铁碳合金相图习题终审稿)
第三章 铁碳相图(含答案)
第三章铁碳相图(含答案)第三章铁碳相图一、填空题（在空白处填上正确的内容）1、从相变的角度来看，钢与铸铁是按________来区分的，钢与工业纯铁是按________来区分的。
答案：有无共晶转变、有无共析转变2、碳溶解在________中形成的间隙固溶体称为奥氏体，常用符号________表示；奥氏体的力学性能是________和________不高，但具有良好的________。
答案：γ-Fe、A、强度、硬度、塑性3、渗碳体是铁和碳的化合物，常用________表示；渗碳体的含碳量为6．69％，具有复杂的晶格，它的________很高，脆性很大，而________和________几乎等于零。
C、硬度、塑性、韧性答案：Fe3C相图，它由三个典型的二元合金相图组合而成，即________、________和4、统观Fe-Fe3________。
答案：匀晶（型）相图、共晶（型）相图、包晶（型）相图5、铁碳合金在固态下的基本相有________、________和________三种。
答案：铁素体（F）、奥氏体(A)、渗碳体(Fe3C)6、在钢中，由于铁与碳的相互作用，可以形成四种基本组织，即________、________、________和________。
答案：铁素体（F）、奥氏体（A）、渗碳体（Fe3C）、珠光体（P）7、Fe-FeC相图中，根据E点（含碳量为________）可将铁碳合金分为________和________3两大部分。
答案：2.11%、（碳）钢、铸铁8、在铁碳合金的基本相中，属于固溶体的有________、________，属于金属间化合物的有________。
答案：奥氏体、铁素体、渗碳体9、含碳量为4.3％的铁碳合金叫________，在1148℃以上为________，缓冷至1148℃时发生________反应，继续冷却到727℃时发生________转变，其室温组织为________。
7章铁碳合金相图习题
7章习题1、B碳溶于丫-Fe的晶格中所形成的固溶体称为_____ 。
A. 铁素体B. 奥氏体C. 马氏体D. 索氏体2、D对于纯铁来说，由丫-Fe转变为a-Fe是属于 ____ <A. 共析转变B. 共晶转变C. 等温转变D. 同素异构转变3、A 912°C以下的纯铁的晶体结构是 ___ 。
A. 体心方晶格B. 面心立方晶体C. 密排六方晶格D. 体心正方晶格4、B由液态金属变为固态金属的过程称为______ 。
A. 凝固B. 结晶C. 再结晶D. 重结5、C金属的同素异构转变就是金属在固态下发生的_______ 。
A. 结晶B. 凝固C. 重结晶D .再结晶6 B组成合金的元素,在固态下互相溶解成均匀单一的固相称为________ <A. 晶体B. 固溶体C. 化合物D. 共晶体7、B碳溶于a—Fe的晶格中形成的固溶体称为____ 。
A. 奥氏体B. 铁体素C. 渗碳体D. 马氏体8、C渗碳体的性能特点是_____ 。
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.塑性低9、D合金中的相结构有____ o A.固溶体，化合物B.固溶体，机械混合物C. 化合物，机械混合物D. 固溶体。
化合物/机械混合物10、B珠光体是____ 片状的机械混合物________ 。
A. F+AB. F+Fe3CC. A+Fe3CD. P+Fe3C11、D奥氏体的最大的溶碳量为 ____ 。
A. 0.77%B. >1.0%C. 1.5 %D. 2.11%12、A渗碳体的形态有多种，在室温的共析钢组织中呈____ 。
A片状B. 网状C. 球状D块状13、B亚共析钢的含碳量为_____ oA. vO.02%B. vO.77%C. >0.77%D. 0.77%14、D共晶白口铸铁的含碳量为 ____ oA. 0.02%B. 0.77%C. 2.11%D. 4.3%15、D过共析钢的室温平衡组织是 ____ oA. FB. F+PC. PD. P+Fe3C16、B在铁碳合金相图上，温度为1148C,含碳4.3%的C点称______ <A. 共析点B. 共晶点C熔点D. 晶格转变点17、A在铁碳合金相图上，温度为727C、含碳量为0.77%的S点称 ______ <A. 共析点B. 共晶点C熔点D. 晶格转变点18、C亚共析钢的室温平衡组织是 ____ 。
铁碳相图习题与思考题剖析
习题与思考题剖析【例题】用铅锑合金制成的轴瓦，要求其组织为在共晶体上分布有5%Sb 作硬质点，试求该合金的成分及硬度（已知条件：纯铅的硬度为3HBS ，纯锑的硬度约为30HBS ）。
1. 分析Pb-Sb 二元合金相图如题图1所示。
由题意可知，在共晶体基体上分布有5%Sb 作硬质点，即指该合金的组织为95%的共晶体组织+5%Sb 硬质点所组成，那么即可判断该合金一定是过共晶成分。
那么，如何利用杠杆定律求出该合金组织的相对百分含量呢？由于杠杆定律仅适用于两相区，那么必须使所求的组织与相应的两相区相对应。
由题图1所示的相图可以看出，只有影线所示的两相区中的两相才有可能与所求的组织近似对应，即共晶体与液相对应（因为，在共晶线上一定成分的液相全部转变为共晶体组织），硬质点与先共晶相相对应。
那么，又如何来求硬度呢？这就要联想到相图与性能之间的对应关系，即硬度与成分对应为直线关系（如题图2所示），这样就可利用题目所给的已知条件，求出该合金的算术平均值来。
题图 1 PB – SB 二元合金相图 题图 2 化学成分与硬度之间的关系 2. 解答设该合金的成分为X%Sb ，则根据杠杆定律：W Sb =2.111002.11--X =5 ， X=15.6 或 X X --=1002.11955 ，X=15.6 该合金的硬度为：3+7)330(1006.15=-⨯HBS或 先求出铅和锑这两个相的相对百分含量，即W Pb =1001006.15100⨯-%=84.4% ，W Sb =15.6% 所以，该合金的硬度为：3×84.4%+30×15.6%=7HBS3. 常见错误剖析（1）对于题目所叙“要求其组织为在共晶体基体上分布有５% Ｓｂ作硬质点”这句话不理解，误认为两相的相对百分含量为5%的Sb，95%的Pb，那么该合金变为亚共晶合金，其结果必然造成一错再错；（2）不会应用杠杆定律来求解该合金组织的相对百分含量，具体表现在直接利用室温下的两相区来进行计算，“组织”和“相”混为一谈；（3）对于求解该合金的硬度感到茫然而不知所措，无从着手。
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
习题讲解_IV(铁碳合金相图)
6.69-4.30 WP 1-WFe3C晶 = 6.69 100%
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。 过共晶白口铸铁
L LFe3C I L+Fe3CI LLd Ld +Fe3CI P L'd +Fe3CI
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
W =（1-WP -WFe3CIII）100%
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。
共析钢
PP（F+Fe3C析）
WP 100%
6.69-0.77
0.77
WF
100% 6.69
x 4.30
WFe3CI
100% 6.69 4.30
6.69 x
WL'd
1WFe3CI
100% 6.69 4.30
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；
7章铁碳合金相图习题资料
7章铁碳合金相图习题7章习题1、B 碳溶于γ—Fe的晶格中所形成的固溶体称为_____。
A．铁素体 B．奥氏体 C．马氏体 D．索氏体2、D 对于纯铁来说，由γ—Fe转变为α—Fe是属于_____。
A．共析转变 B．共晶转变 C．等温转变 D．同素异构转变3、A 912℃以下的纯铁的晶体结构是_____。
A．体心方晶格 B．面心立方晶体 C．密排六方晶格 D．体心正方晶格4、B 由液态金属变为固态金属的过程称为_____。
A．凝固 B．结晶 C．再结晶 D．重结5、C 金属的同素异构转变就是金属在固态下发生的_____。
A．结晶 B．凝固 C．重结晶 D ．再结晶6、B 组成合金的元素，在固态下互相溶解成均匀单一的固相称为_____。
A．晶体 B．固溶体 C．化合物 D．共晶体7、 B 碳溶于α—Fe的晶格中形成的固溶体称为_____。
A．奥氏体 B．铁体素 C．渗碳体 D．马氏体8、C 渗碳体的性能特点是_____。
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．塑性低9、D 合金中的相结构有_____。
A．固溶体，化合物 B．固溶体，机械混合物C．化合物，机械混合物 D．固溶体。
化合物／机械混合物10、B 珠光体是_____层片状的机械混合物_____。
A．F+A B．F+Fe3C C．A+Fe3C D．P+Fe3C11、D 奥氏体的最大的溶碳量为_____。
A．0．77％ B．>1．0％ C．1．5 ％D．2．11％12、A 渗碳体的形态有多种，在室温的共析钢组织中呈_____。
A．片状 B．网状 C．球状 D．块状13、B 亚共析钢的含碳量为_____。
A．<0．02％ B．<0．77％ C．>0．77％ D．0．77％14、 D 共晶白口铸铁的含碳量为_____。
A．0．02％ B．0．77％ C．2．11％ D．4．3％15、 D 过共析钢的室温平衡组织是_____。
铁碳相图习题与思考题剖析
习题与思考题剖析【例题】用铅锑合金制成的轴瓦，要求其组织为在共晶体上分布有5%Sb 作硬质点，试求该合金的成分及硬度（已知条件：纯铅的硬度为3HBS ，纯锑的硬度约为30HBS ）。
1. 分析Pb-Sb 二元合金相图如题图1所示。
由题意可知，在共晶体基体上分布有5%Sb 作硬质点，即指该合金的组织为95%的共晶体组织+5%Sb 硬质点所组成，那么即可判断该合金一定是过共晶成分。
那么，如何利用杠杆定律求出该合金组织的相对百分含量呢？由于杠杆定律仅适用于两相区，那么必须使所求的组织与相应的两相区相对应。
由题图1所示的相图可以看出，只有影线所示的两相区中的两相才有可能与所求的组织近似对应，即共晶体与液相对应（因为，在共晶线上一定成分的液相全部转变为共晶体组织），硬质点与先共晶相相对应。
那么，又如何来求硬度呢？这就要联想到相图与性能之间的对应关系，即硬度与成分对应为直线关系（如题图2所示），这样就可利用题目所给的已知条件，求出该合金的算术平均值来。
题图 1 PB – SB 二元合金相图 题图 2 化学成分与硬度之间的关系 2. 解答设该合金的成分为X%Sb ，则根据杠杆定律：W Sb =2.111002.11--X =5 ， X=15.6 或 X X --=1002.11955 ，X=15.6 该合金的硬度为：3+7)330(1006.15=-⨯HBS或 先求出铅和锑这两个相的相对百分含量，即W Pb =1001006.15100⨯-%=84.4% ，W Sb =15.6% 所以，该合金的硬度为：3×84.4%+30×15.6%=7HBS3. 常见错误剖析（1）对于题目所叙“要求其组织为在共晶体基体上分布有５% Ｓｂ作硬质点”这句话不理解，误认为两相的相对百分含量为5%的Sb，95%的Pb，那么该合金变为亚共晶合金，其结果必然造成一错再错；（2）不会应用杠杆定律来求解该合金组织的相对百分含量，具体表现在直接利用室温下的两相区来进行计算，“组织”和“相”混为一谈；（3）对于求解该合金的硬度感到茫然而不知所措，无从着手。
《工程材料》铁碳合金相图
组织及性能之间关系
的理论基础,是制定热
加工、热处理、冶炼
和铸造等工艺依据。
《工程材料》化学工业出版社 伍强主编
4.1.1铁碳合金中的基本相
⒈ 组元：Fe、 Fe3C ⒉相 ⑴ 铁素体： 碳在-Fe中的固溶体称 铁素体, 用F 或 表示。
铁素体
碳在δ-Fe中的固溶体称δ -铁素体，用δ 表示。
Fe3C)、PSK(++ Fe3C)三条水平线
《工程材料》化学工业出版社 伍强主编
相区
《工程材料》化学工业出版社 伍强主编
共晶产物是 与Fe3C的机械
混合物，称作莱氏体, 用Le 表示。为蜂窝状, 以Fe3C为
基，性能硬而脆。
《工程材料》化学工业出版社 伍强主编
莱氏体
特性线
《工程材料》化学工业出版社 伍强主编
PSK：共析线
L+δ
S ⇄FP+ Fe3C
共析转变的产物是
δ+
L+ L+ Fe3C + + Fe3C
转变线，
ES—碳在 -Fe中的固
溶线。又称Ac m线。
PQ—碳在-Fe中的固
溶线。
《工程材料》化学工业出版社 伍强主编
⒊ 相区
⑴ 五个单相区： L、、、、Fe3C
⑵ 七个两相区: L+、 L+、L+Fe3C、 +、
+Fe3C、+ 、 +Fe3C
⑶ 三个三相区：即HJB (L++)、ECF(L++
Fe3C是一个亚稳相，在一 定条件下可发生分解： Fe3C→3Fe+C(石墨), 该反
(完整版)铁碳合金相图(一)
理论课教案2、纯铁的同素异构转变(1)金属的晶格体心立方晶格面心立方晶格密排六方晶格(2)纯铁的同素异构转变同素异构转变的概论：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。
具有同素异构转变的金属有：铁、钻、钛、锡、锰等。
引导学生分析寸铁的冷却过程纯铁的冷却曲线1394 CS — Fe体心立方晶格Y — Fe面心立方晶格3、铁碳合金的基本组织与性能(1) 铁素体：概念：碳溶解在a -Fe 中形成的间隙固溶体称为铁素体。
符号：F 体心立方晶格 存在温度区间：室温 912C溶解能力：溶解度很小，在7270C 时，碳在a -Fe 中的最大 溶碳量为0.0218%,随温度的降低逐渐减小。
性能：由于铁素体的含碳量低，所以铁素体的性能与纯铁相 似。
即有良好的塑性和韧性，强度和硬较低。
(2) 奥氏体：概念：碳溶解在丫一 Fe 中形成的间隙固溶体称为奥氏体。
符号：A面心立方晶格存在温度区间：大于727C溶碳能力：较强。
在11480C 时可溶C 为2.11%,在7270C 时，可溶 C 为0.77%。
(0.0218% ——2.11%)性能：强度、硬度不高，具有良好的塑性，是绝大多数钢在 高温进行锻造和扎制时所要求的组织。
(3) 渗碳体：概念：含碳量为6.69%的铁与碳的金属化合物。
符号：Fe3C复杂的斜方晶体存在温度区间：室温 ------ 1148C 溶碳能力： C=6.69%912 C体心立方晶格结合纯铁 冷却曲线 得到铁碳 合金五种 组织。
最新第五章_铁碳相图习题资料
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：奥氏体：渗碳体：珠光体：莱氏体：2、Fe3CⅠ：Fe3CⅡ：Fe3CⅢ：共析Fe3C：共晶Fe3C3、钢：白口铸铁：二、填空题1、常温平衡状态下，铁碳合金基本相有）等个。
2、Fe－Fe3C相图有个单相区，各相区的相分别是。
3、Fe－Fe3C 相图有条水平线，即线，它们代表的反应分别是4、工业纯铁的含碳量为，室温平衡组织为。
5、共晶白口铁的含碳量，室温平衡组织P占，Fe3C共晶占，Fe3CⅡ占%。
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。
7、钢的组织特点是高温组织为，具有良好的性，因而适于成形。
8、白口铸铁的特点是液态结晶都有转变，室温平衡组织中都有，因而适于通过成形。
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：2、铁素体（F），奥氏体（A），渗碳体（Fe3C），珠光体（P），莱氏体（Ld）的结构、组织形态、性能等各有何特点？答：3、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？答：⑴4、画出 Fe-Fe 3C 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。
答：C ： ： E ： G ： H ： J ： N ： P ： S ： ES 线： GS 线： PQ 线： PSK 线：5、简述 Fe-Fe 3C 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。
答：6、亚共析钢、共析钢和过共析钢的组织有何特点和异同点。
答：7、分析含碳量分别为0.60%、0.77%、1.0% 的铁碳合金从液态缓冷至室温时的结晶过程和室温F+F e 3C III912℃图2-13 Fe－Fe3C相图A+F e 3C IIA+FP+FP+F e 3C IIPP+Ld+F e 3C II A+Ld+F e 3C IILdLd′Ld′+F e 3C ILd+F e 3C IL+F e 3C IL+AA0.0218％FKP727℃GQ4.3％C A 0.77％ 2.11％ED1227℃1538℃S VIVIVIIIIII组织。
(完整版)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。
最新版机械工程材料综合练习题参考答案第3章 铁碳合金相图 ppt
第3章铁碳合金相图参考答案一、名词解释1. 答：碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体，铁素体具有体心立方晶格。
2. 答：γ铁中溶入碳元素形成的固溶体称为奥氏体，奥氏体具有面心立方晶格。
3. 答：是指晶体点阵为正交点阵、化学成分近似于Fe3C的一种间隙式化合物。
4. 答：铁素体和渗碳体两相的混合物，是共析反应的产物。
珠光体是奥氏体从高温缓慢冷却时发生共析转变所形成的，其立体形状为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相组织。
或珠光体是铁素体(软)和渗碳体(硬)组成的机械混合物。
5. 答：奥氏体和渗碳体组成的机械混合物称为莱氏体，用符号Ld表示。
是指高碳的铁基合金在凝固过程中发生共晶转变时所形成的奥氏体和碳化物渗碳体所组成的共晶体。
6. 答：含碳量W c小于0.0218%的铁碳合金称为工业纯铁。
7. 答：含碳量W c在（0.0218～2.11）%之间的铁碳合金称为碳钢。
根据合金在相图中的位置可分为亚共析、共析和过共析钢。
8. 答：含碳量W c在2.11%＜W c≤6.69%之间的铁碳合金称为白口铸铁。
根据合金在相图中的位置可分为共晶白口铁、亚共晶白口铁、过共晶白口铁。
二、判断题（√）：1～5，11～14；（×）：6～9，15。
三、填空题1. A（0.77%℃）→F(0.0218%C)+Fe3C 。
2. 碳在γ-Fe溶解度。
3. 磁性，铁磁性，失去铁磁性。
4. 4.3%<W C<6.69 ， L′d+ Fe3C I。
5. A ； F ； Fe3C ； P ； Ld ； L′d6. F 和 Fe3C 。
7. A 和 Fe3C 。
8. 2.11% ， 0.77% 。
9. 亚， F 和 Fe3C ；共， P ；过共， P 和 Fe3C II 。
10. 0.77% 、共析， F 和 Fe3C ， P 。
11. Ld ， 4.3%12. 2.11%<W C<4.3% ， P+ L′d+ Fe3C II。
铁碳合金相图(习题)
铁碳合金相图一、选择题1、铁素体就就是碳溶解在( )中所形成得间隙固溶体。
A、α-FeB、γ－FeC、δ-ＦeD、β－Fe2、奥氏体就就是碳溶解在( )中所形成得间隙固溶体。
ﻫ A、α-Ｆe B、γ-FｅC、δ-FｅＤ、β－Feﻫ３、渗碳体就就是一种（)。
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，钢与铁得分界点得含碳量为( )。
A、2％B、2、06% Ｃ、2、11% D、２、2％ﻫ５、莱氏体就就是一种( )。
A、固溶体B、金属化合物Ｃ、机械混合物 D、单相组织金属6ﻫ、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7ﻫ、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8ﻫ、在Ｆe－Fｅ３C相图中，共析线也称为( )。
A、A1线Ｂ、ECF线 C、Acｍ线Ｄ、ＰSK线ﻫ９、珠光体就就是一种( ）。
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,钢得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、通常铸锭可由三个不同外形得晶粒区所组成,其晶粒区从表面到中心得排列顺序为( )。
ﻫ 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,共析线得温度为（ )。
ﻫＡ、724℃ B、７2５℃ C、726℃Ｄ、727℃1４、在铁碳合金中,共析钢得含碳量为( )。
A、0、６7% Ｂ、０、７7％ C、０、8％D、0、8７％ﻫ二、填空题ﻫ１、珠光体就就是(铁素体）与( 二次渗碳体）混合在一起形成得机械混合物。
(完整版)铁碳合金习题[答案解析]
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ome 专业资料分享 for s 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
ood 混合物 ，铁碳合金中，这样的组织有 珠光体 和 莱氏体 re g 。 a 6.在铁碳合金基本组织中， 铁素体 和 奥氏体 属于固溶体； eing 渗碳体 属于化合物； 珠光体 和 莱氏体 属于机械混合物。 their b 7.分别填写下列铁碳合金组织的符号： s in 奥氏体 A ；铁素体 F ；渗碳体 C ；珠光体 P 。 ing 8.铁和碳形成的金属化合物（Fe3C）称为 渗碳体 、含碳量为 ll th 6.69% 。 d A 9.铁素体在室温时，对碳的溶解度是 0.008 %，在 727℃时溶解 an 度是 0.0218 %。 at a time 完美 DOC 格式整理
（
a √）
eing 4.只要两种原子大小相差不多，原子的性质也较近似时，才可以组
ir b 成置换固溶体。
the（√）
s in 置换固溶体不（只）只可能是无限固溶体。
（
ing ×）
ll th 5.铁素体是固溶体，有固溶强化现象，所以性能为硬而脆。
d A （×）
an 6.金属化合物的特点是硬而脆，莱氏体性能也是硬而脆，故莱氏体
ll th 围 0.77～2.11 %。 d A 12. 碳在奥氏体中的溶解度随温度而变化，在 1148°时溶碳量可
an 达 2.11 %，在 727°时溶碳量可达 0.77 %。 at a time 完美 DOC 格式整理
ome 专业资料分享 for s 13. 人们常说的碳钢和铸铁即为 铁 、 碳 元素形成的合金。 ood 14. 20 钢在 650℃时的组织为 铁素体+珠光体 ；在 1000℃时的
at a time 完美 DOC 格式整理
铁碳合金相图(超清楚版)
特性点符号 温度/ ℃ ω c（%） 含义
A 1 538
0
熔点：纯铁的熔点
C 1 1 48
4. 3 共晶点：发生共晶转变L4. 3→Ld( A2. 1 1 %+Fe3C共晶)
D 1 227
6. 69 熔点：渗碳体的熔点
E 1 1 48
2. 1 1 碳在γ- Fe中的最大溶解度点
G 91 2
0
同素异构转变点
P+Fe3CⅡ+L' d
L C 4. 3
L' d
1 227 D L+Fe3CⅠ
F
Fe3CⅠ+Ld 727 K
Fe3CⅠ+L' d
F+Fe3CⅢ
Fe
1
22. 1 3
4 4.3 5
6 6. 69 C( %)
Fe- Fe3C合金相图
1 、铁素体：碳在α-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体，用符号F或α表示。碳在 α - Fe中的溶解度很低，因此，铁素体的机械性能与纯铁相近，其强度、硬度较低， 但具有良好的塑性、韧性。
温度/ ℃
A1 538 L+δ
1 500
δ
B( 1 495/ 0. 53) δ +γ
1 400 N1 394
1 300
1 200
1 1 00
γ
1 000
L+γ
E 2. 1 1
1 1 48
900 G91 2
A+Fe3CⅡ+Ld
800 700
α
α+γ P
0. 0218
A+Fe3CⅡ S
0. 77
600Q F+P P P+Fe3CⅡ
8 第八章 铁碳相图
1.一碳钢在平衡冷却条件下，所得显微组织中，含有50%的珠光体和50%的铁素体，问：
∙此合金中碳的质量分数为多少？
∙若该合金加热到730℃时，在平衡条件下获得什么组织？
∙若加热到850℃，又将得到什么组织？
2.同样开关和大小的两块铁碳合金，其中一块是低碳钢，一块是白口铸铁。
试问用什么简便方法可迅速将它们区分开来？
3. 试比较45、T8、T12钢的硬度、强度和塑性有何不同？
4. 在800℃时，
∙Fe-0.2w%C的钢内存在哪些相？
∙写出这些相的成分？
∙各相的质量分数是多少？
5.根据Fe-Fe3C相图，
(1)比较ωC=0.4%的合金在铸态和平衡状态下结晶过程和室温组织有何不同。
(2)比较ωC=1.9%的合金在慢冷和铸态下结晶过程和室温组织的不同？
(3)说明不同成分区域铁碳合金的工艺性？
6. 相图应用题
画出Fe-Fe3C相图，注明各个点的字母，成分，温度和各相区的组织组成物。
（一）
分析含碳为3.3%（质量）铁碳合金的平衡结晶过程，并画出冷却曲线。
计算该合金在室温组织组成物和相组成物的相对含量。
（二）
1）分析含碳0.45%C的铁碳合金的平衡结晶过程，画出冷却曲线及室温下组织示意图
2）计算该合金在室温组织组成物和相组成物的相对含量。
（三）
1) 分析含碳1%C的铁碳合金的平衡结晶过程，画出冷却曲线及室温下组织示意图
2) 计算该合金在室温组织组成物和相组成物的相对含量。
（四）
1)分析共晶白口铸铁的结晶过程，并用杠杆定理计算变态莱氏体中组织组成物的相对含量。
铁碳合金相图
铁碳合金相图非合金钢[（GB ／T 13304-91），将钢分为非合金钢、低合金钢和合金钢三大类]和铸铁是应用极其广泛的重要金属材料，都是以铁为基主要由铁和碳组成的铁碳合金。
了解铁碳合金成分与组织、性能的关系，有助于我们更好地研究和使用钢铁材料。
本章将着重讨论铁碳相图及其应用方面的一些问题。
铁与碳可以形成一系列化合物：C Fe 3、C Fe 2、FeC 等。
C Fe 3的含碳量为6.69％，铁碳合金含碳量超过6.69％，脆性很大，没有实用价值，所以本章讨论的铁碳相图，实际是Fe -C Fe 3相图。
相图的两个组元是Fe 和C Fe 3。
3.1 Fe -C Fe 3系合金的组元与基本相3.l.l 组元⑴纯铁 Fe 是过渡族元素，1个大气压下的熔点为1538℃，20℃时的密度为2/m kg 3107.87⨯。
纯铁在不同的温度区间有不同的晶体结构（同素异构转变），即： δ-Fe （体心）γ-Fe （面心）α-Fe （体心） 工业纯铁的力学性能大致如下：抗拉强度b σ=180～230MPa ，屈服强度2.0σ＝100～170MPa ，伸长率=δ30～50％，硬度为50～80HBS 。
可见，纯铁强度低，硬度低，塑性好，很少做结构材料，由于有高的磁导率，主要作为电工材料用于各种铁芯。
⑵C Fe 3 C Fe 3是铁和碳形成的间隙化合物，晶体结构十分复杂，通常称渗碳体，可用符号Cm 表示。
C Fe 3具有很高的硬度但很脆，硬度约为950～1050HV ，抗拉强度b σ=30MPa ，伸长率0=δ。
3.1.2 基本相Fe -C Fe 3相图中除了高温时存在的液相L ，和化合物相C Fe 3外，还有碳溶于铁形成的几种间隙固溶体相：⑴ 高温铁素体 碳溶于δ-Fe 的间隙固溶体，体心立方晶格，用符号δ表示。
⑵ 铁素体 碳溶于α-Fe 的间隙固溶体，体心立方晶格，用符号α或F 表示。
F 中碳的固溶度极小，室温时约为0.0008％,600℃时约为0.0057％,在727℃时溶碳量最大，约为0.0218％，但也不大，在后续的计算中，如果无特殊要求可忽略不计。
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铁碳合金相图习题
文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
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.通常铸锭可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（铁素体）和（二次渗碳体）混合在一起形成的机械混合物。
）中所形成的（固溶体）称为铁素体。
2. 碳溶解在（α-F
e
3. 在Fe-Fe3C相图中，共晶点的含碳量为（
4.3% ），共析点的含碳量为
（0.77% ）。
4. 低温莱氏体是（珠光体）和（二次渗碳体，一次渗碳体）组成的机械混合物。
5. 高温莱氏体是（奥氏体）和（共晶渗碳体）组成的机械混合物。
6. 铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成，即（细晶粒区），（柱状晶粒区）和心部等轴晶粒区。
7. 在Fe-Fe3C相图中，共晶转变温度是（1148 ），共析转变温度是（ 727 ）。
三、改正题(红色字体为改正后答案)
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。
ES;A
cm
2. 在铁碳合金相图中，PSK线是一条水平线（727℃），该线叫共晶线。
共析线
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。
珠光体
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%。
铁素体
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。
珠光体
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。
铁素体
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。
渗碳体
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。
降低
9. 在铁碳合金相图中，奥氏体在1148℃时，溶碳能力可达4.3%。
2.11%
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%。
铁素体
11.在铁碳合金相图中，铁素体在727℃时，溶碳能力可达2.11%。
0.0218%
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。
二次渗碳体
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%。
α-F
e
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。
珠光体
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。
珠光体
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。
A
cm
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
答：基本相有液相L高温铁素体相δ、铁素体相α、奥氏体相γ和渗碳体相Fe
3
C
室温下的基本相是铁素体相α和渗碳体相Fe
3
C
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。
答：液相L—L+A---A---α+A—P+α
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。
答：液相L—L+A---A—A+ Fe
3C
II
------P+ Fe
3
C
II
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。
答：
A1 PSK 共析线
A3 GS 自A中开始析出F的临界温度线
Acm ES 碳在A中的固溶线
5.简述碳钢中碳含量变化对机械性能的影响。
答：略
6.写出铁碳相图上共晶和共析反应式及反应产物的名称。
答： P
74
页
7.在Fe—Fe3C相图上空白处填写上组织。
略
8.简述Fe—Fe3C相图应用是在哪些方面？略
答：
五、计算题
1.二块钢样，退火后经显微组织分析，其组织组成物的相对含量如下：
第一块：珠光体占40%，铁素体60%。
第二块：珠光体占95%，二次渗碳体占5%。
试问它们的含碳量约为多少（
铁素体含碳量可忽略不计）
W(P)= =40% 可得X
2.已知铁素体的σb=180-230MPa，δ=30%-50%，HB=50-80；珠光体的σb=770MPa，δ=20%-35%，HB=180；,试计算45钢的硬度,抗拉强度和伸长率。
W(P)=
W(α)= 1- W(P)
其余步骤略
3.室温下45钢（含碳量0.45%）中铁素体和珠光体的相对重量百分比。
解：由杠杆定理有Q
p=
（0.45-0.0008）/(0.77-0.0008)×100%=58.4%
则Q
α=100%-58.4%=41.6%
4.某锅炉钢板，图纸要求用20钢制作。
显微组织观察发现，组织中珠光体的量占30%，问
钢板是否符合图纸要求。
（20钢含碳量范围为0.17-0.23%）
W(P)=
5. 用Pb-Sb合金制造轴瓦，要求其组织在共晶体上分布有10%Sb作硬质
点，试求该合金的成分和硬度，（Pb-Sb合金相图如下所示，纯Pb的硬度为HB=3，纯Sb
的硬度为HB=30）。
温度℃
↑
252℃
Pb 11.1 Sb Sb,%→
Pb-Sb合金相图
设Sb含量为X %
W=
11.1 10011.1
X-
-
=10%
X=19.9 其余略0.450.0218
0.770.0218
-
-
0.0218
0.770.0218
X-
-。