铁碳合金习题答案解析.docx
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铁碳合金习题答案解析.docx
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铁碳合金习题答案解析
铁碳合金
、填空题
1.在铁碳合金基本组织中,—、铁素体—和—属
于单相组织
珠光体和莱氏体属干两相组织。
2.根据溶质原子在溶剂晶格中的分布情况,固溶体有二种基本类型,它们是置换固溶体和间隙固溶体。
3.根据溶质在溶剂中的溶解情况,置换固溶体可分为无限固溶体
和有限固溶体两种。
4.铁素体与渗碳体的机械混合物称为珠光体—,渗碳体与铁素体
片状相间的组织又称为片状珠光体,在铁素体基体上分布着
颗粒状渗碳体的组织又称为粒状珠光体。
5.不同晶体结构的相,机械地混合在一起的组织,叫做固态机械
混合物,铁碳合金中,这样的组织有珠光体和莱氏体。
6.在铁碳合金基本组织中,_和_属于固溶体;
渗碳体属干化合物;珠光体和莱氏体属于机械混合物。
7.分别填写下列铁碳合金组织的符号:
奥氏体A:
铁素体F:
渗碳体C:
珠光体P。
8.铁和碳形成的金属化合物(FaC)称为__渗碳体、含碳量为
6.69%。
9.铁素体在室温时,对碳的溶解度是0.008%,在727C时溶解
度是0.0218%。
10.奥氏体对碳的溶解度,在727C时溶解度是0.77%,在
1148C时溶解度是2.11%。
11.含碳量小于2.11%的铁碳合金称为钢,钢根据室温显微组织
不同,可分为以下三类:
亚共析钢_钢,显微组织为_铁素体+珠光体,含碳量范围00218〜077%;
共析钢钢;显微组织为珠光体:
含碳量范围0.77%;
过共析钢_钢,显微组织为_珠光体+渗碳体_,含碳量范围
0.77〜2.11%。
12.碳在奥氏体中的溶解度随温度而变化,在1148°时溶碳量可达
211%,在727°时溶碳量可达077%。
13.人们常说的碳钢和铸铁即为铁、碳元素形成的合金。
14.20钢在650C时的组织为铁素体+珠光体;在100OC时的
组织为奥氏体。
15.下图所示Fe—Fe3C状态图各区的组织,分别是:
①奥氏体,
②奥氏体+渗碳体(二次渗碳体),③铁素体+奥氏体,⑷铁素体,①铁素体+珠光体,©珠光体,⑺珠光体+渗碳体(二次渗碳体)。
二、判断题(对的打“√",错的打“X”)
1.机械制造中常用的金属材料以纯金属为主。
(X)
2.组元是指组成合金的相。
组成合金(X)
3.形成间隙固溶体时,溶剂原子往往远大于溶质原子。
(
√)
4.只要两种原子大小相差不多,原子的性质也较近似时,才可以组成置换固溶体。
(√)
置换固溶体不(只)只可能是无限固溶体。
(
X)
5.铁素体是固溶体,有固溶强化现象,所以性能为硬而脆。
(×)
6.金属化合物的特点是硬而脆,莱氏体性能也是硬而脆,故莱氏体
属于金属化合物。
(×)
7.珠光体含碳量为6.69%。
(×)
8.珠光体的机械性能介于铁素体和渗碳体之间。
(√)
9.共析转变、共晶转变都是在恒定温度下进行的。
(
10.Fe—Fe3C相图中,A3温度是随含碳量增加而上升的。
(×)
11.Fe—Fe3C状态图中的S点是A1,A3,ACm三线的交点
(√)
12.PSK线是共析转变线。
(√)
三、单项选择题
1.组成合金的元素,在固态下互相溶解形成均匀单一的固相称为
。
A.晶体B.固溶体C化合物D.共晶体
2.合金中的相结构有
A.固溶体、化合物B.固溶体、机械混合物
C.化合物、机械混合物D•固溶体、化合物、机械混合物
3.合金在固体状态的相结构大致可分为。
A.固溶体和化合物B.固溶体和液溶体
C.化合物和合金D.化合物和晶体
4.合金固溶强化的基本原因是—
A.晶格类型发生了改变B.晶粒变细
C.晶格发生畸变D.同素异构
5.珠光体是
A•片状铁素体和渗碳体的机械混合物
B.球状铁素体和渗碳体的机械混合物
C.是片状渗碳体和片状石墨的机械混合物
D.A+C
6.关于FqC(渗碳体)描述错误的是。
A•铁与碳形成的稳态化合物称为渗碳体B.渗碳体通常用C
表示
C.Fe3C的含碳量为6.69%D.渗碳体的硬度极低
7.碳溶于:
一Fe晶格中所形成的间隙固溶体称为。
A•奥氏体B•渗碳体C.铁素体D•珠光体
8.碳溶于一Fe的晶格中形成的固溶体称为。
A.铁素体B.奥氏体C.渗碳体D•马氏体
9.奥氏体是。
A.组织B.液相C.化合物D.固溶体
10.奥氏体的最大的溶碳量为
A.0.77%B.>1.0%C.1.0%D.2.11%
11.渗碳体的含碳量为6.69%,按其晶体结构来说,它是一
种。
A.间隙式固溶体B•置换式固溶体C.金属化合物D.机
械混合物
12.莱氏体的室温组织是由组成的机械混合物。
A•珠光体+铁素体B.铁素体+奥氏体
C.铁素体+渗碳体D•珠光体+渗碳体
13.F的溶碳能力在。
A.0.77%〜2.11%B.0.0008%〜0.0218%
C.0.0218%〜0.77%D.0〜0.0218%
14.F的最大溶碳量为。
A.0.0008%B.0.0218%C.0.77%D.2.11%
15.FesC的含碳量为。
A.0.77%B.2.1%C.4.3%D.6.69%
16.渗碳体的性能特点是。
A•硬度低,塑性好B.硬度高,塑性好
C.硬度高,塑性差D.硬度低,塑性差
17.渗碳体的形态有多种,在室温的共析钢组织中呈
A•片状B•网状C.条状D•块状
18.下列说法错误的是。
A•铁和碳处于液态时可以溶解成均匀的液相
B•渗碳体通常用C表示,其特点是硬度低而塑性和韧性高
C.铁素体和渗碳体组成的混合物称为珠光体
D.铁碳合金相图是用来研究铁碳合金的成分、温度组织之间的关系
19.由A转变为P是属于。
D.匀晶转
A.同素异构转变B•共析转变C•共晶转变
20.铁碳合金相图上的727C线称
A.共析线B.固溶线C共晶线D.晶格转变线
21.铁碳合金相图上的1148C线称为—。
A.共析线B.固溶线C共晶线D.晶格转变线
22.在铁碳合金相图上,温度为1148C,含碳量为4.3%的C点称一
A.共析点B.共晶点C.熔点D.晶格转变点
23.
A.共析点B.共晶点C.熔点
D.晶格转变点
在铁碳合金相图上,温度为727C,含碳量为0.77%的S点称—
24.在铁碳合金相图上,奥氏体A和珠光体P的分界点的温度为
A.1538CB.1148CC.912CD.727C
25.铁碳合金组织的组成物中哪些在室温下不能存在?
A.AB.PC.FD.Fe3C
26.在铁碳合金相图上,钢和铸铁的分界点的含碳量为
A.0.0218%B.0.77%C.2.11%D.4.3%
27.含碳量1.3%的钢,从950C冷至An〜ArCm温度,其组织应是.
A•奥氏体B.铁素体+奥氏体
C.珠光体+奥氏体D•奥氏体+二次渗碳体
28.含碳量的钢称为亚共析钢。
A.v0.02%B.v0.77%C.>0.77%D.=0.77%
29.凡含碳量<0.0218%的铁碳合金称为。
A•钢B.铸铁C.工业纯铁D.麻口铁
30.含碳量为—的铸铁称为共晶白口铸铁。
A.0.02%B.0.77%C.2.11%D.4.3%
31.亚共析钢的室温平衡组织是由组成的。
A•铁素体和渗碳体B.低温莱氏体
C.铁素体和珠光体D.珠光体和呈网状的二次渗碳体
32.共析钢的室温平衡组织是。
A.FB.AC.PD.F+P
33.过共析钢的室温平衡组织是—。
A.FB.PC.F+PD.P+Fe>C
34.在下列铁碳合金中含碳量由小到大顺序排列正确的是哪一组?
A•纯铁→共析钢→铸铁B.铸铁→共析钢→纯铁
C.共析钢→纯铁→铸铁D.共析钢→纯铁→铸铁
35.在铁碳合金相图上,Ae是临界点
A.P<--→AB.F--→AC.P+Fes--→AD.F+A--→A
36.在下列铁碳合金中含碳量由大到小顺序排列正确的是哪一组?
A•铸铁—共析钢—纯铁B.纯铁→共析钢→铸铁
C.共析钢—纯铁→铸铁D.纯铁→铸铁→共析钢
37.随着含碳量的增加,碳钢的强度
A.降低B.提高C.先提高后降低D.先降低后提高
38.钢铁材料中,含碳量最低的材料是,综合机械性能好,成
分为珠光体的材料为,含碳量最高的材料是。
A•工业纯铁/共析钢/铸铁B•铸铁/钢/工业纯铁
C.亚共析钢/共析钢/过共析钢D•铁素体/珠光体/渗碳体
39.生产中使用的钢的含碳量不超过1.35%的原因是一。
A.硬度太高B.强度太高C.塑性太低(差)D.刚度太高
四、多项选择题
1.铁素体为B—晶格,奥氏体为A—晶格,渗碳体为—D_晶格。
A•面心立方B.体心立方C.密排六方D•复杂的八
面体
2.含碳量1.3%的铁碳合金,在950C时的组织为B,在
650C时的组织为D。
A.珠光体B.奥氏体C.铁素体+珠光体D.珠光体
+渗碳体
3.铁碳合金相图上的ES线,其代号用D表示,GS线,其代号用C表示,PSK线,其代号用A表示。
A.AiB・A2C・A3D・ACCm
4.铁碳合金相图上的共析线是_C,共晶线是_A。
A・ECF线B・ACD线C.PSK线D・AECF线
5.从奥氏体中析出的渗碳体为—L,从液体中结晶出的渗碳体为
A_。
A.—次渗碳体B.二次渗碳体C.三次渗碳体D.共
晶渗碳体
五、问答题
1.为什么固溶强化可以提高金属材料的机械性能?
答:
由于固溶体的晶格发生畸变,塑性变形抗力增加,因而使固溶体强度、硬度提高,塑性、韧性下降。
2.试述含碳量对碳钢组织和性能有何影响?
随着含碳量不断增加,合金组织中F软相的量逐渐减少,铁碳合金的塑性不断下降。
含碳量超过2.11%后,出现以Fe3C为基体的组织,塑性很差。
冲击韧性基本与塑性的变化一致。
FeC本身硬而脆,随含碳量不断增加,合金组织中FesC量逐渐增加,因此铁碳合金的硬度上升。
铁碳合金的强度与FeβC的数量及其形态有关,还与珠光体有
关。
在铁碳合金组织中以珠光体强度最高。
当含碳量小于0.90%时,
随着含碳量的增加,珠光体的量不断增加,因此强度上升。
当含碳量大于0.9%以后,渗碳体以网状分布于晶界处或以粗大片状存在于基体中,使钢的脆性大增,同时珠光体的量不断减少,故而强度也明显下降。
3.比较20钢与40钢,在平衡条件下的硬度、强度、韧性及塑性。
答:
由于40钢含碳量高于20钢,故含有珠光体量较多,所以硬度与强度要高于20钢,而塑性与韧性要低于20钢。
4.根据铁碳合金简化相图,说明下列现象的原因:
1%含碳量的铁碳
合金比0.5%含碳量的铁碳合金的硬度高。
答:
根据铁碳合金简化相图,1%含碳量的铁碳合金所含的Fe3C比
0.5%含碳量的铁碳合金所含的Fe3C要多得多,而FesC硬度很高,所以1%含碳量的铁碳合金比0.5%含碳量的铁碳合金的硬度高。
5.工业用铁碳合
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