复习思考题(铁碳合金相图)
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________。
铁碳合金相图
含碳量越高，钢的强度、
硬度越高，而塑性、韧性 越低，这在钢经过热处理 后表现尤为明显。
四、Fe－Fe3C相图的应用
在焊接工艺上的应用
1、在钢铁材料选用方面的应用
Fe－Fe3C相图反映了铁碳合金的组织、性能随成分的变化规律，为钢铁材 料的选用提供了依据。如各种型钢及桥梁、船舶、各种建筑结构等，都需要强度 较高、塑性及韧性好、焊接性能好的材料，故一般选用含碳量较低（WC＜0.25％） 的钢材；各种机械零件要求强度、塑性、韧性等综合性能较好的材料，一般选用 碳含量适中（WC＝0.30％～0.55％）的钢；各类工具、刃具、量具、模具要求硬 度高，耐磨性好的材料，则可选用含碳量较高（WC＝0.70％～1.2％）的钢。纯 铁的强度低，不宜用作工程材料。白口铸铁硬度高、脆性大，不能锻造和切削加 工，但铸造性能好，耐磨性高，适于制造不受冲击、要求耐磨、形状复杂的工件， 如冷轧辊、球磨机的铁球等。
二、选择题 1、奥氏体是具有（ ）晶格的铁。 A 体心立方 B 面心立方 C密排六方 D 无规则几何形状 2、合金发生固溶强化的主要原因（ ）。 A晶格类型发生了变化 B 晶粒细化 C 晶格发生畸形 D 晶界面积发生变化 3、铁碳合金相图上的共析线是（ ）。 A、ACD B、ECF C、PSK 4、组成合金的最基本的独立物质称为（ ）。 A、相 B、组元 C、组织 5、单晶体的滑移变形是在（ ）的作用下发生的。 A、切应力 B、拉应力 C、压力
第三章
铁碳合金
学习目标：
一、铁碳合金相图的组成
二、Fe－Fe3C相图中特性点的含义
三、铁碳合金相图中特征线的含义及各区域内
的组织。
三、单相区、二相区和三相区分析
一、铁碳合金相图的组成
铁碳合金相图——表示在缓慢冷却（或缓慢加热）的条件下，
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。
课题四 铁碳合金相图
课题四 铁碳合金相图 ☂铁碳合金相图各特性点表5-1 铁碳合金相图各特性点表5
符号
A点 C点 D点 E点 F点 G点 P点 S点
温度/℃
1538 ℃ 1148 ℃ 1227 ℃ 1148 ℃ 1148 ℃ 912 ℃ 727 ℃ 727 ℃
碳含量(%)
0% 4.30% 6.69% 2.11% 6.69% 0% 0.0218% 0.77%
课题四
铁碳合金相图
☂典型铁碳合金结晶过程及组织
铁碳合金按其含碳量及室温组织分类 纯铁 （wC≤0.0218%） 钢（0.0218%<wC≤2.11%）
亚共析钢（0.0218%<wC <0.77%） 共析钢（wC =0.77%） 过共析钢（0.77%<wC≤2.11%）
白口铸铁 （2.11%<wC <6.69%）
课题四 铁碳合金相图 ☂在选材方面的应用
在铸造方面的应用 在锻造和焊接方面的应用 在热处理方面的应用
含
义
纯铁的熔点 共晶点Lc←→AE+Fe3C Fe3C的熔点 碳在γ-Fe中的最大溶解度 共晶生成Fe3C的成分 α-Fe←→γ-Fe同素异构转变点 碳在α-Fe中的最大溶解度 共析点As→FP+Fe3C
课题四 铁碳合金相图
☂相图中的特性线
ACD线为液相线。此线以上的区域是液相区，液态合金 冷却到此线温度时，便开始结晶 . AECF线为固相线。表示合金冷却到此线温度时将全部 结晶成固态 .液相线和固相线之间所构成的两个区域，是 由液态合金和结晶体组成的两相区。不过这两个区所包含 的结晶体不同，液态合金沿AC线结晶出来的是奥氏体，而 沿CD线结晶出来的是渗碳体。由液态合金直接析出的渗碳 体称为一次渗碳体（Fe3CⅠ）．
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( ）。
讲座3-2铁碳相图的应用C曲线(课程思考题)
过共析钢C曲线特征（示意图）
二次渗碳体线（高温区等温转变有先析出渗碳体）
亚共析钢C曲线特征（示意图）
（高温区等温转变有先析出铁素体）
Hypoeutectoid Isothermal
Transformation Curve 实际亚共析钢C曲线—其过冷A极不稳定
参考宋维锡《金属学》 p318
一、共析钢的奥氏体化（再加热奥氏体化目 的？）晶格改组和Fe，C原子的扩散过程。遵循形核、
长大规律:在晶界上形核，渗碳体溶解、铁素体通过点阵 重构转变成奥氏体，如下图所示。
共析钢奥氏体化温度Ac1及其转变式：
共析钢加热时在Ac1温度，奥氏体化转变式：
F(bcc,0.0218)+Fe3C(6.69) A (fcc, 0.77)
一般来说，转变温度低，D↓，长大慢→层间距薄，硬度 HB↑，强度↑ 。
珠光体型组织（珠光体、索氏体、屈氏 体）有何相同和不同点？
1.珠光体 铁素体与渗碳体的片间距为0.6～0.7μ m，通常用符号P表示。
2.索氏体 索氏体也是铁素体和渗碳体组成的机械混合物，但是片间距比珠光体小，约 为0.25μ m。用金相显微镜放大600倍能分辨出铁素体和渗碳体的片层结构。 这种组织在铁碳合金状态图上找不到它，因为它是一种不稳定组织。碳钢和 低合金钢采用正火或奥氏体等温分解，就能获得索氏体组织。索氏体具有良 好的综合机械性能。通常用符号S代表索氏体。 σ b＝686～1372（MPa） δ ＝10％～20％ HBS＝250～320
a. Cr、Mo、W、V、Nb、Ti强碳化物形成元素（也是其封 闭或缩小A相区的原因），降低奥氏体形成速度；
金属工艺学各章习题及思考题
第一篇机械工程材料基础金属材料的力学性能1．机器零件或构件工作时，通常不允许发生塑性变形，所以多以σS作为强度设计的依据。
(判断)2．一般来说，硬度越高，耐磨性越好，强度也越高。
(判断)3．材料的δ值越大，其塑性就越好。
(判断)4．材料承受小能量的多次重复冲击的能力，主要取决于冲击韧度值，而不是决定于强度。
(判断)5．金属材料发生疲劳断裂前有显著的塑性变形，且断裂是突然发生的，因此危险性很大。
(判断)6．锉刀硬度的测定方法常用（）。
(单选)A、HBS硬度测定法B、HBW硬度测定法C、HRB硬度测定法D、HRC硬度测定法7．表示金属材料屈服点的符号是（）。
(单选)A、σeB、σSC、σbD、σ-18．下列可用来作为金属材料塑性好坏的判据的是（）。
(单选)A、σbB、ψC、HBSD、HRC9．HRC硬度测定法中，所用压头是（）。
(单选)A、φ1、588mm钢球B、1200金钢石圆锥C、锥面夹角为136°的金刚石正四棱锥体D、硬质合金球10．下列说法错误的是（）。
(单选)A、金属材料的强度、塑性等可通过拉伸试验来测定B、普通铸铁可以进行压力加工C、布氏硬度实验测定的数据准确、稳定、数据重复性好D、疲劳强度常用来作为受循环交变载荷作用的零件选材、检验的依据铁碳合金1．金属结晶时，冷却速度越快，则晶粒越细。
(判断)2．金属的同素异晶转变过程实质上也是一种结晶过程。
(判断)3．固溶强化是指因形成固溶体而引起的合金强度、硬度升高的现象。
(判断)4．碳的质量分数对碳钢力学性能的影响是：随着钢中碳的质量分数的增加，其钢的硬度、强度增加，塑性、韧性也随着增加。
(判断)5．钢中磷的质量分数增加，其脆性增加(判断)6．凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶。
(判断)7．结晶就是原子从不规则排列（液态）过渡到按一定几何形状做有序排列（固态）的过程。
(判断)8．在其他条件相同时，铸成薄件的晶粒比铸成厚件的晶粒更粗。
(判断)9．在其他条件相同时，浇注时采用振动的铸件晶粒比不采用振动的铸件晶粒更细。
复习思考题一工程材料(机制11)
复习一（工程材料部分）一、基本概念晶体、非晶体、晶格、晶胞、晶面、晶向、单晶体、多晶体、晶粒、晶界、结晶、同素异晶转变（重结晶）、过冷度、变质处理（孕育处理）、组元、.相、固溶体、金属化合物、机械混合物、固溶强化、相图、共晶反应、共析反应、热脆、冷脆、钢的热处理、化学热处理、索氏体、屈氏体（托氏体）、贝氏体、马氏体、临界冷却速度、淬透性、淬硬性、过冷奥氏体A’、残余奥氏体A＂、回火稳定性、二次硬化、回火脆性、红硬性、石墨化、球化处理、石墨化退火、固溶处理、时效强化。
二、基本知识点1.评定材料机械性能的常用指标、表示符号和物理意义2.单晶体与多晶体的区别3.金属中常见的三种晶格类型4.结晶的必要条件:5.结晶的基本规律6.晶粒大小对机械性能的影响及细化晶粒的主要方法7.合金相结构的主要特性：（固溶体，金属化合物，机械混合物）8.铁碳合金基本组织的概念、成分、组织结构和性能特征9.铁碳合金相图中特性点的物理意义、温度、含碳量10.铁碳合金相图中的特性线的物理意义11.铁碳合金各相区的组织12.铁碳合金的分类13.碳的含量与铁碳合金力学性能间的关系14.钢的结晶过程及组织转变（能用冷却曲线分析）15.共晶、共析反应式16.钢在加热时的组织转变（钢的奥氏体化即奥氏体的形成过程）17.钢在冷却时的组织转变（等温转变曲线的含义）18.常用热处理工艺的概念、目的、加热温度范围、冷却方式、热处理后组织和应用19.钢的分类、牌号、性能、热处理特点及其使用范围；20.常用铸铁的种类、牌号、生产特点、组织、性能及使用范围21.有色金属及其合金(铜合金、铝合金)的分类、牌号(代号)、性能及用途。
三、复习思考题1.金属的常见晶格类型有哪几种？它们的晶体结构有哪些差异？2.简述液态金属的结晶条件和结晶过程的基本规律。
怎么理解结晶与同素异晶转变？3.晶体的各向异性是怎样产生的？实际晶体为何各向同性？4.什么叫固溶强化？固溶强化是怎样形成的？5.晶粒大小对金属的力学性能有何影响？如何细化晶粒？6.下列情况是否有相变？①液态金属凝固；②同素异晶转变；③晶粒粗细变化。
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。
热处理复习题
一、填空题1.分别填出下列铁碳合金组织的符号：奥氏体 A ；铁素体 F ；渗碳体 Fe3C ；珠光体 P ；高温莱氏体 Ld ；低温莱氏体 Ld’。
2.金属晶格的基本类型有体心立方晶格、面心立方晶格与密排六方晶格三种。
3.根据晶体缺陷的几何特点，常将其分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三大类。
4.在固态合金中由于各组元之间相互作用的不同，合金的组织可形成固溶体、金属化合物和机械混合物三种类型。
5.热处理工艺过程由加热、保温和冷却三个阶段组成。
6.按回火温度范围可将回火分为低温回火、中温回火和高温回火三种。
7.所有断裂过程都是由裂纹的形成和扩展两个基本过程组成的。
8.莱氏体是碳的质量分数为wc=4.3％的液态铁碳合金在1148 ℃时的共晶转变的产物，是奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。
9.形变铝合金可分为防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金和锻铝合金。
10.在合金相图中固相线与液相线的距离越大，合金铸造性能越差。
11.影响再结晶后晶粒大小的因素有：加热温度和保温时间、变形程度和加热速度。
12.冷塑性变形后的金属随着加热温度的升高其组织结构会发生回复、再结晶和晶粒长大三个阶段的变化。
13.共析钢在等温转变过程中，其高温转变产物有： P 、 S 和 T 。
14.贝氏体分上贝氏体和下贝氏体两种。
15.铁碳合金相图上的ES线，用代号Acm 表示，PSK线用代号A1表示，GS线用代号A3表示。
16.淬火时，最常用的冷却介质是盐水、水和油。
17.奥氏体在l148℃时溶碳能力可达2.11％。
随着温度的下降，溶解度逐渐减小，在727℃时溶碳能力为0.77％。
18.铸铁中碳的以石墨的形式析出的过程称为石墨化。
影响石墨化的因素有化学成分和冷却速度。
19.根据溶质原子在溶剂晶格中所占据的位置不同，固溶体可分为间隙固溶体和置换固溶体两类。
20.表面热处理的方法有钢的表面淬火和化学热处理。
21.45钢按用途分类属于碳素结构钢，按碳的质量分数分类属于中碳钢，按质量分类属于高级优质。
工程材料复习题
工程材料复习题1、材料的使用性能是指材料在使用过程中所表现出来的性能，主要包括性能、性能和性能等。
2、材料在外力去除后不能完全自动恢复而被保留下来的变形称为变形。
3、纯铁在室温时为晶格，而加热至912℃以上则转变为晶格。
4、Fe-Fe3C相图反映了钢铁材料的组织随和变化的规律，在工程上为正确选材、用材及制定热加工工艺提供了重要的理论依据。
5、铁碳合金中的珠光体组织是由和组成的机械混合物。
6、按用途，合金钢包括钢钢和碳素铸钢三大类。
7、主要用于制造要求综合力学性能良好的机械零件、一般需经调质处理后使用的合金钢称为钢。
8、Q235A是碳钢中的，其中“235”表示，“A”表示。
9、工程上常用的特殊性能钢主要包括钢和钢两大类。
10、钢中的有害杂质元素为和，他们分别使钢产生和。
11、Al、Cu、Ni、γ-Fe等金属具有晶体结构，Cr、Mo、W、α-Fe等金属具有晶体结构，它们均具有较好的性能。
12、钢的过冷奥氏体等温转变有体转变、体转变和体转变三个类型。
13铁碳合金的基本组织有铁素体、、、、五种。
14 通常合金称为黄铜。
15、钢的调质处理是指，中碳钢调质处理后得到的组织是，其性能特点是。
16、合金渗碳钢的含碳量属碳范围，可保证钢的心部具有良好的。
17、滚动轴承钢可采用作为预先热处理，以作为最后热处理。
18、常用金属中，γ-Fe、Al、Cu 等金属具有晶格,α-Fe具有晶格。
19、金属的结晶是在过冷的情况下结晶的,冷却速度越快,过冷度，金属结晶后的晶粒越 ,力学性能越。
20、常用的塑性指标有和。
21、实际金属中存在、、三种缺陷。
22、铁素体是碳溶于的固溶体，奥氏体是碳溶于的固溶体。
23、金属的结晶过程包括、。
24、指出下面的碳钢牌号Q235AF中字母和数字的含义：Q 、235 、A 、F 。
25、普通热处理包括、、、。
26、碳钢按用途分可以分为、。
27、强度的常用衡量指标有和分别用符号和表示。
28、常见的金属晶格类型有、和三种.29、500HBW5/750表示用直径为mm,材料为球形压头,在N压力下,保持 s,测得的布氏硬度值为 .30、铁素体的性能特点是具有良好的和，而和很低。
相图6道题
123一、根据铁碳相图分析过共晶铸铁的结晶过程。
以碳的质量分数在4.3%~6.69%的合金Ⅴ为例,与CD线的交点为1点，与CF线的交点为2 点，与PK线的交点为3点。
当温度在1点之上是均匀的液相，1点至2点是合金Ⅴ的结晶温度区间。
当温度降到2点时剩余液相发生共晶转变生成高温莱氏体。
当温度在2至3点，合金的纤维组织是先共晶渗碳体+高温莱氏体。
当温度降到3点时发生共析转变，高温莱氏体中的奥氏体转变成珠光体，因此，高温莱氏体转变为低温莱氏体。
3点以下直至室温合金的纤维组织是低温莱氏体 + 一次渗碳体。
二、根据铁碳相图分析亚共晶铸铁的结晶过程。
以合金Ⅳ为例，当温度在1点之上是均匀的液相，1点至2点是合金Ⅳ的结晶温度区间。
当温度降到2点时剩余液相发生共晶转变生成高温莱氏体。
当温度在2至3点，合金的纤维组织是奥氏体+二次渗碳体+高温莱氏体。
当温度降到3点时发生共析转变，先共晶奥氏体转变成珠光体，因此，高温莱氏体转变为低温莱氏体。
3点以下直至室温合金的纤维组织是珠光体+二次渗碳体+低温莱氏体。
三、根据铁碳相图分析共晶铸铁的结晶过程。
碳的质量分数为4.3%的合金为共晶铸铁（2分）当温度在c点之上是均匀的液相，当温度降到c点时发生共晶转变，结晶成奥氏体和渗碳体的共晶混合物，称莱氏体。
（2分）当温度降到c点以下，随温度的下降，高温莱氏体中的共晶奥氏体也同样会析出二次渗碳体。
（2分）当温度降到1点时发生共析转变，共晶奥氏体转变成珠光体。
（2分）1点至室温，合金的纤维组织是低温莱氏体，即珠光体与渗碳体的机械混合物。
（2分）四、在铁碳相图中共晶转变发生的温度是多少？其反应式是什么？锻造性能最好区域是什么？解释CD线、AE线的含义。
共晶转变发生的温度是1148℃（1分）其反应式如下：L4.3%⇔A2.11%+Fe3C（1分）锻造性能最好的合金是单相A（奥氏体）区。
CD线液态合金液相线，液态合金开始结晶出渗碳体。
AE线铁碳合金的固相线，即奥氏体结晶终了线。
《金属学及热处理》第四章复习题
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：2．渗碳体：3．奥氏体：4．珠光体：5．莱氏体：6．α-Fe ：7．Fe －Fe3C 相图：8．同素异构转变：9．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）10． 变态莱氏体：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 、 、 。
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。
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Feδ。
（）-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-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．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。
金属学思考题
材料科学基础思考题（纯金属的晶体结构部分）1、解释下列名词：合金、组织、结构、金属材料、材料科学、空间点阵、晶胞、晶格常数、晶带、致密度、配位数、同素异构转变。
2、说明布拉菲点阵的立方晶系无底心立方点阵的原因。
3、在一个立方晶胞中绘出{110}所包含的晶面。
4、在一个立方晶胞中绘出下列晶面和晶向：（123）、5、说明下列晶面是否属于同一晶带，若是则指出晶带轴的方向。
6、计算面心立方点阵中（110）晶面的面间距以及原子面密度。
7、计算体心立方点阵中（111）晶面的面间距以及原子面密度。
8、在六方晶胞中绘出（1121）和 [1 1 2 3]。
9、熟记fcc 、bcc 、hcp 晶胞中的原子数、原子半径、配位数、致密度、典型元素。
10、面心立方点阵和密排六方点阵配位数和致密度相同，为什么具有不同的原子排列。
11、面心立方结构间隙的类型、大小、数量如何。
12、体心立方结构间隙的类型、大小、数量如何。
材料科学基础思考题（纯金属的结晶部分）1、试证明均匀形核时，形成临界晶粒的△Gc 与其体积V 之间的关系式为：△Gc =V △G B /22、如果临界晶核是边长为a 的正方体，试求出其△Gc 和a 的关系。
为什么形成 [112]、[11 1]、[ 1 1 0] (112) （110） （110）、（3 11）、（13 2）立方体晶核的△Gc 比球形晶核要大?3、为什么金属结晶时一定要有过冷度?影响过冷度的因素是什么?4、试比较均匀形核与非均匀形核的异同点。
5、形核需要哪些条件。
6、论述晶体长大机理；说明晶体成长与温度梯度的关系。
7、简述三晶区形成的原因及每个晶区的性能。
8、为了得到发达的等轴晶区应该采取什么措施?为了得到发达的等轴晶区应采取什么措施？其基本原理如何。
9、对比说明金属与非金属结晶动力学综合曲线的区别。
10、能否说过冷度越大，形核率越大。
11、指出下列各题错误之处，并改正之。
（1）所谓临界晶核，就是体系自由能的减少完全补偿表面自由能增加时的晶胚大小。
(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。
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。
铁碳合金相图(习题)(题型借鉴)
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-Fe2.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-Fe3.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。
复习思考题(铁碳合金相图)2014
练习题一．名词解释铁素体奥氏体渗碳体珠光体莱氏体一次渗碳体二次渗碳体A3线A cm线PSK线二．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．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，，，，，，。
9．纯铁有三种同素异晶状态，分别是，，。
10．在Fe-Fe3C相图中，ACD线、ECF线、PSK线分别称为，，。
12．渗碳体的塑性，脆性，但高。
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。
A．A1B．A3C．A0D．A cm6．铁碳合金相图中的共析线是（），共晶线是（）A．ES B．PSK C．ECF D．HJB7．从奥氏体中析出的渗碳体是（），从液相中结晶出的渗碳体为（）A．一次渗碳体B．二次渗碳体C．三次渗碳体D．共晶渗碳体8．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 中的置换固溶体D．碳在δ- Fe 中的间隙固溶体9．珠光体是一种（）A．单相固溶体B．两相混合物C．Fe 与C 的化合物D．两相固溶体四．判断题1．铁素体的本质是碳在α-Fe 中的置换固溶体。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
A．A1B．A3C．A0D．A cm
6．铁碳合金相图中的共析线是（），共晶线是（）
A．ES B．PSK C．ECF D．HJB
7．从奥氏体中析出的渗碳体是（），从液相中结晶出的渗碳体为（）
A．一次渗碳体B．二次渗碳体C．三次渗碳体D．共晶渗碳体
8．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 中的置换固溶体D．碳在δ- Fe 中的间隙固溶体
9．珠光体是一种（）
A．单相固溶体B．两相混合物C．Fe 与C 的化合物D．两相固溶体
四．判断题
1．铁素体的本质是碳在α-Fe 中的间隙相。
（）2．珠光体P实质上是由铁素体F和渗碳体Fe3C两个相组成。
（）3．在铁碳合金平衡结晶过程中，只有碳含量为4.3%的铁碳合金才能发生共晶反应。
（）4．铁素体是C溶解到α-Fe 中形成的间隙固容体。
（）5．渗碳体是一种不稳定的化合物，容易分解成铁和石墨。
（）6．GS线表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线，统称为Acm线。
（）7．GS线表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线，统称为A3线。
（）8．PSK线叫共析线，通称Acm线。
（）9．PSK线叫共析线，通称A3线。
（）10．过共析钢结晶的过程是：L—L+A—A—A+Fe3CⅡ--P+ Fe3CⅡ。
（）11．铁素体是碳溶解在α-Fe中所形成的间隙固溶体。
（）12．奥氏体是碳溶解在γ-Fe中所形成的间隙固溶体。
（）13．ES线是碳在奥氏体中的溶解度变化曲线，通称Acm线。
（）14．ES线是碳在奥氏体中的溶解度变化曲线，通称A1线。
（）15．奥氏体是碳溶解在γ-Fe中所形成的置换固溶体。
（）16．在Fe-Fe3C相图中的ES线是碳在奥氏体中的溶解度变化曲线，通常称为A3线。
（）17．共析钢结晶的过程是：L—L+A—A—P。
（）18．在Fe-Fe3C相图中的ES线是表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线，通称Acm线。
（）19．GS线表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线，通称A1线。
（）20．亚共析钢结晶的过程是：L—L+A—A—F+A--F+P。
（）21．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。
（）22．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。
（）23．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。
（）24．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。
（）25．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。
26．在铁碳合金相图中，奥氏体在1148℃时，溶碳能力可达4.3%。
（）27．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%。
（）28．在铁碳合金相图中，铁素体在727℃时，溶碳能力可达2.11%。
（）29．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。
（）30．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%。
（）。