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1、机械工程材料学习判断正误 用布氏硬度测量硬度时，压头为硬质合金钢球，用符号HBW表示真球墨铸铁的性能和铸钢件基本相同。 答案关键: 真 可锻铸铁是可以进行锻造的。 答案关键: 假 优质碳素结构钢的牌号用两位数字来表示，如45钢，该数字表示钢的1/10最低抗拉强度值。 答案关键: 假 临界冷却速度是指过冷奥氏体向珠光体转变的最慢的冷却速度 答案关键: 假 答案关键: 真 亚共晶白口铁缓冷到室温时，其平衡组织由铁素体，二次渗碳体和莱氏体组成。 答案关键: 假 GCr15是的合金轴承钢。 答案关键: 真 弹簧经淬火和中温回火后的组织是回火索氏体 答案关键: 假 优质碳素结构钢的牌号用两位数字来表示，

2、如45钢，该数字表示钢的含碳量的万分数 答案关键: 真 钢中的含磷量增加，其钢的热脆性增加。 答案关键: 假 加工硬化是指在冷变形加工后的金属，产生碎晶、位错密度增加，提高了其强度的现象 答案关键: 真 晶体从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。 答案关键: 假 铁素体是碳溶解在-Fe中所形成的置换固溶体 答案关键: 假 把在实际晶体中出现的位错的缺陷叫做面缺陷。 答案关键: 假 单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性。 答案关键: 真 高温下进行的塑性变形加工称为热加工 答案关键: 假 在共晶相图中，流动性最好的合金是共晶合金。 答案关键: 真 完全退火主要用于亚共析钢 答案关键: 真 钢

3、淬火后必须回火 答案关键: 真 1. （ ）单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性。 2. （ ）物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。 3. （ ）过共析钢结晶的过程是：LL+AAA+Fe3C -P+ Fe3C 4. （ ）优质碳素结构钢的牌号用两位数字来表示，如45钢，该数字表示钢的1/10最低抗拉强度值。 5. （ ）亚共晶白口铁缓冷到室温时，其平衡组织由铁素体，二次渗碳体和莱氏体组成。 6. （ ）临界冷却速度是指过冷奥氏体向马氏体转变的最快的冷却速度。 7. （ ）可锻铸铁是可以进行锻造的。 8. （ ）加工硬化是指在冷变形加工后的金属，产生碎晶、位错密度增加，提高了其强度的现

4、象。 9. （ ）高温下进行的塑性变形加工称为热加工。 10. （ ）在共晶相图中，流动性最好的合金是共晶合金。 答案关键: , , , , , , , , , 车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC5458，其余地方为HRC2025，其加工路线为： 下料锻造 正火 机加工 调质 机加工（精） 轴颈表面淬火 低温回火 磨加工 指出：1）什么是正火工艺？退火的目？ 2）45钢正火时的加热温度？获得的组织是什么？ 3）什么是调质？调质的目？45钢调质后的组织是什么？ 4）表面淬火目的？淬火后的组织是什么？ 5）低温回火的温度范围？目的是什么？ 6）轴颈表面和心部的最终组织是什么？ 参考简短答案： 1）什

5、么是正火工艺？退火的目？ 将钢加热到适当的温度，保温一段时间，在空气中冷却的热处理工艺。 细化晶粒，消除应力；改善切削加工性能，均匀化组织和成分。 2）45钢正火时的加热温度？获得的组织是什么？ 加热到Ac350,获得S 3）什么是调质？调质的目？45钢调质后的组织是什么？ 淬火+高温回火的热处理工艺。 强度硬度塑性韧性达到良好配合 S回 4）表面淬火目的？淬火后的组织是什么？ 提高轴颈表面硬度。M 5）低温回火的温度范围？目的是什么？ 150250.消除表面淬火热应力，稳定组织。 6）轴颈表面和心部的最终组织是什么？ 表面MA心部S回 汽车齿轮受力大，冲击频繁，常选用20CrMnTi制造，工

6、艺路线为 下料锻造 正火 机加工 渗碳 淬火低温回火 磨加工 指出：1）渗碳 +淬火+低温回火后，齿面组织是什么？硬度可达到多少？ 2）淬透和为淬透时，齿轮心部组织是什么？ 3）齿轮具有哪些优异性能？ 参考简短答案： 1）渗碳 +淬火+低温回火后，齿面组织是什么？硬度可达到多少？ 回火马氏体+颗粒状碳化物+残余奥氏体。58-62HRC 2）淬透和为淬透时，齿轮心部组织是什么？ 淬透时，心部组织为低碳回火马氏体，为淬透时为F+S 3）齿轮具有哪些优异性能？ 形成了外硬内韧组织。耐冲击能力、弯曲疲劳强度和接触疲劳强度均提高。 已知某轴的材料为20CrMnTi钢，其生产工艺路线为： 下料 锻造正火

7、切削加工渗碳+淬火+低温回火精加工装配 请说明各道热处理工序的作用及热处理后材料由表及里的组织形态。 参考简短答案： 答：正火的目的是改善锻造不良组织和切削加工性，组织为F+S。 渗碳的目的提高表面含碳量,由表及里为过共析钢、共析钢、亚共析钢。 淬火+低温回火，为的是保证表面获得高硬度和高耐磨性，心部具有良好配合的强度和韧性。心部，M回+F。表层，M回+颗粒状碳化物+A(少量)。 用T10钢制造形状简单的车刀，其加工路线为：锻造预备热处理切削加工最终热处理磨加工。试写出各热处理工艺名称、热处理后组织及作用。 参考简短答案： 预备热处理：球化退火（粒状珠光体）或正火处理（索氏体），作用是降低硬度

8、，改善切屑加工性。 最终热处理：淬火+低温回火（回火马氏体），稳定组织，减小脆性和应力，达到所需要的硬度、强度、耐磨性，从而提高车刀的加工性能。 返回测验列表 合金 2.晶体 3.晶格 4.晶胞 1回复 2.再结晶 3结晶 4过冷度 5加工硬化 固溶体 2.金属化合物 3.固溶强化 4弥散强化 5.细晶强化 铁素体 2.奥氏体 3.渗碳体 4珠光体 5.莱氏体 6.马氏体 7.索氏体 8.托氏体 9.贝氏体 1热处理 2 调质 3退火 4.正火 5.淬火 6.回火水韧处理 1过冷度 答案关键: 晶体的理论结晶温度与实际结晶温度的差值被称为过冷度。 2变质处理： 答案关键: 变质处理就是向金属液

9、体中加入一些细小的形核剂（又称为孕育剂或变质剂），使它在金属液中形成大量分散的人工制造的非自发晶核，从而获得细小的铸造晶粒，达到提高材料性能的目的。 3再结晶 ： 答案关键: 当冷变形金属被加热至较高温度时，由于原子活动能力增强，金属的显微组织将发生明显变化，由原来破碎、被拉长或压扁的晶粒变为新的均匀、细小的等轴晶粒。新晶粒不断长大，直至原来的变形组织完全消失,金属或合金的性能也发生显著变化,这一过程复合形核和晶核长大的规律，故称为再结晶。 4马氏体 答案关键: “碳溶于-Fe的过饱和的固溶体。” 5球化退火 ： 答案关键: “使钢中碳化物球化而进行的退火工艺。将钢加热到Ac1以上2030，保

10、温一段时间，然后缓慢冷却，得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。” 2. 加工硬化： 3. 冲击韧性： 4. 弥散强化： 答案关键: 是指金属在塑性变形过程中，随着变形程度增加，强度、硬度上升，塑性、韧性下降，这种现象称为加工硬化（也叫形变强化）。, 金属材料在冲击载荷下抵抗破坏的能力。, 当金属化合物呈细小颗粒均匀分布在固溶体基体上时，将使合金强度、硬度和耐磨性明显提高的现象。 大项 1, 题目 1 (填空)按Fe-Fe3C相图中碳的含量及室温组织的不同，钢分为_、_和_ 亚共析钢 共析钢和 过共析钢 大项 1, 题目 2 (填空)室温下wC=0.9%的碳钢比wC1.2%的碳

11、钢强度_ 高大项 1, 题目 3 (填空)按回火温度不同回火分为_、_和_；分别得到的组织为_、_和_。 低温回火中温回火高温回火回火马氏体回火托氏体回火索氏体大项 1, 题目 4 (填空)根据碳在铸铁中的存在形式，铸铁可分为_、_和_。 白口铁灰口铁麻口铁大项 1, 题目 5 (填空)金属结晶的过程是一个_和_的过程。 形核晶核长大大项 1, 题目 6 (填空)常见的力学性能指标有_ 、_、_、_、_。 强度硬度塑性韧性疲劳强度大项 1, 题目 7 (填空)生产中为细化晶粒，提高金属的力学性能，常采用以下方法_、 _、 _ 增加过冷度变质处理附加震动大项 1, 题目 8 (填空)三种常见的典

12、型晶体结构是_、_和_ 体心立方晶格面心立方晶格密排立方晶格大项 1, 题目 1 (填空)1.按Fe-Fe3C相图中碳的含量及室温组织的不同，钢分为_。答案：亚共析钢、共析钢 和过共析钢 2.按回火温度不同回火分为_ 。低温回火 、 中温回火 和 高温回火 3.按照溶质原子在溶剂中位置的不同,固溶体分为_。置换固溶体 和 间隙固溶体 4.根据石墨形态，灰口铸铁可分为_。灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁 和蠕墨铸铁 5.生产中为细化晶粒，提高金属的力学性能，常采用以下方法_。增加过冷度、 变质处理、 附加震动 6.材料牌号QT600-3中,600 _。表示最低抗拉强度为600MPa ,3表示 最低伸长

13、率为3% 7.典型铸锭结构的三个晶区分别为_。表面细晶等轴晶区 、 柱状晶区 和 中心等轴晶区大项 1, 题目 1 (填空)1纯铁的多晶型转变是 _ 。答案：同素异晶转变 大项 1, 题目 2 (填空)2面心立方晶胞中实际原子数为 _ 。答案：3大项 1, 题目 3 (填空)3在立方晶格中，如果晶面指数和晶向指数的数值相同时，那么该晶面与晶向间存在着 _ 关系。 相互垂直大项 1, 题目 4 (填空)18影响铸铁石墨化的因素是 _ 。 化学成分 和冷却速度大项 1, 题目 5 (填空)5固溶体按溶质原子在晶格中位置可分为 _ 。 间隙固溶体 、置换固溶体大项 1, 题目 6 (填空)4过冷度与

14、冷却速度的关系为 _ 。 17为了消除奥氏体不锈钢的晶间腐蚀采取的措施有 _。 稳定化处理 、 去应力退火大项 1, 题目 8 (填空)7热加工对金属组织和性能的影响有 _ 。 晶粒细化、形成纤维组织 、 气孔焊合大项 1, 题目 9 (填空)6金属单晶体滑移的特点是 _ 滑移只能在切应力作用下才会发生、 位错运动造成滑移 、 滑移总变形量一定是这个方向上的原子间距的整数倍、滑移总是沿着晶体中原子密度最大的晶面(密排面)和其上密度最大的晶向(密排方向)进行。大项 1, 题目 10 (填空)1440Cr，GCr15，20CrMo，60Si2Mn中适合制造弹簧零件的钢为 _ 。 60Si2Mn大项

15、 1, 题目 11 (填空)11钢获得马氏体的条件是 _ 。 快速冷却、无扩散型的相变12钢经调质处理后获得的组织是 _ 。 回火索氏体大项 1, 题目 13 (填空)13金元素Cr、Mo、V对C曲线的影响 _ 。 C曲线右移且分成两条 10贝氏体类型的组织有_。 上贝氏体 、 下贝氏体大项 1, 题目 15 (填空)9常见的普通热处理有_。 退火 、 正火 、淬火 、 回火16 W18Cr4V中W的主要作用是 _，Cr的主要作用是_，V的主要作用是_ 。 提高钢的硬度、耐磨性和热硬性提高淬透性 提高钢的硬度、耐磨性和热硬性15渗碳钢 _ （直接淬火，一次淬火，二次淬火）后性能最好。 二次淬火

16、大项 1, 题目 18 (填空)8金属材料的力学性能包括 _。 强度 、 塑性、韧性、硬度、疲劳强度大项 1, 题目 19 (填空)1. 三种常见的典型晶体结构是_。答案：体心立方晶格、面心立方晶格和密排立方晶格2. 根据碳在铸铁中的存在形式，铸铁可分为_。答案：白口铁、灰口铁和麻口铁3.按Fe-Fe3C相图中碳的含量及室温组织的不同，钢分为_。答案：亚共析钢、共析钢和过共析钢4.按钢中含碳量高低，可将其分为_。答案：低碳钢、中碳钢、和高碳钢5.典型铸锭结构的三个晶区分别为_。答案：表面细晶等轴晶区 、 柱状晶区 和 中心等轴晶区 杠杆定理45钢的平衡结晶组织是什么？可否用杠杆定律计算各组织百

17、分含量，若能，请计算。现甲、乙两厂生产同一种零件，均选45钢，硬度要求220HB250HB，甲厂采用正火，乙厂采用调质处理，均能达到硬度要求，试分析甲、乙两厂产品的组织和性能差别。参考简短答案： 答：F+P，可用杠杆定律计算各组织百分含量。 WF=(0.77-0.45)/(0.77-0.0218)100%=42% WP=1- WF=57.2% 甲厂产品的正火组织为少量铁素体+珠光体，具有较高强度和一定塑韧性。 乙厂产品的调质组织为回火索氏体，具有良好的综合机械性能。金相观察测得，某种碳钢在室温组织中珠光体占70%，试问这种钢的含碳量是多少？ 参考简短答案： Wp=(Wc-0.0218)/(0.

18、77-0.0218)=70% 解得：Wx=0.55 题目 1 of 1 1. 什么是金属的力学性能？金属力学性能主要有哪些评价指标？ 2. 硬度表示方法有哪些？各适用于什么情况？举出生产生活中的例子。 3. 疲劳断裂产生原因？如何提高零件的疲劳强度？ 题目 1 of 7 1金属的塑性变形对金属的组织与性能有何影响？ 参考简短答案： (1) 晶粒沿变形方向被拉长，形成纤维组织，性能趋于各向异性。 （2）晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化。 （3）形成形变织构，性能趋于各向异性。 2. 何谓本质细晶粒钢？本质细晶粒钢的奥氏体晶粒是否一定比本质粗晶粒钢的细？ 参考简短答案： 本质细晶粒钢在一定温度

19、范围不长大晶粒的钢，当超过一定温度出现急剧粗大的钢成为本质细晶粒钢。 不一定。本质晶粒度只代表钢在加热时奥氏体晶粒长大倾向的大小。本质粗晶粒钢在较低加热温度下可获得细晶粒，而本质细晶粒钢若在较高温度下加热也会得到粗晶粒。 3. 甲、乙两厂生产同一种零件，均选45钢，硬度要求220HB250HB，甲厂采用正火，乙厂采用调质处理，均能达到硬度要求，试分析甲、乙两厂产品的组织和性能差别。参考简短答案： 甲厂采用正火处理后获得的组织为索氏体，为片状珠光体和铁素体的混合物。 乙厂采用调质处理后获得的组织为回火索氏体。 尽管硬度都达到了要求，但调质处理后材料的塑性和韧性更好。 4. 正火和退火的主要区别是

20、什么？ 参考简短答案： （1）主要区别是冷却速度。退火是让工件缓慢冷却，通常是随炉冷却或保温冷却，正火通常是让工件在空气中冷却。因而正火组织要比退火组织更细一些，其机械性能也有所提高。另外，正火炉外冷却不占用设备，生产率较高，因此生产中尽可能采用正火来代替退火。 （2）目的不同。退火的目的：降低硬度，改善切削加工性；消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹向；细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。正火目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。 （3）产物不同。退火后的组织：亚共析钢为F+P，共析钢为P，过共析钢为粒状珠光体=铁素体+粒状渗碳体。 正火后的组织：亚共析钢为F+S，共析钢为S，过共析钢为S

21、+二次渗碳体，且为不连续。 5分析高速钢W18Cr4V中合金元素的作用。 参考简短答案： （）钨的作用，钨是使高速钢具有红硬性的元素。 （）钒的作用，钒是高速钢中提高红硬性的主要元素，其作用比钨还强。高速钢的含钒量增加，红硬性和耐磨性提高，但是提高含钒量必须提高含碳量，以保证形成各种碳化物。高速钢中含钒量为1%5%，随含钒量增加，高速钢的切削加工性能下降。 （3）铬的作用，各种高速钢的铬含量一般都是4%左右，这是由于铬作用的两个方面决定的：铬显著地提高钢的淬透性，加热时铬基本上全部溶入奥氏体中增加奥氏体的稳定性，铬也是碳化物形成元素，高速钢中的铬主要形成Cr23C6型碳化物；铬的另一个重要作用

22、是显著增加奥氏体向马氏体转变的体积膨胀量，因此具有增大残余奥氏体的倾向，铬含量过高，淬火残余奥氏体数量会明显地增多。6为什么绑扎物体一般用铁丝（低碳镀锌钢丝），而起吊重物缺用钢丝绳（含碳量0.6、0.65、0.7）? 参考简短答案： 绑轧物件一般所需强度不大，韧性和塑性要求好。铁丝主要成分为铁素体，塑韧性好。所以用铁丝。 起吊重物要求强度高，韧性也有要求，耐磨性也要好，钢丝绳的主要组织为珠光体，综合力学性能好，所以要用高碳钢。 7化学成分和冷却速度对铸件石墨化和基体组织有何影响？ 参考简短答案： （1）化学成分 灰铸铁除含碳元素外，还有硅、锰、硫和磷等元素，它们对铸铁石墨化的影响如下： 碳和硅

23、 碳和硅是强烈促进石墨化的。碳是形成石墨的元素，含碳量愈高，析出的石墨就愈多、愈粗大，而基体中的铁素体含量增多，珠光体减少；反之，石墨减少且细化。 锰和硫 硫严重阻碍石墨化的元素。含硫量高时，铸铁有形成白口的倾向，使铸铁具有热脆性，降低铸铁的铸造和力学性能，控制其含量。 锰能抵消硫的有害作用，故属于有益元素。 磷 磷的影响不显著，可降低铁液的粘度而提高铸铁的流动性。 （2）冷却速度：冷却速度过快会影响铸铁石墨化和基体组织的转化，形成白口铸铁。 题目 1 of 17什么是冷变形强化,在生产中具有什么重要的实际意义？ 参考简短答案： 金属在发生塑性变形时，晶粒破碎为细碎的亚晶粒，变形量越大，晶粒被

24、破碎得越严重，亚晶界越多，变形量越大，晶粒被破碎得越严重，亚晶界越多，位错密度越大，金属强度、硬度升高，塑性、韧性下降的现象为加工硬化。其意义：1.强化手段。2.变形均匀。3.提高构件安全性。 题目 2 of 17 通过什么热处理工艺可使20Cr钢表面是回火马氏体和碳化物，心部是板条回火马氏体？ 参考简短答案： 下料锻造正火机加工渗碳淬火 + 低温回火（6分） 题目 3 of 17简述奥氏体形成过程？ 参考简短答案： 1.奥氏体的形核和长大。2.残余渗碳体的溶解。3.奥氏体成分均匀化。（6分） 题目 4 of 17在1100时，Wc0.4的钢能进行锻造，而Wc4.0的铸铁不能进行锻造？ 参考简

25、短答案： 在1100时，Wc0.4的钢的组织是单相奥氏体，综合性能好，且变形均匀，而Wc4.0的铸铁在1100时的组织为变态莱氏体和渗碳体，变态莱氏体是由珠光体和渗碳体组成，所以脆性相多，且不是单相，变形不均匀，受力后易断裂，所以不能锻造。 5. 简述灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁在组织上的根本区别，对力学性能的影响？ 答：灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁由基体组织和石墨组成，相同的基体组织，但是不同形态的石墨，力学性能则不同，由于石墨的存在，割裂了基体的连续性，减小了基体的有效承载截面，所以灰口铁的抗拉强度比相应基体的钢低，塑韧性极低。灰铸铁中石墨形态为片状，尖角处易产生应力集中，球墨铸铁中石墨为球形

26、，对基体的割裂和引起的应力集中明显减少，所以力学性能比灰铸铁要好得多，而可锻铸铁的石墨是团絮状，引起的应力集中要比灰铸铁小的多，但不如球墨铸铁，所以力学性能介于两者之间。题目 5 of 17绑扎物体用低碳钢丝(15等)，吊重物的钢丝绳却用高碳钢制成（70等）？ 答：绑扎物体用钢丝要求材料塑、韧性好，强、硬度参考简短答案： 绑扎物体用钢丝要求材料塑、韧性好，强、硬度低，而低碳钢的室温组织为F+P，且F量多，所以塑、韧性好，强、硬度低，符合性能要求。起吊重物用钢丝要求强、硬度偏高，好的塑韧性，而高碳钢的室温组织为F+P，且P量多，所以强、硬度要偏高，符合性能要求。 题目 6 of 17为什么高速工

27、具钢淬火温度为1280，并要经560三次回火？560回火是否是调质？为什么？ 参考简短答案： 为使W、Mo、V尽可能多的溶入奥氏体，以提高热硬性。淬火后组织为马氏体，粒状碳化物和残留奥氏体（2030），为减少淬火后组织中的残留奥氏体，须进行多次回火，使残留奥氏体量从2030减少到12，在回火过程中，从马氏体中析出弥散的特殊碳化物形成“弥散强化”，提高钢的硬度，同时从残留奥氏体中析出合金碳化物，降低残留奥氏体中合金浓度，使Ms升高，在随后冷却过程中残留奥氏体转变为马氏体，也使钢硬度提高，造成二次硬化，提高热硬性。 560回火不是调质，因为组织是回火马氏体、合金碳化物和少量残留奥氏体。 题目 7

28、of 17为什么室温下Wc0.9的碳钢比Wc1.2的碳钢强度高？ 参考简短答案： Wc0.9的碳钢室温组织为P+Fe3C,Fe3C量少，但Wc1.2的碳钢室温组织为P+Fe3C，由于含碳量高，Fe3C已形成完整的网格，脆性相分布在珠光体的晶界处，导致强度降低。（6分） 题目 8 of 17简述灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁在组织上的根本区别，对力学性能的影响？ 参考简短答案： 灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁由基体组织和石墨组成，相同的基体组织，但是不同形态的石墨，力学性能则不同，由于石墨的存在，割裂了基体的连续性，减小了基体的有效承载截面，所以灰口铁的抗拉强度比相应基体的钢低，塑韧性极低。灰铸铁中石墨

29、形态为片状，尖角处易产生应力集中，球墨铸铁中石墨为球形，对基体的割裂和引起的应力集中明显减少，所以力学性能比灰铸铁要好得多，而可锻铸铁的石墨是团絮状，引起的应力集中要比灰铸铁小的多，但不如球墨铸铁，所以力学性能介于两者之间。（6分） 题目 9 of 17分析高速钢W18Cr4V中合金元素的作用。若用其制造盘形铣刀，为什么要进行反复锻打？为什么要进行三次560回火？ 参考简短答案： 答：W18Cr4V成分 (1)W保证高的红硬性。（2）Cr提高淬透性。（3）V形成的碳化物具有很高的硬度，提高了耐磨性，阻碍了奥氏体的长大从而细化晶粒。 高速钢的碳及合金元素质量分数皆较高，属于莱氏体钢，铸态莱氏体组织为粗大、鱼骨状的共晶碳化物，分布不均匀，会使强度下降，脆性增加，并且不能通过热处理来改变碳化物分布，只有通过锻造将其击碎，使其均匀分布，锻后必须缓冷。 W18Cr4V钢淬火组织是马氏体+残余奥氏体+粒状碳化物，其残余奥氏体量高达30。一次回火不能完全消除残余奥氏体，第一次回火后，残余奥氏体量由30降为15左右，第二次回火后还有57，第三次回火后残余奥氏体减少为1一2。而且，后一次回火可消除前一次回火时马氏体转变产生的内应力。题目 10 of 17 为什么含碳量1.2的碳钢强度反而下降呢？ 参考简短答案： 答：铁丝成分为铁素体加珠光体，铁素体居多，塑性、韧性好，强度低，符合绑扎物