第四章 金属学及热处理铁碳合金 复习题
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）。
(完整版)《金属学与热处理》复习题参考答案
《金属学与热处理》复习题绪论基本概念：1.工艺性能:金属材料适应实际加工工艺的能力。
（分类）2.使用性能：金属材料在使用时抵抗外界作用的能力。
（分类）3.组织：用肉眼，或不同放大倍数的放大镜和显微镜所观察到的金属材料内部的情景。
宏观组织：用肉眼或用放大几十倍的放大镜所观察到的组织。
（金属内部的各种宏观缺陷）显微组织：用100-2000倍的显微镜所观察到的组织。
（各个组成相的种类、形状、尺寸、相对数量和分布，是决定性能的主要因素）4：结构：晶体中原子的排列方式。
第一章基本概念：1.金属：具有正的电阻温度系数的物质，其电阻随温度升高而增加。
2.金属键；金属正离子和自由电子之间相互作用而形成的键。
3.晶体：原子（离子）按一定规律周期性地重复排列的物质。
4.晶体特性：(原子)规则排列；确定的熔点；各向异性；规则几何外形。
5.晶胞：组成晶格的最基本的几何单元。
6.配位数:晶格中任一原子周围与其最近邻且等距的原子数目。
7.晶面族：原子排列相同但空间位向不同的所有晶面称为晶面族。
8.晶向族：原子排列相同但空间位向不同的所有晶向称为晶向族。
9.多晶型性：当外部条件（如温度和压强）改变时，有些金属会由一种晶体结构向另一种晶体结构转变。
又称为同素异构转变。
10.晶体缺陷：实际晶体中原子排列偏离理想结构的现象。
11.空位：晶格结点上的原子由于热振动脱离了结点位置，在原来的位置上形成的空结点。
12.位错：晶体中有一列或若干列原子发生了有规则的错排现象，使长度达几百至几万个原子间距、宽约几个原子间距范围内的原子离开其平衡位置，发生了有规律的错动。
13.柏氏矢量：在实际晶体中沿逆时针方向环绕位错线作一个闭合回路。
在完整晶体中以同样的方向和步数作相同的回路，由回路的终点向起点引一矢量，该矢量即为这条位错线的柏氏矢量。
14.晶粒：晶体中存在的内部晶格位向完全一致，而相互之间位向不相同的小晶体。
15.各向异性：由于晶体中不同晶面和晶向上的原子密度不同，因而晶体在不同方向上的性能有所差异。
《金属学与热处理》复习题参考答案
《金属学与热处理》复习题绪论基本概念：1.工艺性能:金属材料适应实际加工工艺的能力。
（分类）2.使用性能：金属材料在使用时抵抗外界作用的能力。
（分类）3.组织：用肉眼，或不同放大倍数的放大镜和显微镜所观察到的金属材料内部的情景。
宏观组织：用肉眼或用放大几十倍的放大镜所观察到的组织。
（金属内部的各种宏观缺陷）显微组织：用100-2000倍的显微镜所观察到的组织。
（各个组成相的种类、形状、尺寸、相对数量和分布，是决定性能的主要因素）4：结构：晶体中原子的排列方式。
第一章基本概念：1.金属：具有正的电阻温度系数的物质，其电阻随温度升高而增加。
2.金属键；金属正离子和自由电子之间相互作用而形成的键。
3.晶体：原子（离子）按一定规律周期性地重复排列的物质。
4.晶体特性：(原子)规则排列；确定的熔点；各向异性；规则几何外形。
5.晶胞：组成晶格的最基本的几何单元。
6.配位数:晶格中任一原子周围与其最近邻且等距的原子数目。
7.晶面族：原子排列相同但空间位向不同的所有晶面称为晶面族。
8.晶向族：原子排列相同但空间位向不同的所有晶向称为晶向族。
9.多晶型性：当外部条件（如温度和压强）改变时，有些金属会由一种晶体结构向另一种晶体结构转变。
又称为同素异构转变。
10.晶体缺陷：实际晶体中原子排列偏离理想结构的现象。
11.空位：晶格结点上的原子由于热振动脱离了结点位置，在原来的位置上形成的空结点。
12.位错：晶体中有一列或若干列原子发生了有规则的错排现象，使长度达几百至几万个原子间距、宽约几个原子间距范围内的原子离开其平衡位置，发生了有规律的错动。
13.柏氏矢量：在实际晶体中沿逆时针方向环绕位错线作一个闭合回路。
在完整晶体中以同样的方向和步数作相同的回路，由回路的终点向起点引一矢量，该矢量即为这条位错线的柏氏矢量。
14.晶粒：晶体中存在的内部晶格位向完全一致，而相互之间位向不相同的小晶体。
15.各向异性：由于晶体中不同晶面和晶向上的原子密度不同，因而晶体在不同方向上的性能有所差异。
（完整版）《金属学及热处理》复习习题及答案
（完整版）《金属学及热处理》复习习题及答案1第一章金属及合金的晶体结构复习题一、名词解释1. 晶体：原子（分子、离子或原子集团）在三维空间做有规则的周期性重复排列的物质。
2. 非晶体：指原子呈不规则排列的固态物质。
3. 空间点阵：描述晶体中原子（离子、分子或原子集团）规律排列的空间格架称为空间点阵。
4. 晶格：一个能反映原子排列规律的空间格架。
5. 晶胞：构成晶格的最基本单元。
6. 晶界：晶粒和晶粒之间的界面。
7. 单晶体：只有一个晶粒组成的晶体。
8 多晶体：由许多取向不同，形状和大小甚至成分不同的单晶体（晶粒）通过晶界结合在一起的聚合体。
9. 晶粒：组成多晶体的各个小单晶体的外形一般为不规则的颗粒状，故通常称之为晶粒。
10. 合金：是以一种金属为基础，加入其他金属或非金属，经过熔合而获得的具有金属特性的材料。
11. 组元：组成合金最基本的、独立的物质称为组元。
12. 相：金属中具有同一化学成分、同一晶格形式并以界面分开的各个均匀组成部分称为相。
13. 组织：用肉眼观察到或借助于放大镜、显微镜观察到的相的形态及分布的图象统称为组织。
14. 固熔体：合金组元通过溶解形成成分和性能均匀的、结构上与组元之一相同的固相。
二、填空题I .晶体与非晶体的根本区别在于原子的排列是否规则。
2. 常见金属的晶体结构有体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格三种。
3. 实际金属的晶体缺陷有点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。
4. 根据溶质原子在溶剂晶格中占据的位置不同，固溶体可分为置换固溶体和间隙固溶体两种。
5. 置换固溶体按照溶解度不同，又分为无限固溶体和有限固溶体。
6. 合金相的种类繁多，根据相的晶体结构特点可将其分为固溶体和金属化合物两种。
7. 同非金属相比，金属的主要特征是良好的导电性、导热性，良好的塑性，不透明，有光泽，正的电阻温度系数。
8. 晶体与非晶体最根本的区别是原子（分子、离子或原子集团）在三维空间做有规则的周期性重复排列的物质，而非晶体则不是。
金属学与热处理复习题答案
金属学与热处理复习题答案金属学与热处理复习题答案金属学和热处理是材料科学与工程中重要的分支，涉及到金属材料的结构、性能和加工等方面。
本文将回答一些与金属学和热处理相关的复习题，帮助读者巩固相关知识。
1. 什么是晶体？答：晶体是由原子、离子或分子按照一定的规律排列而成的固体物质。
晶体的结构可以分为立方晶系、正交晶系、单斜晶系、菱面晶系、三斜晶系、四方晶系和六角晶系。
2. 金属的晶体结构有哪些？答：金属的晶体结构主要有面心立方晶体结构、体心立方晶体结构和简单立方晶体结构。
面心立方晶体结构中，原子位于正方形的每个角和每个面的中心；体心立方晶体结构中，原子位于正方体的每个角和正方体的中心；简单立方晶体结构中，原子位于正方体的每个角。
3. 什么是晶体缺陷？答：晶体缺陷是指晶体中原子、离子或分子排列出现的不规则或缺失的情况。
晶体缺陷可以分为点缺陷、线缺陷和面缺陷。
点缺陷包括空位、间隙原子和替位原子；线缺陷包括位错和螺旋位错；面缺陷包括晶界和位错堆垛。
4. 金属的力学性能有哪些？答：金属的力学性能包括强度、延展性、硬度和韧性。
强度是指金属抵抗外力破坏的能力；延展性是指金属在受力作用下发生塑性变形的能力；硬度是指金属抵抗划痕或压痕的能力；韧性是指金属在受力作用下发生断裂前的能量吸收能力。
5. 什么是热处理？答：热处理是通过加热和冷却等方式对金属材料进行控制，以改变其组织和性能的过程。
常见的热处理方法包括退火、淬火、回火和固溶处理等。
6. 退火的作用是什么？答：退火是将金属材料加热到一定温度，然后缓慢冷却的过程。
退火的作用包括消除应力、提高延展性、改善机械性能和改变组织结构等。
7. 淬火的作用是什么？答：淬火是将金属材料加热到一定温度，然后迅速冷却的过程。
淬火的作用包括提高硬度、强度和耐磨性等。
8. 回火的作用是什么？答：回火是将淬火后的金属材料加热到一定温度，然后缓慢冷却的过程。
回火的作用包括减轻内应力、提高韧性和改变组织结构等。
金属材料与热处理铁碳合金试卷(练习题库)(2023版)
金属材料与热处理铁碳合金试卷（练习题库）1、固溶体的晶格类型与其溶剂的晶格类型相同。
2、金属化合物晶格类型完全不同于任一组元的晶格类型。
3、金属化合物一般具有复杂的晶体结构。
4、碳在r一Fe中的溶解度比a-Fe中的溶解度低。
5、奥氏体的强度、硬度不高、但具有良好的塑性。
6、渗碳体是铁与碳的混合物。
7、过共晶白口铸铁的室温组织是低温莱氏体加一次渗碳体。
8、碳在奥氏体中的溶解度随温度的提高而减小。
9、渗碳体的性能特点是硬度高、脆性大。
10、奥氏体向铁素体的转变是铁发生同素异构转变的结果。
11、含碳量为0、15%和0、35%的钢属于亚共析钢，在室温下的组织由珠光体和铁素体组成，所以它们的力学性12、莱氏体的平均含碳量为2、11%。
13、T1O钢中的平均含碳量为10%o14、由于锦、硅都是有益元素，适当增加其含量，能提高钢的强度。
15、硫是钢中的有益元素，它能使钢的脆性降低。
16、碳素工具钢都是优质或高级优质钢，其含碳量一般大于0、7%。
17、Q215钢适用于制造桥梁、船舶等。
18、65Mn等含碳量大于0、6%的碳素钢适用于制造弹簧。
19、铸钢可用于铸造形状复杂、力学性能较高的零件。
20、低碳钢的强度、硬度较低，但塑性、韧性及焊接性能较好。
21、一般情况下，金属的晶粒越细，力学性能越好。
22、奥氏体和铁素体都是碳溶于铁的同溶体。
23、珠光体是奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。
24、共析钢中碳的质量分数为0.77%o25、由于铸铁中存在过多的渗碳体，其脆性大，所以较少直接使用。
26、由液体转变为固体的过程都叫结晶。
27、接近共晶成分的合金，一般铸造性能较好。
28、随着过冷度的增加，过冷奥氏体的珠光体型转变产物越来越细，其强度越来越高。
29、钢中随着碳质龄分数由小到大，渗碳体量逐渐增多，铁素体量逐渐减少，铁碳合金的硬度越来越高，而塑性、韧性30、硅是钢中的有益元素它能使钢的强度和质量。
31、磷是钢中的有害杂质，磷能导致钢的冷脆性。
金属学与热处理复习题
第一章 复习题晶向指数相同，符号相反的为同一条直线原子排列相同但空间位向不同的所有晶向晶面指数的数字和顺序相同，符号相反则两平面互相平行晶面的空间位向不同但原子排列相同的所有晶面当一个晶向[uvw]与一个晶面（hkl ）平行时hu+kv+lw=0当一个晶向[uvw]与一个晶面（hkl ）垂直时h=u ，K=v ，l=w晶体的各向异性原因: 在不同晶面上的原子紧密程度不同纯铁冷却时在912 发生同素异晶转变是从 结构转变为 结构，配位数 ，致密度降低 ，晶体体积 ，原子半径发生 。
面心立方晶胞中画出）（211晶面和]211[晶向刃型位错的四个特征（作业）螺型位错的四个特征（作业）面心立方（FCC ） 体心立方（BCC ） 密排六方（HCP ）晶胞原子数原子半径配位数致密度同素异构转变定义--18页晶体缺陷的分类：常见的点缺陷：常见的面缺陷：第二章 复习题一、填空1、金属结晶两个密切联系的基本过程是 和2 、金属结晶的动力学条件为3 、金属结晶的结构条件为4 、铸锭的宏观组织包括5、如果其他条件相同，则金属模浇注的铸件晶粒比砂模浇注的晶粒更细 ，高温浇注的铸件晶粒比低温浇注的晶粒 粗大 ，采用振动浇注的铸件晶粒比不采用振动的晶粒更细，薄铸件的晶粒比厚铸件晶粒更细 。
二、问答1、金属的结晶形核45页2、金属的长大的要点52页2、铸锭三晶区名称及形成过程（柱状晶为重点）3、影响柱状晶生长的因素56-57页三、名词解释：1、细晶强化2、变质处理3、铸造织构第三章二元合金的相结构与结晶作业题（复习题）1、概念合金、相、固溶体、固溶强化、、离异共晶、伪共晶2、填空1）固溶体按照溶质原子在晶格中所占位置分为和。
2）固溶体按照固溶度不同分为和。
3）置换固溶体溶解度的影响因素有、、、、和温度。
4）置换固溶体中原子半径相对差别Δr 8%且两者的晶体结构相同时才有可能形成无限固溶体。
5）间隙固溶体形成无限固溶体（填“有可能”“不可能”）6）正温度梯度下：随成分过冷程度增大分别形成、和。
2021金属工艺学-铁碳合金(精选试题)
金属工艺学-铁碳合金1、何谓金属的同素异构转变？试画出纯铁的结晶冷却曲线和晶体结构变化图。
2、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？3、何谓铁素体（F），奥氏体（A），渗碳体（Fe3C），珠光体（P），莱氏体（Ld）？它们的结构、组织形态、性能等各有何特点？4、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？5、画出Fe-Fe3C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。
6、简述Fe-Fe3C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。
7、谓碳素钢？何谓白口铁？两者的成分组织和性能有何差别？8、亚共析钢、共析钢和过共析钢的组织有何特点和异同点。
9、分析含碳量分别为0.20%、0.60%、0.80%、1.0%的铁碳合金从液态缓冷至室温时的结晶过程和室温组织.10、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；11、指出下列名词的主要区别：热脆与冷脆。
12、根据Fe-Fe3C相图，计算：1）室温下，含碳0.6%的钢中珠光体和铁素体各占多少；2）室温下，含碳1.2%的钢中珠光体和二次渗碳体各占多少；3）铁碳合金中，二次渗碳体和三次渗碳体的最大百分含量。
13、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？14、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？15、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？16、计算Fe-1.4%C合金在700℃下各个相及其组分数量和成分。
金属学与热处理复习题
一、名词解释：金属晶体非晶体位错金属键晶格晶胞晶向晶向指数晶面晶面指数同素异晶转变单晶体多晶体非晶态金属晶界相界亚晶界固溶体置换固溶体间隙固溶体置换原子间隙原子间隙化合物间隙相凝固结晶临界晶核半径临界形核功临界过冷度成分过冷光滑界面粗糙界面形核率结构起伏能量起伏过冷度成分起伏均勺形核非均勺形核变质处理相相图金属化合物加工硬化白口铸铁奥氏体珠光体铁素体滑移孪生临界分切应力变形织构制耳回复再结晶二次再结晶扩散淬火调质处理回火回火脆性钢中马氏体淬透性淬硬性低温莱氏体二次渗碳体晶体缺陷伪共晶离异共晶伪共析形变热处理冷加工热加工枝晶偏析柯氏气团惯习面可锻铸铁灰口铸轶球墨铸铁蠕墨铸铁蠕变蠕变极限持久强度二、填空题：1.三种典型的金属晶体结构为，，。
2.设从坐标原点所引一有向直线上有一点的坐标x、y、z分别为3、2、-1，则该直线所代表的晶向的晶向指数为。
3.设有一晶面和坐标轴x、y、z的截距分别为5、3、2，则该晶面的晶面指数为。
4.面心立方晶格中原子排列最密的晶面为晶面，最密的晶向为晶向。
5.体心立方晶格中原子排列最密的晶面为晶面，最密的晶向为晶向。
6.金属结晶凝固时，晶体长大的机制主要有，，三种。
7.铸锭宏观组织的三晶区指，，。
8.液态金属结晶时，要通过形核及晶核长大两个过程，在过冷条件下，形核的推动力是，阻力是。
9.金属原子排列的不完整性叫，分为，，三种。
10.再结晶时晶粒长大的驱动力是新的无畸变的晶粒和周围基体的，晶界移动的方向是。
11.再结晶后晶粒长大的驱动力是，晶界移动的方向是。
12.第二相粒子强化的位错机制主要有，两种。
13.化学热处理的一般过程通常由，，三个基本过程组成。
14.合金的结晶需要满足，，的条件。
15.固液界面的微观结构可分为，两大类。
17.金属材料的塑性变形主要有，两种形式。
18.面心立方金属的滑移面为晶面，滑移方向为晶向，滑移系有个。
19.体心立方金属的滑移面为晶面，滑移方向为晶向，滑移系有个。
《金属学与热处理》试题库
《金属学与热处理》试题库一、名词解释1、铁素体、奥氏体、珠光体、马氏体、贝氏体、莱氏体2、共晶转变、共析转变、包晶转变、包析转变3、晶面族、晶向族4、有限固溶体、无限固溶体5、晶胞6、二次渗碳体7、回复、再结晶、二次再结晶8、晶体结构、空间点阵9、相、组织10、伪共晶、离异共晶11、临界变形度12、淬透性、淬硬性13、固溶体14、均匀形核、非均匀形核15、成分过冷16、间隙固溶体17、临界晶核18、枝晶偏析19、钢的退火，正火，淬火，回火20、反应扩散21、临界分切应力22、调幅分解23、二次硬化24、上坡扩散25、负温度梯度26、正常价化合物27、加聚反应28、缩聚反应四、简答1、简述工程结构钢的强韧化方法。
（20分）2、简述Al-Cu二元合金的沉淀强化机制（20分）3、为什么奥氏体不锈钢（18-8型不锈钢）在450℃～850℃保温时会产生晶间腐蚀？如何防止或减轻奥氏体不锈钢的晶间腐蚀？4、为什么大多数铸造合金的成分都选择在共晶合金附近？5、什么是交滑移?为什么只有螺位错可以发生交滑移而刃位错却不能？6、根据溶质原子在点阵中的位置，举例说明固溶体相可分为几类？固溶体在材料中有何意义？7、固溶体合金非平衡凝固时，有时会形成微观偏析，有时会形成宏观偏析，原因何在？8、应变硬化在生产中有何意义？作为一种强化方法，它有什么局限性？9、一种合金能够产生析出硬化的必要条件是什么？10、比较说明不平衡共晶和离异共晶的特点。
11、枝晶偏析是怎么产生的？如何消除？12、请简述影响扩散的主要因素有哪些。
13、请简述间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同点？14、临界晶核的物理意义是什么？形成临界晶核的充分条件是什么？15、请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。
16、为什么钢的渗碳温度一般要选择在γ-Fe相区中进行？若不在γ-Fe相区进行会有什么结果？17、一个楔形板坯经冷轧后得到相同厚度的板材，再结晶退火后发现板材两端的抗拉强度不同，请解释这个现象。
金属学及热处理期末复习试题.docx
一. 名词解释1.位错：2.过冷度：3.相：4.相起伏：5.晶体：6.晶界：7.合金：8.同素异构转变：9.枝晶偏析：10.共晶转变：11.铁素体：12.珠光体：13.奥氏体：14.过冷奥氏体：15.残余奥氏体：16.莱氏体：17.马氏体：18.固溶体：19.固溶强化：20.加工硬化：21.细晶强化：22.弥散强化：23.再结晶：24.变质处理：25.滑移：26.淬透性：27.淬硬性：28.魏氏组织：29.热处理：30.回火稳定性：二. 画出立方晶系以下晶向或晶面(共10分)(211) [110] [-120] (10-1) <110>12 个<111>8 个(110)6 个(111)4三.填空题1.金属铸锭组织由、和三晶区组成。
2.体心结构的滑移系个数为，滑移面：，方向。
面心结构的滑移系个数为滑移面：，方向。
3.细化晶粒的方法：，，4.面心立方晶胞原子数是原子半径是，致密度为；体心立方晶胞原子数是，原子半径是，致密度为；密排六方晶胞原子数是，原子半径是致密度为。
5. QT600—02是的一个牌号，其中600和02分别是指。
6.金属晶体中常见的点缺陷有;线缺陷是；最主要的面缺陷是7.金属塑性变形的两种基本方式是和。
8.钢的奥氏体化分为、、和等四个基本过程。
9.球化退火是使钢中球状化的退火工艺，主要用于钢和钢，其目的在于调整，改善性能，并可为后面的工序作组织准备。
10.钢铁材料中的马氏体常见组织形态有和，其亚结构分别是和。
11.lCrl8Ni9Ti钢中Ti的作用是，而2OCrMnTi钢中Ti的作用是12.在白口铸铁中碳主要以的形式存在，而在灰口铸铁中碳主要以的形式在。
13.钢中的硫和磷是有害杂质，硫的最大危害性是，磷的最大危害性是。
14.W18G4V钢1280°C淬火、560°C三次回火后的组织是：、和。
四. 相图1.画出以组织组成物标注的铁碳合金平衡相图；写出三相平衡反应分析40钢的平衡结晶过程，并绘出室温下的平衡组织示意图。
金属学及热处理总复习题
金属学及热处理总复习题金属学及热处理总复习题金属学和热处理是材料科学与工程领域中的重要分支，涉及到金属材料的结构、性质和加工工艺等方面。
本文将从晶体结构、相变、热处理工艺等多个方面，总结一些常见的复习题，帮助读者巩固金属学和热处理的知识。
1. 金属晶体结构金属的晶体结构对其性质具有重要影响。
以下是一些与金属晶体结构相关的问题：a) 金属的晶体结构有哪些常见类型？简要描述它们的特点。
b) 什么是晶格常数？如何计算晶格常数？c) 金属的晶体缺陷有哪些类型？请分别描述它们的形成原因和影响。
2. 金属相变金属在不同温度下会发生相变，从而导致结构和性质的改变。
以下是一些与金属相变相关的问题：a) 什么是固溶体？请简要描述固溶体的形成和影响因素。
b) 什么是共晶？请简要描述共晶的形成和影响因素。
c) 什么是亚共晶？请简要描述亚共晶的形成和影响因素。
d) 什么是析出相？请简要描述析出相的形成和影响因素。
3. 金属热处理热处理是通过控制金属的加热和冷却过程，改变其组织结构和性能的方法。
以下是一些与金属热处理相关的问题：a) 什么是退火？请简要描述退火的目的和过程。
b) 什么是淬火？请简要描述淬火的目的和过程。
c) 什么是时效处理？请简要描述时效处理的目的和过程。
d) 什么是固溶处理？请简要描述固溶处理的目的和过程。
4. 金属的机械性能金属的机械性能是指金属在受力下的行为和性能。
以下是一些与金属机械性能相关的问题：a) 什么是弹性变形？请简要描述弹性变形的特点和应力-应变关系。
b) 什么是塑性变形？请简要描述塑性变形的特点和应力-应变关系。
c) 什么是断裂？请简要描述断裂的类型和影响因素。
d) 什么是疲劳？请简要描述疲劳的特点和影响因素。
通过回答以上问题，读者可以对金属学和热处理的知识进行巩固和回顾。
同时，可以结合教材和课堂笔记，进一步扩展和深化对金属学和热处理的理解。
希望本文对读者的学习和复习有所帮助，祝愿大家在金属学及热处理的考试中取得优异的成绩！。
金属学与热处理第四章 铁碳合金
第四章铁碳合金(一)填空题1．Cr、V在γ-Fe中将形成固溶体。
C、N则形成固溶体。
2．渗碳体的晶体结构是，按其化学式铁与碳原子的个数比为3．当一块质量一定的纯铁加热到温度时，将发生a-Fe向γ-Fe的转变，此时体积将发生。
4．共析成分的铁碳合金平衡结晶至室温时，其相组成物为，组织成物为。
5．在生产中，若要将钢进行轧制或锻压时，必须加热至相区。
6．当铁碳合金冷却时发生共晶反应的反应式为，其反应产物在室温下被称为。
7．在退火状态的碳素工具钢中，T8钢比T12 钢的硬度，强度。
8．当W(C)＝0．77％一2．11％间的铁碳合金从高温缓冷至ES线以下时，将从奥氏体中析出，其分布特征是。
9．在铁碳合金中，含三次渗碳体最多的合金成分点为，含二次渗碳体最多的合金成分点为。
10．对某亚共析碳钢进行显微组织观察时，若估计其中铁素体约占10％，其W(C) = ，大致硬度为11．奥氏体是在的固溶体，它的晶体结构是。
12．铁素体是在的固溶体，它的晶体结构是。
13．渗碳体是和的金属间化合物。
14．珠光体是和的机械混合物。
15．莱氏体是和的机械混合物，而变态莱氏体是和的机械混合物。
16．在Fe—Fe3C相图中，有、、、、五种渗碳体，它们各自的形态特征是、、、、。
17．钢中常存杂质元素有、、、等，其中、是有害元素，它们使钢产生、。
18．纯铁在不同温度区间的同素异晶体有(写出温度区间) 、、。
19．碳钢按相图分为、、；按W(C)分为(标出W(C)范围) 、、。
10．在铁—渗碳体相图中，存在着四条重要的线，请说明冷却通过这些线时所发生的转变并指出生成物。
ECF水平线、；PSK水平线、；ES线、；GS线、。
21 标出Fe—Fe3C相图(图4—3)中指定相区的相组成物：①，②，③，④，⑤。
；22．铁碳合金的室温显微组织由和两种基本相组成。
23．若退火碳钢试样中先共析铁素体面积为41．6％，珠光体的面积为58．4％，则其W(C)＝。
金属学与热处理课后习题答案第四章
精心整理第四章铁碳合金4-1分析Wc=0.2%，Wc=0.6%，Wc=1.2%，的铁碳合金从液态平衡冷却至室温的转变过程，用冷却曲线和组织示意图说明各阶段的组织，并分别计算室温下的相组成物及组织组成物的含量。
答：1、Wc=0.2%的转变过程及相组成物和组织组成物含量计算转变过程：5）当合金冷却至共析温度（727℃）时，奥氏体碳含量沿铁素体先共析线变化至共析点，发生共析转变γ≒α+Fe3C，此时组织为先共析铁素体+珠光体6）珠光体中的铁素体都将析出三次渗碳体，但数量很少，可忽略不计。
所以室温下的组织为：先共析二次渗碳体+珠光体组织含量计算：组织含量计算：Wα（先））=（0.77-0.6）/（0.77-0.0218）×100%≈22.7%，Wp=1-Wα（先）≈77.3%相含量计算：Wα=（6.69-0.6）/（6.69-0.0218）×100%≈91.3%，W Fe3C=1-Wα≈8.7%转变过程：1）液态合金冷却至液相线处，从液态合金处按匀晶转变析出奥氏体，L≒γ，组织为液相+奥氏体。
2）继续冷却，直至消耗完所有液相，全部转变为奥氏体组织。
3）当合金冷却至与渗碳体先共析线（碳在奥氏体中的溶解度曲线）相交时，从奥氏体中析出先共析二次渗碳体，组织为奥氏体+先共析二次渗碳体4）当温度冷却至共析温度（727℃）时，奥氏体碳含量沿溶解度曲线变化至共析点碳含量，发生共析转变γ≒α+Fe3C，组织为珠光体+先共析二次渗碳体5）珠光体中的铁素体都将析出三次渗碳体，但数量很少，可忽略不计。
所以室{（6.69-3.5）/（6.69-2.11）}×100%≈19.2%W Fe3C（共）={（4.3-2.11）/（6.69-2.11）}×{（3.5-2.11）/（4.3-2.11）}×100%≈30.6%W L’d=1-W Fe3C（共）-W Fe3CⅡ=≈50.2%相含量计算：Wα={（6.69-0.77）/（6.69-0.0218）}×W L’d×100%≈44.6%，W Fe3C=1-Wα≈55.4%转变过程：1）液态合金冷却至液相线处，从液态合金中按匀晶转变析出粗大的渗碳体，称为一次渗碳体，L≒Fe3CⅠ，组织为液相合金+Fe3CⅠ。
第四章金属学和热处理铁碳合金复习题
第四章 铁碳合金及Fe-Fe 3C 相图 复习题一、名词解释：1．铁素体、渗碳体、奥氏体、珠光体、莱氏体与变态莱氏体、2．Fe -α、Fe -γ、Fe -δ（提示：铁在不同的温度范围具有不同的晶体结构，即具有同素异构转变）3．同素异构转变（提示：一些金属，在固态下随温度或压力的改变,还会发生晶体结构变化，即由一种晶格转变为另一种晶格的变化，称为同素异构转变。
）二、填空题：1．根据含碳量和室温组织的不同，钢可分为三种，分别为 、 、 和 钢。
2．分别填出下列铁碳合金基本组织的符号，铁素体： ，奥氏体： ，珠光体： ，渗碳体： ，高温莱氏体： ，低温莱氏体： 。
3．在铁碳合金基本组织中属于固溶体的有 ，属于金属化合物的 ，属于机械混合物的有 和 。
4．一块工业纯铁在912℃发生α-Fe→γ-Fe 转变时，体积将发生 。
5．F 的晶体结构为 ；A 的晶体结构为 。
6．共析成分的铁碳合金室温平衡组织是 ，其组成相是 和 。
7．用显微镜观察某亚共析钢，若估算其中的珠光体含量为80%，则此钢的碳含量为 。
三、判断题：1．所有金属都具有同素异构转变现象。
（ ）2．碳溶于α-Fe 中形成的间隙固溶体，称为奥氏体。
（ ）3．纯铁在780°C 时为体心立方晶格的Fe -δ。
（ ）4．金属化合物的特性是硬而脆，莱氏体的性能也是硬而脆故莱氏体属于金属化合物。
（ ）5．铁素体的本质是碳在α-Fe中的间隙相。
（）6．20钢比T12钢的碳含量要高。
（）7．在退火状态（接近平衡组织），45钢比20钢的硬度和强度都高。
（）8．在铁碳合金平衡结晶过程中，只有Wc=%的共析钢才能发生共析反应。
（）四、选择题：1．C相图上的共析线是（），共晶线是（）。
FeFe3a．ABCD；b．ECF；c．HJB；d．PSK。
2．碳的质量分数为（）％的铁碳合金称为共析钢。
a．%；b．%；c．%；d．%。
3．亚共析钢冷却到PSK线时，要发生共析转变，由奥氏体转变成（）。
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）。
金属学及热处理试题
金属学及热处理试题1、过冷奥氏体是指过冷到（）温度以下，尚未转变的奥氏体。
A、MsB、MrC、A12、确定碳钢淬火加热温度的主要依据是（）。
A、C曲线B、铁碳相图C、钢的Ms线3、淬火介质的冷却速度必须（）临界冷却速度。
A、大于B、小于C、等于4、T12钢的淬火加热温度为（）。
A、Accm +30-50°C B、Ac3+30-50°C C、Ac1+30-50°C5、钢的淬透性主要取决于钢的（）。
A、含硫量B、临界冷却速度C、含碳量D、含硅量6、钢的热硬性是指钢在高温下保持（）的能力。
A、高抗氧化性B、高强度C、高硬度和高耐磨性7、钢的淬硬性主要取决于钢的（）。
A、含硫量B、含锰量C、含碳量D、含硅量8、一般来说，碳素钢淬火应选择（）作为冷却介质。
A、矿物油B、20°C自来水C、20°C的10%食盐水溶液9、钢在一定条件下淬火后，获得淬硬层深度的能力，称为( ).A、淬硬性B、淬透性C、耐磨性10、钢的回火处理在（）后进行。
A、正火B、退火C、淬火11、调质处理就是（）的热处理。
A、淬火+低温回火B、淬火+中温回火C、淬火+高温回火12、化学热处理与其热处理方法的主要区别是（）。
A、加热温度B、组织变化C、改变表面化学成分13、零件渗碳后一般须经（）处理，才能使表面硬而耐磨。
A、淬火+低温回火B、正火C、调质14、用15钢制造的齿轮，要求齿轮表面硬度高而心部具有良好的韧性，应采用（）热处理A、淬火+低温回火B、表面淬火+低温回火C、渗碳+淬火+低温回火15、用65Mn钢做弹簧，淬火后应进行（）；A、低温回火B、中温回火C、高温回火1、（2、（）珠光体向奥氏体的转变也是通过形核及晶核长大的过程进行的。
3、（）珠光体、索氏体、托氏体都是片层状的铁素体和渗碳体的混合物，所以它们的力学性能相同。
4、（）钢在实际加热条件下的临界点分别用Ar1、Ar3、Arcm表示。
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第四章 铁碳合金及Fe-Fe 3C 相图 复习题
一、名词解释：
1．铁素体、渗碳体、奥氏体、珠光体、莱氏体与变态莱氏体、
2．Fe -α、Fe -γ、Fe -δ（提示：铁在不同的温度范围具有不同的晶体结构，即具有同素异构转变）
3．同素异构转变（提示：一些金属，在固态下随温度或压力的改变,还会发生晶体结构变化，即由一种晶格转变为另一种晶格的变化，称为同素异构转变。
）
二、填空题：
1．根据含碳量和室温组织的不同，钢可分为三种，分别为 、 、 和 钢。
2．分别填出下列铁碳合金基本组织的符号，铁素体： ，奥氏体： ，珠光体： ，渗碳体： ，高温莱氏体： ，低温莱氏体： 。
3．在铁碳合金基本组织中属于固溶体的有 ，属于金属化合物的 ，属于机械混合物的有 和 。
4．一块工业纯铁在912℃发生α-Fe→γ-Fe 转变时，体积将发生 。
5．F 的晶体结构为 ；A 的晶体结构为 。
6．共析成分的铁碳合金室温平衡组织是 ，其组成相是 和 。
7．用显微镜观察某亚共析钢，若估算其中的珠光体含量为80%，则此钢的碳含量为 。
三、判断题：
1．所有金属都具有同素异构转变现象。
（ ）
2．碳溶于α-Fe 中形成的间隙固溶体，称为奥氏体。
（ ）
3．纯铁在780°C 时为体心立方晶格的Fe -δ。
（ ）
4．金属化合物的特性是硬而脆，莱氏体的性能也是硬而脆故莱氏体属于金属化
合物。
（）
5．铁素体的本质是碳在α-Fe中的间隙相。
（）
6．20钢比T12钢的碳含量要高。
（）
7．在退火状态（接近平衡组织），45钢比20钢的硬度和强度都高。
（）8．在铁碳合金平衡结晶过程中，只有Wc=0.77%的共析钢才能发生共析反应。
（）
四、选择题：
1．C
Fe
相图上的共析线是（），共晶线是（）。
Fe
3
a．ABCD；b．ECF；c．HJB；d．PSK。
2．碳的质量分数为（）％的铁碳合金称为共析钢。
a．0.0218%；b．0.77%；c．2.11%；d．4.3%。
3．亚共析钢冷却到PSK线时，要发生共析转变，由奥氏体转变成（）。
a．珠光体；b．铁素体；c．莱氏体。
4．珠光体是由（）组成的机械混合物。
a．铁素体和奥氏体；b．奥氏体和渗碳体；c．铁素体和渗碳体。
5．奥氏体是：（）
a．碳在γ-Fe中的间隙固溶体；b．碳在α-Fe中的间隙固溶体；
c．碳在α-Fe中的有限固溶体。
6．珠光体是一种：（）
a．单相固溶体；b．两相混合物；c．Fe与C的混合物。
7．T10钢的含碳量为：（）
a．0.10%；b．1.0%；c．10%。
8．铁素体的机械性能特点是：（）
a．强度高、塑性好、硬度低；b．强度低、塑性差、硬度低；
c．强度低、塑性好、硬度低。
9．不适宜进行锻造的铁碳合金有：（）
a．亚共析钢；b．共析钢；c．亚共晶白口铁。
10．铁素体的机械性能特点是：（）
a．具有良好的硬度与强度； b 具有良好的综合机械性能；
c．具有良好的塑性和韧性；d．具有良好的切削性和铸造性
11．二次渗碳体是从：（）
a．钢液中析出的；b．铁素体中析出的；
c．奥氏体中析出的；d．莱氏体中析出的
12．三次渗碳体是从：（）
a．钢液中析出的；b．铁素体中析出的；
c 奥氏体中析出的；d．珠光体中析出的
13．纯铁在912℃以下的晶格类型是：（）
a．密排六方晶格；b．面心立方晶格；
c．体心立方晶格；d．简单立方晶格
14．在下述钢铁中，切削性能较好的是：（）
a．工业纯铁；b．45；c．白口铁；d．T12A
15．建筑用钢筋宜选用：（）
a．低碳钢；b．中碳钢；c．高碳钢；d．工具钢
16．装配工使用的锉刀宜选用：（）
a．低碳钢；b．中碳钢；c．高碳钢；d．过共晶白口铁
五、问答题：
1.什么是金属的同素异构转变？试以纯Fe为例分析同素异构转变过程。
回答要点：金属在固态下，随温度的变化而发生晶格类型改变的现象称为同素异构转变。
2.铁碳合金在固态下的基本组织有哪几种？
回答要点：有5种，铁素体、奥氏体和渗碳体都是单相组织，珠光体、莱氏体则是两相混合组织。
3.简述含碳量为0.45%和1.2%的铁碳合金从液态冷却到室温的结晶过程。
回答要点：含碳量为0.45%到1.2%的铁碳合金可分为三个部分：
1）含碳量为0.45%到0.77%，室温组织为F+P ；
2）含碳量为0.77%时，室温组织为P ；
3）含碳量为0.77%到1.2%时，室温组织为P+ Fe 3 C 。
4. 默画出按“组织组成物”填写的C Fe Fe 3-相图。
C Fe Fe 3-相图在合金工艺性能的应用具体表现在哪几个方面？
回答要点：1）铸造工艺方面；2）锻造工艺方面；3）焊接工艺方面；4）热处理工艺方面；5）切削性能方面。
5. 对某一碳钢（平衡状态）进行相分析，得知其组成相为80%F 和20%Fe 3C ，求此钢的成分。
提示：用杠杆定理计算。
6. 如图为Fe-Fe 3C 相图，分析Wc=0.45%合金的结晶过程，画出其冷却曲线示意图，并标出各温度阶段的转变式。
计算其室温平衡组织中各组织组成物的相对量，并画出室温显微平衡组织示意图，标注出其中组织组成物的名称。
回答要点：（1）结晶过程分析： 1点以上为液相，1点开始析出δ，2点开始发生包晶转变，即L+δ=γ，2-3点之间从液相中析出γ直至3点，3点到4点没有组织变化，均为γ，4点开始从γ中析出α直至5点，5点开始发生共析转变，即γ=α+Fe3C ，得到P ，5点以下可认为没发生其它变化。
则最终室温平衡组织为：α+P 。
（2）示意图：
（3）组织组成物相对量：
Wα=(0.77-0.45)/(0.77-0.0218)=42.77%，
Wp=(0.45-0.0218)/(0.77-0.0218)=57.23%。
7.用冷却曲线表示各成分范围的铁碳合金的平衡结晶过程，画出室温组织示意图，标上组织组成物，计算室温平衡组织中组成相和组织组成物的相对质量。
（略）
8.10㎏含3.5%C的铁碳合金从液态缓慢冷却到共晶温度（但尚未发生共晶反应）时所剩下的液体的成分及重量。
回答要点：成分为：3.5%C；重量为10kg。
9.同样状态的两块铁碳合金，其中一块是15钢，一块是白口铸铁，用什么简便方法可迅速区分它们？
答：可用尖锤敲击，易敲出坑的是15钢等方法。
10.为什么碳钢进行热锻、热轧时都加热到奥氏体区？
回答要点：因为奥氏体（A）的塑性好。
附加思考题：
1.比较退火状态（近平衡组织）下的45钢、T8钢、T12钢的硬度、强度和塑
性的高低，简述原因。
（略）
2.说出Q235A，15，45，65，T8，T12等钢的钢类、含碳量，各举出一个应
用实例。
（略）
3.下列零件或工具用何种碳钢制造：手锯锯条、普通螺钉、车床主轴。