是。A．F B．AC．P D．F+P. >.33.過(guò)共析鋼的室溫平衡組織是。A．FB．PC．F+PD．P+FeC3在以下鐵碳合金中含碳量由小到大順序排列正確的選項(xiàng)是哪一組？A．純鐵→共析鋼→鑄鐵B．鑄鐵→共析鋼→純鐵C．共析鋼→純鐵→鑄鐵D．共析鋼→純鐵→鑄鐵在鐵碳合金相圖上，A是臨界點(diǎn)3A．P←→AB．F←→A C．P+FeC←→AD．F+A←→A3在以下鐵碳合金中含碳量由大到小順序排列正確的選項(xiàng)是哪一組？A．鑄鐵→共析鋼→純鐵B．純鐵→共析鋼→鑄鐵C．共析鋼→純鐵→鑄鐵D．純鐵→鑄鐵→共析鋼. >.37.隨著含碳量的增加，碳鋼的強(qiáng)度A．降低 B．提高 C．先提高后降低D．先降低后提高鋼鐵材料中，含碳量最低的材料是，綜合機(jī)械性能好，成分為珠光體的材料為，含碳量最高的材料是。A．工業(yè)純鐵/共析鋼/鑄鐵B．鑄鐵/鋼/工業(yè)純鐵C．亞共析鋼/共析鋼/過(guò)共析鋼D．鐵素體/珠光體/滲碳體生產(chǎn)中使用的鋼的含碳量不超過(guò)1.35%的原因是。A．硬度太高B.強(qiáng)度太高C．塑性太低〔差〕D．剛度太高四、多項(xiàng)選擇題1.鐵素體為B晶格，奧氏體為A晶格，滲碳體為D晶格。A．面心立方 B．體心立方 C．密排六方 D．復(fù)雜的八面體. >.2.含碳量1.3%的鐵碳合金，在950℃時(shí)的組織為B ，在650℃時(shí)的組織為D。A．珠光體 B．奧氏體 C．鐵素體+珠光體 D．珠光體+滲碳體3.鐵碳合金相圖上的ES線，其代號(hào)用D表示，GS線，其代號(hào)用C表示，PSK線，其代號(hào)用A表示。AAAAA．B．C．D．123ccm4.鐵碳合金相圖上的共析線是C，共晶線是A。ECFACD線PSKD．AECF線A．線B．C．線5.從奧氏體中析出的滲碳體為B，從液體中結(jié)晶出的滲碳體為A。A．一次滲碳體B．二次滲碳體C．三次滲碳體D．共晶滲碳體. >.五、問(wèn)答題1.為什么固溶強(qiáng)化可以提高金屬材料的機(jī)械性能？答：由于固溶體的晶格發(fā)生畸變，塑性變形抗力增加，因而使固溶體強(qiáng)度、硬度提高，塑性、韌性下降。2.試述含碳量對(duì)碳鋼組織和性能有何影響？隨著含碳量不斷增加，合金組織中F軟相的量逐漸減少，鐵碳合金的塑性不斷下降。含碳量超過(guò)2.11%后，出現(xiàn)以FeC為基體的3組織，塑性很差。沖擊韌性根本與塑性的變化一致。FeC本身硬而脆，隨含碳量不斷增加，合金組織中FeC量逐漸3 3增加，因此鐵碳合金的硬度上升。鐵碳合金的強(qiáng)度與FeC的數(shù)量及其形態(tài)有關(guān)，還與珠光體有關(guān)。3. >.在鐵碳合金組織中以珠光體強(qiáng)度最高。當(dāng)含碳量小于0.90%時(shí)，隨著含碳量的增加，珠光體的量不斷增加，因此強(qiáng)度上升。當(dāng)含碳量大于0.9%以后，滲碳體以網(wǎng)狀分布于晶界處或以粗大片狀存在于基體中，使鋼的脆性大增，同時(shí)珠光體的量不斷減少，故而強(qiáng)度也明顯下降。3.比擬20鋼與40鋼，在平衡條件下的硬度、強(qiáng)度、韌性及塑性。答：由于40鋼含碳量高于20鋼，故含有珠光體量較多，所以硬度與強(qiáng)度要高于20鋼，而塑性與韌性要低于20鋼。4.根據(jù)鐵碳合金簡(jiǎn)化相圖，說(shuō)明以下現(xiàn)象的原因：1%含碳量的鐵碳合金比0.5%含碳量的鐵碳合金的硬度高。答：根據(jù)鐵碳合金簡(jiǎn)化相圖，1%含碳量的鐵碳合金所含的FeC比0.5%3含碳量的鐵碳合金所含的FeC要多得多，而FeC硬度很高，所以3 3. >.1%含碳量的鐵碳合金比0.5%含碳量的鐵碳合金的硬度高。5.工業(yè)用鐵碳合金是怎樣進(jìn)展分類的？試根據(jù)Fe—FeC狀態(tài)圖來(lái)說(shuō)3明。答：工業(yè)用鐵碳合金含碳量分，可分為三類：（1）工業(yè)純鐵，含碳量小于0.0218%的鐵碳合金。（2）鋼，含碳量在0.0218～2.11%圍的鐵碳合金。其中含碳量在0.0218～0.77%為亞共析鋼；含碳量為0.77%為共析鋼；含碳量在0.77～2.11%為過(guò)共析鋼（3）白口鐵，含碳量在2.11～6.69%圍的鐵碳合金。其中含碳量在2.11～4.3%為亞共晶白口鐵；含碳量為4.3%為共晶白口鐵；. >.含碳量在4.3～6.69%為過(guò)共共晶白口鐵。六、畫圖題1．在以下鐵碳合金簡(jiǎn)化相圖中填上相應(yīng)的溫度、相組織符號(hào)P2．畫出工業(yè)純鐵、亞共析鋼、共析鋼和過(guò)共析鋼的顯微組織示意圖，并標(biāo)出相名稱工業(yè)純鐵 亞共析鋼 共析鋼 過(guò)共析鋼3．畫出碳鋼性能與含碳量之間的關(guān)系曲線七、完成以下表格中的容1．相圖中的特性點(diǎn)符溫度含碳 含義. >.號(hào) 0C 量%ACDEFGKPS室溫0.00室溫時(shí)，碳在α—Fe8中的溶解度. >.2．相圖中的特性線符號(hào)

說(shuō)明液相線：冷卻過(guò)程中液態(tài)合金開(kāi)場(chǎng)結(jié)晶的線固相線：冷卻過(guò)程中液態(tài)合金結(jié)晶終了的線共晶線：含碳量>2.11%的液態(tài)合金冷至11480C時(shí)，剩余的合金發(fā)生共晶反響，從液態(tài)中同時(shí)結(jié)晶出奧氏體和滲碳體的機(jī)械混合物〔高溫萊氏體〕.

>.共析線〔A〕：含碳量>0.0218%的鐵碳1合金冷至7270C時(shí)，組織中的奧氏體發(fā)生共析反響，同時(shí)析出鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物〔珠光體〕碳在奧氏體中的溶解度曲線?！睞〕cm1．最大溶解度在11480C時(shí)為2.11%；2．最小溶解度在7270C時(shí)為0.77%。3．當(dāng)溫度11480C冷至7270C過(guò)程中，奧氏體中的碳將以滲碳體的形式析出. >.碳在鐵素體中的溶解度曲線。1．最大溶解度在7270C時(shí)為0.