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