题目

在立方晶系中, ｛120｝晶面族包括、、、、、、、、、、、、等晶面.2.铁碳合金在固态下的基本组织有哪几种？回答要点：有5种, 铁素体、奥氏体和渗碳体都是单相组织, 珠光体、莱氏体则是两相混合组织.3.简述含碳量为0.45%和1.2%的铁碳合金从液态冷却到室温的结晶过程.回答要点：含碳量为0.45%到1.2%的铁碳合金可分为三个部份：1）含碳量为0.45%到0.77%, 室温组织为F+P；2）含碳量为0.77%时, 室温组织为P；3）含碳量为0.77%到1.2%时, 室温组织为P+ FeC.4.默画出按“组织组成物”填写的相图.相图在合金工艺性能的应用具体暗示在哪几个方面？回答要点：1）铸造工艺方面；2）铸造工艺方面；3）焊接工艺方面；4）热处置工艺方面；5）切削性能方面.5.对某一碳钢（平衡状态）进行相分析, 得知其组成相为80%F和20%FeC3, 求此钢的成份及其硬度.提示：用杠杆定理计算.6.如图为Fe-Fe3C相图, 分析Wc=0.45%合金的结晶过程, 画出其冷却曲线示意图, 并标出各温度阶段的转变式.计算其室温平衡组织中各组织组成物的相对量, 并画出室温显微平衡组织示意图, 标注出其中组织组成物的名称.回答要点：（1）结晶过程分析： 1点以上为液相, 1点开始析出δ, 2点开始发生包晶转变, 即L+δ=γ, 2-3点之间从液相中析出γ直至3点, 3点到4点没有组织变动, 均为γ, 4点开始从γ中析出α直至5点, 5点开始发生共析转变, 即γ=α+Fe3C, 获得P, 5点以下可认为没发生其它变动.则最终室温平衡组织为：α+P.（2）示意图：（3）组织组成物相对量：Wα=(0.77-0.45)/(0.77-0.0218)=42.77%,Wp=(0.45-0.0218)/(0.77-0.0218)=57.23%.7.用冷却曲线暗示各成份范围的铁碳合金的平衡结晶过程, 画出室温组织示意图, 标上组织组成物, 计算室温平衡组织中组成相和组织组成物的相对证量.（略）8.10㎏含3.5%C的铁碳合金从液态缓慢冷却到共晶温度（但尚未发生共晶反应）时所剩下的液体的成份及重量.回答要点：成份为：3.5%C；重量为10kg.9.同样状态的两块铁碳合金, 其中一块是15钢, 一块是白口铸铁, 用什么简便方法可迅速区分它们？答：可用尖锤敲击, 易敲出坑的是15钢等方法.10.为什么碳钢进行热锻、热轧时都加热到奥氏体区？回答要点：因为奥氏体（A）的塑性好.附加思考题：1.比力退火状态（近平衡组织）下的45钢、T8钢、T12钢的硬度、强度和塑性的高低, 简述原因.（略）2.说出Q235A, 15, 45, 65, T8, T12等钢的钢类、含碳量, 各举出一个应用实例.（略）3.下列零件或工具用何种碳钢制造：手锯锯条、普通螺钉、车床主轴.手锯锯条：碳素工具钢（T12）普通螺钉：低碳钢（35钢）车床主轴：中碳钢（45钢）.

在立方晶系中, ｛120｝晶面族包括______、______、______、______、______、______、______、______、______、______、______、______、等晶面.

2.铁碳合金在固态下的基本组织有哪几种？

回答要点：有5种, 铁素体、奥氏体和渗碳体都是单相组织, 珠光体、莱氏体则是两相混合组织.

3.简述含碳量为0.45%和1.2%的铁碳合金从液态冷却到室温的结晶过程.

回答要点：含碳量为0.45%到1.2%的铁碳合金可分为三个部份：

1）含碳量为0.45%到0.77%, 室温组织为F+P；

2）含碳量为0.77%时, 室温组织为P；

3）含碳量为0.77%到1.2%时, 室温组织为P+ FeC.

4.默画出按“组织组成物”填写的相图.相图在合金工艺性能的应用具体暗示在哪几个方面？

回答要点：1）铸造工艺方面；2）铸造工艺方面；3）焊接工艺方面；4）热处置工艺方面；5）切削性能方面.

5.对某一碳钢（平衡状态）进行相分析, 得知其组成相为80%F和20%FeC3, 求此钢的成份及其硬度.

提示：用杠杆定理计算.

6.如图为Fe-Fe3C相图, 分析Wc=0.45%合金的结晶过程, 画出其冷却曲线示意图, 并标出各温度阶段的转变式.计算其室温平衡组织中各组织组成物的相对量, 并画出室温显微平衡组织示意图, 标注出其中组织组成物的名称.

回答要点：（1）结晶过程分析： 1点以上为液相, 1点开始析出δ, 2点开始发生包晶转变, 即L+δ=γ, 2-3点之间从液相中析出γ直至3点, 3点到4点没有组织变动, 均为γ, 4点开始从γ中析出α直至5点, 5点开始发生共析转变, 即γ=α+Fe3C, 获得P, 5点以下可认为没发生其它变动.则最终室温平衡组织为：α+P.

（2）示意图：

（3）组织组成物相对量：

Wα=(0.77-0.45)/(0.77-0.0218)=42.77%,

Wp=(0.45-0.0218)/(0.77-0.0218)=57.23%.

7.用冷却曲线暗示各成份范围的铁碳合金的平衡结晶过程, 画出室温组织示意图, 标上组织组成物, 计算室温平衡组织中组成相和组织组成物的相对证量.

（略）

8.10㎏含3.5%C的铁碳合金从液态缓慢冷却到共晶温度（但尚未发生共晶反应）时所剩下的液体的成份及重量.

回答要点：成份为：3.5%C；重量为10kg.

9.同样状态的两块铁碳合金, 其中一块是15钢, 一块是白口铸铁, 用什么简便方法可迅速区分它们？

答：可用尖锤敲击, 易敲出坑的是15钢等方法.

10.为什么碳钢进行热锻、热轧时都加热到奥氏体区？

回答要点：因为奥氏体（A）的塑性好.

附加思考题：

1.比力退火状态（近平衡组织）下的45钢、T8钢、T12钢的硬度、强度和塑性的高低, 简述原因.

（略）

2.说出Q235A, 15, 45, 65, T8, T12等钢的钢类、含碳量, 各举出一个应用实例.

（略）

3.下列零件或工具用何种碳钢制造：手锯锯条、普通螺钉、车床主轴.

手锯锯条：碳素工具钢（T12）

普通螺钉：低碳钢（35钢）

车床主轴：中碳钢（45钢）

题目解答

答案

(120) (120) (102) (102) (210) (210) (201) (201) (012) (012) (021) (021)

解析

步骤 1：确定立方晶系中晶面族的定义
在立方晶系中，晶面族（hkl）包括所有通过旋转和镜像操作可以得到的等效晶面。对于（120）晶面族，我们需要找到所有通过旋转和镜像操作可以得到的等效晶面。

步骤 2：列出所有等效晶面
对于（120）晶面族，通过旋转和镜像操作可以得到的等效晶面包括：
- (120)
- (102)
- (210)
- (201)
- (012)
- (021)
- (-120)
- (-102)
- (-210)
- (-201)
- (-012)
- (-021)

步骤 3：确认晶面族的完整性
确认以上晶面族的完整性，确保没有遗漏任何等效晶面。