第四章 金属学及热处理铁碳合金 复习题 下载本文

第四章 铁碳合金及Fe-Fe3C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、??Fe、??Fe(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。( )

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.Fe?Fe3C相图上的共析线是( ),共晶线是( )。 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+ Fe3 C。

4. 默画出按“组织组成物”填写的Fe?Fe3C相图。Fe?Fe3C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20t3C,求此钢的成分。

提示:用杠杆定理计算。

6. 如图为Fe-Fe3C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: