第五章__铁碳相图

第五章铁碳相图一、解释下列名词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为，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？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？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？4、画出Fe-Fe3C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。5、简述Fe-Fe3C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。6、亚共析钢、共析钢和过共析钢的组织有何特点和异同点。7、分析含碳量分别为0.20%、0.60%、0.80%、1.0%的铁碳合金从液态缓冷至室温时的结晶过程和室温组织。8、指出下列名词的主要区别：一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体与共析渗碳体。9、根据Fe-Fe3C相图，计算：⑴室温下，含碳0.6%的钢中珠光体和铁素体各占多少；⑵室温下，含碳1.2%的钢中珠光体和二次渗碳体各占多少；⑶铁碳合金中，二次渗碳体和三次渗碳体的最大百分含量。10、某工厂仓库积压了许多碳钢（退火状态），由于钢材混杂，不知道钢的化学成分，现找出其中一根，经金相分析后，发现其组织为珠光体+铁素体，其中铁素体占80%，问此钢材的含碳量大约是多少？11、对某退火碳素钢进行金相分析，其组织的相组成物为铁素体+渗碳体（粒状），其中渗碳体占18%，问此碳钢的含碳量大约是多少？12、对某退火碳素钢进行金相分析，其组织为珠光体+渗碳体（网状），其中珠光体占93%，问此碳钢的含碳量大约为多少？13、计算Fe-1.4%C合金在700℃下各个相及其组分数量和成分。14、根据Fe-Fe3C相图，说明产生下列现象的原因：⑴含碳量为1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢硬度高；⑵在室温下，含碳0.8%的钢其强度比含碳1.2%的钢高；⑶在1100℃，含碳0.4%的钢能进行锻造，含碳4.0%的生铁不能锻造；⑷绑轧物件一般用铁丝（镀锌低碳钢丝），而起重机吊重物却用钢丝绳（用含碳量为0.60%、0.65%、0.70%、0.75%等钢制成）。四、选择题1、质量一定的γ-Fe转变为α-Fe时,体积()。A、胀大；B、缩小；C、不变2、碳在γ-Fe中的最大溶解度为()。A、0.0218%；B、0.77%；C、2.11%；D、4.3%3、渗碳体是一种具有复杂晶体结构的()。A、间隙相；B、间隙化合物；C、间隙固溶体4、铁碳合金在平衡结晶过程中，()。A、只有含碳0.77%的合金才有共析转变发生；B、只有含碳小于2.06%的合金才有共析转变发生；C、含碳0.0218～6.69%的合金都有共析转变发生5、由()析出的渗碳体叫做三次渗碳体。A、铁素体；B、奥氏体；C、液态金属6、铁碳合金中，()组织为共晶反应产物。A、铁素体；B、珠光体；C、莱氏体7、平衡结晶时，凡含碳量()的铁碳合金，自1148℃冷至727℃时,均从奥氏体中析出二次渗碳体。A、0.0218～6.69%；B、0.77～2.11%C、0.77～6.69%8、一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体()。A、晶体结构不同，组织形态相同；B、晶体结构相同，组织形态不同；C、晶体结构与组织形态都不同。9、由于三次渗碳体的数量很少，故对()性能的影响可忽略不计。A、工业纯铁；B、钢和铸铁；C、所有Fe-C合金10、室温平衡状态下，钢中的碳绝大部分是以()形式存在于组织中。A、铁素体；B、渗碳体；C、石墨碳11、含碳量0.45%的铁碳合金平衡结晶后，按相组成物计算，其中铁素体占()。A、93.60%；B、42.77%；C、57.23%12、钢的力学性能与()的数量、形态和分布有关。A、铁素体；B、奥氏体；C、渗碳体13、含碳1.2%的铁碳合金平衡结晶时，727℃时的Fe3CⅡ量与冷至室温时的Fe3CⅡ量相比()。A、727℃时多；B、室温时多；C、一样多14、平衡结晶时，从奥氏体中析出的Fe3CⅡ一般呈()状分布。A、薄片；B、颗粒；C、网五、判断题()1、奥氏体是C在γ-Fe中的间隙固溶体。()2、在室温平衡状态下，珠光体和莱氏体都是由F和Fe3C两种基本相组成的。()3、亚共析钢室温组织中珠光体的数量随含碳量增加而增加。()4、含碳量0.77%的铁碳合金平衡结晶时，奥氏体转变成铁素体的转变温度随含碳量增加而升高。()5、铁碳合金中的机械混合物，其强度、硬度都比其组成相高。()6、共晶反应发生于所有含碳量大于2.11%而小于6.69%的铁碳合金中。()7、过共析钢平衡结晶时，从1148℃冷至727℃时，奥氏体的含碳量不断降低。()8、平衡状态下，铁碳合金的强度和硬度随含碳量增加而提高。()9、过共的钢的室温平衡组织由珠光体和二次渗碳体两相组成。()10、铁碳合金室温下平衡组织由铁素体和渗碳体组成。通常铁素体作为基体，而渗碳体作为第二相。()11、亚共析钢加热到AC1～AC3之间时，奥氏体的含碳量大于钢的含碳量。()12、含碳量0.45%的铁碳合金锻造时应加热到Fe-Fe3C相图中PSK线与GS线之间的温度范围。()13、在Fe-Fe3C相图中，PQ线为碳在铁素体中的固溶线。()14、在铁碳合金中，只有共析成分点的合金结晶时，才能发生共析转变，形成共析组织。()15、在缓冷至室温条件下，碳的质量分数为0.8%的钢比碳的质量分数为1.2%的钢硬度低。()16、共析钢由液态缓冷至室温时析出的二次渗碳体，在组织形态与晶体结构方面均与一次渗碳体不同。