赵乾胜 10机本一班

11. 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。 本题答案：错误

12共析钢结晶的过程是：L—L+A—A—P。 本题答案：正确

13. GS线表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线，通称A1线。 本题答案：错误

14. 铸铁在室温下的相组成物是铁素体和渗碳体。 本题答案：正确

15. 铁素体是碳溶解在α-Fe中所形成的间隙固溶体。 本题答案：正确

16. 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。 本题答案：错误

17. 过共析钢缓冷到室温时，其平衡组织由珠光体和二次渗碳体组成。 本题答案：正确

18. 奥氏体是碳溶解在α-Fe中所形成的间隙固溶体。 本题答案：错误

19. ES线表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线，通称Acm线。 本题答案：错误

20. GS线表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线，通称A3线。 本题答案：正确

21. 金属化合物的性能特点时硬度高，熔点低、脆性大。 本题答案：错误

22. 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 本题答案：错误

23. 合金中各组成元素的原子按一定比例相互作用而生成的一种新的具有金属特性的物质称为固溶体。 本题答案：错误

24. 在铁碳合金平衡结晶过程中，只有碳质量分数为0.77％的铁碳合金才能发生共析反应。 本题答案：错误

25. 在亚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。 本题答案：错误

26. 铁碳合金的室温的相组成为铁素体和渗碳体。 本题答案：正确

27. 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。 本题答案：错误

28. 一个合金的室温组织为α+ βⅡ+ (α+ β)， 它由三相组成。 本题答案：错误

29. 亚共析钢的冷却转变过程是：L→L+A→A→A+Fe3CⅡ→P+ Fe3CⅡ 本题答案：错误

30. 45钢冷却过程中组织转变是：L→L+A→A→A+F→P+ F 本题答案：正确

31. 过共析钢结晶的过程是：L—→L+A—→A—→A+Fe3CⅡ—→P+ Fe3CⅡ。 本题答案：正确

- 9 -

赵乾胜 10机本一班

32. T12钢冷却过程中组织转变是：L—→L+A—→A—→A+Fe3CⅡ—→P+ Fe3CⅡ 本题答案：正确

33. 莱氏体的含碳量为6.69％。 本题答案：错误

34. 珠光体的含碳量为0.77％。 本题答案：正确

35. 珠光体的含碳量为6.69％。 本题答案：错误

36. 铁素体是碳在γ- Fe 中的间隙固溶体。 本题答案：错误

37. 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。 本题答案：错误

五．简答题（本大题共24小题，每小题10分，共240分） 1、

根据铁碳合金相图填表 本题答案： 钢温显微组温

显微组织 温度℃ 显微组织

号 度 ℃ 织 度℃ 20 700 F+P 800 F+A 920 A 45 700 F+P 750 F+A 850 A T12 700 P+Fe3C 780 A+Fe3C 920 A 2.合金中固溶体和金属间化合物在结构和性能上有什么主要差别？

答案：在结构上：固溶体的晶体结构与溶剂的结构相同，而金属间化合物的晶体结构不同于组成它的任一组元，它是以分子式来表示其组成。

在性能上：形成固溶体和金属间化合物都能强化合金，但固溶体的强度、硬度比金属间化合物低，塑性、韧性比金属间化合物好，也就是固溶体有更好的综合机械性能。

3.铁碳合金中基本相有哪几相？

答案：铁碳合金中基本相有3个：铁素体（F）,奥氏体（A）,渗碳体（Fe3C）

4.铁碳合金中基本组织是哪些？并指出哪个是单相组织、哪个是双相混合组织。 答案：铁碳合金中基本组织有6个：F,A,Fe3C,P,Ld’,Ld

单相组织有3个：F,A,Fe3C 双相混合组织有3个：P,Ld’,Ld

5.试写出T12钢冷却时的结晶过程转变表达式，计算该钢在室温下的组织组成物的相对百分含量，并估算此钢的大致硬度。(已知：珠光体的大致硬度是240HB，渗碳体的大致硬度是800HB) 答案：（1）结晶过程转变表达式：

L→L+A→A→A+ Fe3CⅡ→P+ Fe3CⅡ（2）T12钢室温下组织为：P，Fe3C

计算珠光体和二次渗碳体的相对百分含量：mp=（6.67-1.2）/（6.67-0.77）*100%=93% mFe3C = 1-93%=7%

（3）此碳钢的大致硬度为：93%*240+7%*800=279.2HB 6.二块钢样，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%，

- 10 -

赵乾胜 10机本一班

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？（铁素体含碳量可思略不计）

答案：第一块：Wc=40%*0.77%=0.308% 第二块：Wc=95%*0.77%+5%*6.67%=1.08%

7.写出铁碳相图上共晶和共析反应式及反应产物的名称。 答案：共晶反应：LE?Ld(A+Fe3C)。产物名称：高温莱氏体 共析反应：AS?P(F+Fe3C)。产物名称：珠光体

8.请填写出Fe—Fe3C相图上1-7处的组织。

本题答案：1：L+A；2：L+Fe3CⅠ； 3：A； 4：P+F；5：P+Fe3CⅡ；6：Ld′+P+Fe3CⅡ； 7：Ld′+Fe3CⅠ

9.试分析含碳量为0.6%的铁碳含金在室温下相的相对含量和组织相对含量。 本题答案：

（1）室温下组织为：P和F mp=0.6/0.77*100%=78% mF= 1-78%=22% （2）室温下相为： F和Fe3C mF=（6.67-0.6）/6.67*100%=91% mFe3C = 1-91%=9%

10.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。

答案：A1：即PSK线，共析转变线，在这条线上发生共析转变，转变产物为珠光体 A3：即GS线，奥氏体冷却时析出铁素体的开始线 Acm：即ES线，碳在奥氏体中的溶解度曲线

11.试计算退火状态的T10钢珠光体和二次渗碳体的相对含量，并估算此碳钢的大致硬度。

- 11 -

赵乾胜 10机本一班

（已知：珠光体的大致硬度是240HB，渗碳体的大致硬度是800HB） 答案：

（1）T10钢室温下组织为：P，Fe3C

（2）计算退火状态的T10钢珠光体和二次渗碳体的相对含量 mp=（6.67-1.0）/（6.67-0.77）*100%=96% mFe3C = 1-96%=4%

（2）此碳钢的大致硬度为： 96%*240+4%*800=262.4HB

12.二块钢样，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30%，铁素体70%；

第二块：珠光体占93%，二次渗碳体占7%。

试问它们的含碳量约为多少？（铁素体中含碳量可忽略不计） 答案：（1）第一块：Wc=30%*0.77%=0.23%

（2）第二块：Wc=80%*0.77%+20%*6.67%=1.2%

13.一块钢样，退火后经显微组织分析，其组织组成物的相对含量如下：珠光体占40%，铁素体60%。请问它的含碳量约为多少？试写出该钢在冷却过程中的组织转变表达式。（铁素体含碳量可忽略不计） 本题答案：（1）此钢含碳量大约为： Wc=40%*0.77%=0.308%

（2）转变表达式：L→L+A→A→A+F→P+F

14.根据Fe —Fe3C相图计算： 20钢和T12钢室温下组织组成物的相对质量百分比（铁素体含碳量忽略不计）。 答案：（1）20钢：室温下组织为：P和F mp=0.2/0.77*100%=21% mF= 1-21%=79% （2）T12钢：室温下组织为：P和Fe3C

mp=（6.67-1.2）/（6.67-0.77）*100%=93% mFe3C = 1-93%=7%

15.根据Fe —Fe3C相图计算： 60钢和T10钢室温下组织组成物的相对质量百分比（10分）（铁素体含碳量忽略不计） 答案：（1）60钢：

室温下组织为：P和F mp=0.6/0.77*100%=78% mF= 1-78%=22%

（2）T10钢：室温下组织为：P和Fe3C mp=（6.67-1.0）/（6.67-0.77）*100%=96% mFe3C = 1-96%=4%

16.45钢退火状态，已知其珠光体硬度240HB，试计算45钢的硬度并估算其强度。 本题答案：（1）室温下组织为：P和F mp=0.45/0.77*100%=58%

mF= 1-58%=42%（2）此碳钢的大致硬度为：58%*240+42%*80=172.8HB （3）此碳钢的大致强度为：σb=3.5×172.8=605MPa

17.某退火态的碳钢，经金相分析，其组织为珠光体和二次渗碳体，二次渗碳体约占7.5%，

- 12 -