课堂练习题

15.Fe-Fe3C相图中，共析线的温度为（D）。 相图中，共析线的温度为（ 相图中 A．724℃ B．725℃ C．726℃ D．727℃ ． ℃ ． ℃ ． ℃ ． ℃ B 16.在铁碳合金中，共析钢的含碳量为（ ）。 在铁碳合金中， 在铁碳合金中 共析钢的含碳量为（ 0.67％ B．0.77％ C．0.8％ D．0.87％ ％ ． ％ ． ％ ． ％ 17.某Fe-C合金在平衡冷却条件下，在800℃开始发生 合金在平衡冷却条件下， 某 合金在平衡冷却条件下 ℃开始发生A→Fe3C 转变， 转变， 转变，727℃发生 ℃发生A→P转变，可以知道（ B ） 转变 可以知道（ A．该合金属于亚共析合金 B．该合金属于过共析合金 ． ． C．该合金含碳量小于 ．该合金含碳量小于0.02% D．其耐磨性比工业纯铁的低 ． 18.已知某优质碳素钢经完全退火后 已知某优质碳素钢经完全退火后Fe3CⅡ的体积分数为 已知某优质碳素钢经完全退火后 Ⅱ的体积分数为4.8%， ， 其钢号是（ ）。 D 其钢号是（ A． 30 B． 50 C． T7 D． T10 ． ． ． ． 19.某Fe-C合金由液态极其缓慢的冷到室温，发生如下反应： 合金由液态极其缓慢的冷到室温， 某 合金由液态极其缓慢的冷到室温 发生如下反应： L→γ，γ→γ′+Fe3CⅡ，γ′→α+Fe3C，该合金的含碳量范围是 ， Ⅱ ， （ ）。 B A． <0.77% B． >0.77%且<2.11% C． >0.77% D． >2.1% ． ． 且 ． ．
4．含碳量为0.45％的钢加热到 ．含碳量为 ％的钢加热到1200℃开始锻造，冷却到 ℃开始锻造，冷却到800℃停 ℃ 止锻造。 止锻造。 钢在1200~800℃锻造恰巧是在其塑性良好的单相奥氏体区 答：45钢在 钢在 ℃ 进行，若开锻温度＞ 进行，若开锻温度＞1200℃，由于其奥氏体晶粒易长大，使其塑 ℃ 由于其奥氏体晶粒易长大， 性变差，易产生锻造缺陷；若停锻温度＜ ℃ 处于45钢的 钢的P+F 性变差，易产生锻造缺陷；若停锻温度＜800℃，处于 钢的 两相区，其塑性也变差，也易产生锻造缺陷（如锻造裂纹）。 两相区，其塑性也变差，也易产生锻造缺陷（如锻造裂纹）。 5．铁丝易折弯，铸铁易破裂，为什么？ ．铁丝易折弯，铸铁易破裂，为什么？ 硬度低、 答：铁丝一般为低碳钢丝，室温组织为P+F较多，硬度低、塑性 铁丝一般为低碳钢丝，室温组织为 抗弯能量差，故易折弯。铸铁含碳量高，室温组织由P+ 好，抗弯能量差，故易折弯。铸铁含碳量高，室温组织由 Fe3CⅡ网状 网状+Ld'组成，硬度高、脆性大、抗裂纹扩展能力差， 组成， 组成 硬度高、脆性大、抗裂纹扩展能力差， 故易破裂。 故易破裂。
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 通常铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成， 通常铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成 A 到中心的排列顺序为（ 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 ．细晶粒区－柱状晶粒区－ ．细晶粒区－ 粒区－ 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 ．等轴晶粒区－细晶粒区－ ．等轴晶粒区－ 晶粒区－ 晶粒区－细晶粒区 12.优质钢的含硫量应控制在下列（ ）范围内。 优质钢的含硫量应控制在下列（ 优质钢的含硫量应控制在下列 C 范围内。 A．0.06％～ ％～0.05％ B．0.05％～ ％～0.035％ C．0.035％～ ％～0.02 ． ％～ ％ ． ％～ ％ ． ％～ ％～0.015％ ％ D．0.02％～ ． ％～ ％ 13.优质钢的含磷量应控制在下列（ ）范围内。 优质钢的含磷量应控制在下列（ 优质钢的含磷Fra Baidu bibliotek应控制在下列 C 范围内。 A．0.055％～ ％～0.045％ B．0.045％～ ％～0.035％ ． ％～ ％ ． ％～ ％ C．0.035％～ ％～0.03％ D．0.03％～ ％～0.02％ ． ％～ ％ ． ％～ ％ 14.在Fe-Fe3C相图中，PSK线也称为（B）。 相图中， 线也称为（ 在 相图中 线也称为 A．共晶线 B．共析线 C．A3线 D．Acm线 ． ． ． 线 ． 线
二、判断题 1. 在退火状态下，随钢中的含碳量增加，其强度总是 在退火状态下，随钢中的含碳量增加， × 提高的。（ 提高的。（ ） 2. 在退火状态下，随含碳量增加，钢的硬度总是提高 在退火状态下，随含碳量增加， 的。（√ ） × 3. 高碳钢的耐磨性总高于低碳钢的耐磨性。（ ） 高碳钢的耐磨性总高于低碳钢的耐磨性。（ 4. 钢的耐磨性不仅与成分有关，还与其组织有关（√ ） 钢的耐磨性不仅与成分有关，还与其组织有关（ 5. 在优质钢中，S、P元素总是有害元素。（√ ） 在优质钢中， 、 元素总是有害元素 元素总是有害元素。（ 6. 通过热处理方法无法减小或消除结晶时产生的成分 偏析。（ 偏析。（×）
6．为什么钢铆钉用低碳钢（ωc=0.25%)制作？ ．为什么钢铆钉用低碳钢（ 制作？ 制作 的钢制铆钉通常在正火态下使用， 答：ωc=0.25%的钢制铆钉通常在正火态下使用，其室温组织为 的钢制铆钉通常在正火态下使用 细小块状的细珠光体加铁素体， 细小块状的细珠光体加铁素体，该组织具有一定的强度和良好 的韧性，即具有良好的综合力学性能，故能满足使用性能（ 的韧性，即具有良好的综合力学性能，故能满足使用性能（如 较好的抗冲击、抗剪能力等）的要求。 较好的抗冲击、抗剪能力等）的要求。 7．为什么绑扎物体一般用铁丝（镀锌低碳钢丝）， 而起重机 ．为什么绑扎物体一般用铁丝（镀锌低碳钢丝）， 钢丝绳却用60钢 制成？ 钢丝绳却用 钢（ωc=0.60%)制成？ 制成 其硬度低、 答：镀锌低碳钢丝室温下的组织为P+F较多，其硬度低、塑性 镀锌低碳钢丝室温下的组织为 易折弯，故容易将物体绑紧。 好、易折弯，故容易将物体绑紧。而起重机钢丝绳的力学性 能需较高的抗拉强度， 钢经淬火加中温回火， 能需较高的抗拉强度，用60钢经淬火加中温回火，可获得回 钢经淬火加中温回火 火屈氏体组织，随后经冷拔成为具有较高的强度细钢丝， 火屈氏体组织，随后经冷拔成为具有较高的强度细钢丝，然 后再搓制成钢丝绳，故钢丝绳用60钢制作 钢制作。 后再搓制成钢丝绳，故钢丝绳用 钢制作。
课堂练习
一、选择题 1. 铁素体是碳溶解在（A）中所形成的间隙固溶体。 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（B）中所形成的间隙固溶体。 奥氏体是碳溶解在（ 中所形成的间隙固溶体。 奥氏体是碳溶解在 A．α-Fe ． B．γ-Fe ． C．δ-Fe ． D．β-Fe ． 3.渗碳体是一种（C）。 渗碳体是一种（ 渗碳体是一种 A．稳定化合物 ． B．不稳定化合物 ． C．亚稳定化合物 ． D．易转变化合物 ．
C 4.在Fe-Fe3C相图中，钢与铁的分界点的含碳量为（ ）。 在 相图中， 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（C）。 莱氏体是一种（ 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（D）。 相图中， 线也称为 线也称为（ 在 相图中 A．共晶线 B．共析线 C．A3线 D．Acm线 ． ． ． 线 ． 线 7.在Fe-Fe3C相图中，GS线也称为（C）。 相图中， 线也称为 线也称为（ 在 相图中 A．共晶线 B．共析线 C．A3线 D．Acm线 ． ． ． 线 ． 线 A 8. 在Fe-Fe3C相图中，共析线也称为（）。 相图中， 相图中 共析线也称为（）。 A．A1线 B．ECF线 C．Acm线 D．PSK线 ． 线 ． 线 ． 线 ． 线 9.珠光体是一种（C）。 珠光体是一种（ 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 ． ． ． ． C 10.在铁－碳合金中，当含碳量超过（ ）以后，钢的硬度虽然在继 在铁－ 在铁 碳合金中，当含碳量超过（ 以后， 续增加，但强度却在明显下降。 续增加，但强度却在明显下降。 A．0.8％ B．0.9％ C．1.0％ D．1.1％ ． ％ ． ％ ． ％ ． ％
三.思 考 题
1.根据 根据Fe-Fe3C相图，说明下列原因： 相图， 根据 相图 说明下列原因： （1）低碳钢具有较好的塑性，而高碳钢具有较好的耐磨性； ）低碳钢具有较好的塑性，而高碳钢具有较好的耐磨性； （2）钢中碳含量一般不超过WC 1.35%； ）钢中碳含量一般不超过W ； （3）钢适宜锻压成型，而铸铁不能锻压，只能铸造成型； ）钢适宜锻压成型，而铸铁不能锻压，只能铸造成型； 的碳钢要加热到1200℃开始锻造，冷到 （4）碳含量为WC 0.45%的碳钢要加热到 ）碳含量为W 的碳钢要加热到 ℃开始锻造， 800℃时停止锻造。 ℃时停止锻造。 答:（1）低碳钢组织为：F多+P，高碳钢组织为：P+Fe3CⅡ。由 （ ）低碳钢组织为： ，高碳钢组织为： 于 F的硬度 的硬度=80HBW，Fe3C的硬度 的硬度=800HBW， P的硬度 的硬度=180HBW。 的硬度 ， 的硬度 ， 的硬度 。 F的伸长率 的伸长率A=50%， P的A=20% ，Fe3C的A≈0 的伸长率 ， 的 的 ≈ 故低碳钢具有较好的塑性，而高碳钢具有较好的耐磨性。 故低碳钢具有较好的塑性，而高碳钢具有较好的耐磨性。 （2）当 Wc >1.0%时：钢的 b↓而HBW↑，脆性也 。为保证 ） 时 钢的σ 而 ，脆性也↑。 工业用钢应具有足够的σb 和一定的δ 、ak ，故其碳含量一般都不 工业用钢应具有足够的 和一定的 超过Wc1.3% ~1.4%。 超过 。
2．钳工用手工锯锯T10、T12钢料时比锯 、20钢料费力，锯 ．钳工用手工锯锯 钢料时比锯10、 钢料费力 钢料费力， 、 钢料时比锯 条容易磨钝。 条容易磨钝。 钢料供货状态为球化退火态， 答：一般情况下T10、T12钢料供货状态为球化退火态，其 一般情况下 、 钢料供货状态为球化退火态 组织为球状珠光体（ 组织为球状珠光体（即细小粒状的渗碳体均匀分布在铁素 体基体上）， ），而 、 钢料供货状态为退火态 钢料供货状态为退火态， 体基体上），而10、20钢料供货状态为退火态，其组织为 块状的珠光体+铁素体 且铁素体含量较多。 铁素体， 块状的珠光体 铁素体，且铁素体含量较多。渗碳体与铁素 体相比，前者硬度高、耐磨性好，故用手工锯锯T10、T12 体相比，前者硬度高、耐磨性好，故用手工锯锯 、 钢料时比锯10、 钢料费力 锯条容易磨钝。 钢料费力， 钢料时比锯 、20钢料费力，锯条容易磨钝。 3．在室温下，含碳量为0.8％的钢其强度比含碳量为 ％的 ．在室温下，含碳量为 ％的钢其强度比含碳量为1.2％ 钢高。 钢高。 答：在室温下，含碳量为0.8％的钢其组织为 。含碳量为 ％ 在室温下，含碳量为 ％的钢其组织为P。含碳量为1.2％ 的钢其组织为P+Fe3CⅡ网状。而Fe3CⅡ网状是一个硬脆相，故它的 是一个硬脆相， 的钢其组织为 存在使含碳量为1.2％的钢的强度降低。 存在使含碳量为 ％的钢的强度降低。
7.铁素体是碳溶解在 铁素体是碳溶解在α-Fe中所形成的置换固溶体。 × 中所形成的置换固溶体。 铁素体是碳溶解在 中所形成的置换固溶体 8.铁素体是碳溶解在 铁素体是碳溶解在γ-Fe中所形成的间隙固溶体。 × 中所形成的间隙固溶体。 铁素体是碳溶解在 中所形成的间隙固溶体 9.钢中的含硫量增加，其钢的热脆性增加。 √ 钢中的含硫量增加， 钢中的含硫量增加 其钢的热脆性增加。 10.钢中的含磷量增加，其钢的热脆性增加。 × 钢中的含磷量增加， 钢中的含磷量增加 其钢的热脆性增加。 11.渗碳体是一种不稳定化合物，容易分解成铁和石墨。× 渗碳体是一种不稳定化合物， 渗碳体是一种不稳定化合物 容易分解成铁和石墨。 12.GS线表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线，通称Acm 线表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线，通称 线表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线 线。 × √ 13.GS线表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线，通称 线。 线表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线， 线表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线 通称A3线 14.PSK线叫共析线，通称 线叫共析线， 线叫共析线 通称Acm线。 线 × 15.PSK线叫共析线，通称 线。 × 线叫共析线， 线叫共析线 通称A3线 16.过共析钢结晶的过程是：L—L+A—A—A+Fe3CⅡ--P+ 过共析钢结晶的过程是： 过共析钢结晶的过程是 Ⅱ Fe3CⅡ。 √ Ⅱ 17.共析钢结晶的过程是：L—L+A—A—P。√ 共析钢结晶的过程是： 共析钢结晶的过程是 18.奥氏体是碳溶解在 奥氏体是碳溶解在γ-Fe中所形成的间隙固溶体。 √ 中所形成的间隙固溶体。 奥氏体是碳溶解在 中所形成的间隙固溶体