①②③室温
四．按冶炼时脱氧程度的不同分类
1、沸腾钢2、镇静钢3、半镇静钢
一、填空题
1、铁碳合金室温时的基本组织有___________、__________、_________、珠光体和莱氏体。
2、铁碳合金状态图中，最大含碳量为__________。
3、纯铁的熔点是___________。
4、铁碳合金状态图中有_________个单相区，_________个二相区。
二、单项选择题
1、研究铁碳合金状态图时，图中最大含碳量为（）
A、0.77%B、2.11%C、4.3%D、6.69%
2、发生共晶转变的含碳量的范围是（）
A、0.77%—4.3%B、2.11%—4.3%C、2.11%—6.69%D、4.3%—6.69%
3、共晶转变的产物是（）
A、奥氏体B、渗碳体C、珠光体D、莱氏体
4、珠光体是（）
A、铁素体与渗碳体的层片状混合物B、铁素体与奥氏体的层片状混合物
C、奥氏体与渗碳体的层片状混合物D、铁素体与莱氏体的层片状混合物
5、共析转变的产物是（）
A、奥氏体B、渗碳体C、珠光体D、莱氏体
6、共析钢的含碳量为（）
A、Wc=0.77%B、Wc>0.77%C、Wc<0.77%D、Wc=2.11%
7、Wc<0.77%铁碳合金冷却至A3线时，将从奥氏体中析出（）
A、铁素体B、渗碳体C、珠光体D、莱氏体
8、Wc>4.3%的铁称为（）
A、共晶白口铸铁B、亚共晶白口铸铁C、过共晶白口铸铁D、共析白口铸铁
9、铁碳合金相图中，ACD线是（）
A、液相线B、固相线C、共晶线D、共析线
10、铁碳合金相图中的Acm线是（）
A、共析转变线B、共晶转变线C、碳在奥氏体中的固溶线
D、铁碳合金在缓慢冷却时奥氏体转变为铁素体的开始线
11、工业上应用的碳钢，Wc一般不大于（）
A、0.77%B、1.3%—1.4%C、2.11%—4.3%D、6.69%
12、铁碳合金相图中，S点是（）
A、纯铁熔点B、共晶点C、共析点D、纯铁同素异构转变点
13、钢的含碳量一般在（）
A、0.77%以下B、2.11%以下C、4.3%以下D、6.69%以下
三、简答题
23、什么是金属的同素异构转变？
以纯铁为例说明金属的同素异构转变。
24、含碳量对合金的组织和性能有什么影响？
四、综合题
25、画出铁碳合金状态图，并分析40钢（Wc=0.40%）由液态缓冷至室温所得的平衡组织。
参考答案：
一、填空题
1、铁素体渗碳体奥氏体2、6.69%3、1538℃4、57
二、选择题
1—5DCDAC6—10AACAC11—13BCB
三、简答题
23、答：
同一种金属在固态下随温度的变化由一种晶格类型转变为另外一种晶格类型的转变过程称为金属的同素异构转变。
纯铁在912oC以下时为体心立方晶格，从912oC开始变为面心立方晶格，升温到1394oC时又转变为体心立方晶格。
24、答：
铁碳合金在室温的组织都是由铁素体和渗碳体两相组成，随着含碳量的增加，铁素体不断减少，而渗碳体逐渐增加，并且由于形成条件不同，渗碳体的形态和分布有所变化。
随着钢中含碳量的增加，钢的强度、硬度升高，而塑性和韧性下降，这是由于组织中渗碳体不断增多，铁素体不断减少的缘故。
四、综合题
25、答：
略
10、从仓库找出一根积压的钢材，经金相分析后发现其组织为珠光体加铁素体，其中铁素体占80℅，问此钢材的含碳量大约是多少?
因为珠光体含量为1-80%=20%
所以Wc=
（为15钢）
11、对某碳钢进行金相分析，发现其组织为珠光体+网状渗碳体，其中珠光体占93℅。
问此钢含碳大约是多少?
因为93%（Wc-0.77）=7%（6.69-Wc）93%7%
0.776.69
所以Wc=1.18%（为T12钢）
12、对某退火碳钢进行金相分析，发现其组织为铁素体+粒状渗碳体，其中粒状渗碳体占18℅。
问此钢的含碳量大约是多少?
因为82%（Wc-0）=18%（6.69-Wc）（100%-18%）=82%18%
所以Wc=1.204%（为T12钢）06.69
三、Fe—Fe3C相图，结晶过程分析及计算
1.分析含碳0.53～0.77％的铁碳合金的结晶过程，并画出结晶示意图。
①点之上为液相L；①点开始L→γ；②点结晶完毕；②～③点之间为单相γ；③点开始γ→α转变；④点开始γ→P共析转变；室温下显微组织为α+P。
结晶示意图：
2.计算室温下亚共析钢（含碳量为
）的组织组成物的相对量。
组织组成物为α、P，相对量为：
或
四．分析含碳0.77～2.11％的铁碳合金的结晶过程。
①点之上为液相L；①点开始L→γ；①～②之间为L+γ；②点结晶完毕；②～③点之间为单相γ；③点开始γ→Fe3C转变；④点开始γ→P共析转变；室温下显微组织为P+Fe3C。
结晶过程示意图。
2.计算室温下过共析钢（含碳量为
）的组织组成物的相对量。
组织组成物为P、Fe3CⅡ，相对量为：
或
3.分析共析钢的结晶过程，并画出结晶示意图。
①点之上为液相L；①点开始L→γ；②点结晶完毕；②～③点之间为单相γ；③点γ→P共析转变；室温下显微组织为P。
结晶示意图：
4.
计算含碳3.0%铁碳合金室温下组织组成物及相组成物的相对量。
含碳3.0%的亚共晶白口铁室温下组织组成物为P、Fe3CⅡ，相对量为：
相组成物为F、Fe3C，相对量为：
5.相图中共有几种渗碳体？
说出各自的来源及形态。
相图中共有五种渗碳体:
Fe3CⅠ、Fe3CⅡ、Fe3CⅢ、Fe3C共析、Fe3C共晶；
Fe3CⅠ：
由液相析出，形态连续分布（基体）；Fe3CⅡ：
由奥氏体中析出，形态网状分布；Fe3CⅢ：
由铁素体中析出，形态网状、短棒状、粒状分布在铁素体的晶界上；Fe3C共析：
奥氏体共析转变得到，片状；Fe3C共晶：
液相共晶转变得到，粗大的条状。
6.计算室温下含碳量为
合金相组成物的相对量。
相组成物为α、Fe3C，相对量为：
7.Fe3CІ的相对量：
当x=6.69时Fe3CІ含量最高，最高百分量为：
8.过共析钢中Fe3CⅡ的相对量：
当x=2.11时Fe3CⅡ含量最高，最高百分量为：
9.Fe3CⅢ的相对量计算：
当x=0.0218时Fe3CⅢ含量最高，最高百分量为：
10.共析渗碳体的相对百分量为：
11.共晶渗碳体的相对百分量为：
12.说出奥氏体与铁素体的异同点。
相同点：
都是铁与碳形成的间隙固溶体；强度硬度低，塑性韧性高。
不同点：
铁素体为体心结构，奥氏体面心结构；铁素体最高含碳量为0.0218%，奥氏体最高含碳量为2.11%，铁素体是由奥氏体直接转变或由奥氏体发生共析转变得到，奥氏体是由包晶或由液相直接析出的；存在的温度区间不同。
13.说出二次渗碳体与共析渗碳体的异同点。
相同点：
都是渗碳体，成份、结构、性能都相同。
不同点：
来源不同，二次渗碳体由奥氏体中析出，共析渗碳体是共析转变得到的；形态不同二次渗碳体成网状，共析渗碳体成片状；对性能的影响不同，片状的强化基体，提高强度，网状降低强度。
14.举例说明成分、组织与机械性能之间的关系
如亚共析钢。
亚共析钢室温下的平衡组织为F＋P，F的强度低，塑性、韧性好，与F相比P强度硬度高，而塑性、韧性差。
随含碳量的增加，F量减少，P量增加（组织组成物的相对量可用杠杆定律计算）。
所以对于亚共析钢，随含碳量的增加，强度硬度升高，而塑性、韧性下降。
15.说明三个恒温转变，画出转变特征图
包晶转变（LB＋δH
γJ）含碳量0.09％～0.53％范围的铁碳合金，于HJB水平线（1495℃）均将通过包晶转变，形成单相奥氏体。
共晶转变（LC
γE＋Fe3C）含碳放2.11％一6.69％范围的铁碳合金，于ECF平线上（1148℃）均将通过共晶转变，形成奥氏体和渗碳体两相混合的共晶体，称为菜氏体（Ld）。
共析转变（γS
αP＋Fe3C）；含碳虽超过0．02％的铁碳合金，于PSK水平线上（727℃）均将通过共析转变，形成铁素体和渗碳体两相混合的共析体，称为珠光体（P）。
转变特征图
包晶转变：
共晶转变：
共析转变：
各点成分为（C%）：
B：
0.53；H：
0.09；J：
0.17；C：
4.3；E：
2.11S：
0.77；P：
0.0218。
16.说出Fe-Fe3C相图中室温下的显微组织
工业纯铁（<0.0218％C）室温组织：
α
亚共析钢（0.0218％～0.77％C）室温组织：
P＋α；
共析钢：
0.77％C；室温组织：
P
过共析钢：
0.77％～2.11％C室温组织：
P＋Fe3CⅡ
亚共晶白口铁：
2.11％～4.30％C；室温组织：
共晶白口铁：
4.30％C；室温组织：
过共晶白口铁：
4.30％～6.69％C。
室温组织：
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