e表示 塑性材料对开始明显塑性变形的抗力 ,也2表示 规定残余伸长率为0.2%时的应力值 ,其数值越大,材料抵抗 塑性变形 的能力越大。题二十八 随着钢中碳的质量分数的增加,钢的力学性能有何变化 ?为什么?答:钢中碳的质量分数V 0.9%时,随着碳的质量分数的增加,钢的强度、硬度升高,塑性、韧性下降,这是因为钢中的渗碳体量增多(或从组织角度说:钢中珠光体量增多);当钢中碳的质量分数〉 0.9%时,随着碳的质量分数的增加,钢的硬度继续升高,塑性、韧性继续下降,因钢中渗碳体量增多,且形成较完整的网状, 分布在珠光体晶界上,所以,钢的强度随着下降。题二十九 下列情况应采用什么方法测定硬度 ?写出硬度值符号。(1)供应状态的各种碳钢钢材 ⑵耐磨工件的表面硬化层 (3)铝合金气缸体[1]答:(1)供应状态的各种碳钢钢材用布氏硬度测定,硬度符号 HBS(2) 耐磨工件的表面硬化层用维氏硬度测定,硬度符号 HV(3) 铝合金气缸体用洛氏硬度测定,硬度符号 HRB题三十 请说出铁碳合金显微组织观察中,看到的铁素体、渗碳体各有哪几种存在形态,各存在于哪种铁碳合金中。答:铁素体存在形态有: 片状(存在于珠光体中, 主要是共析钢中);块状(存在于亚共析钢中)。渗碳体存在形态有: 片状(存在于珠光体中, 主要是共析钢中);网状(存 在于过共析钢中);柱状(存在于过共晶白口铸铁中);基体(主要存在于共晶白 口铸铁中)。题三十一根据相图填表碳钢牌号45钢共晶 白口铸 铁T8钢亚共晶 白口铸铁T12钢过共晶 白口铸铁组 织 组 分在室温（平 衡）下F+PL d，PP+F&C+L d'P+Fe3CFe3C+ Ld'在1100〜1250 CALdAA+Fe3C+ L dA+Fe 3CFe3C+ L d题三十二名词解释答:晶体:内部原子有规则的排列的固体。非晶体:内部原子无规则的排列的固体。固溶体:合金在固态下,组元间能相互溶解而形成的均匀相。金属化合物:合金组元间发生相互作用而形成的具有金属特性的一种新相。 题三十三 画出Fe-F^c相图并在图中:1标出特性点 A、C、D、E、S、G、P及其温度和含碳量;2标出工业纯铁、亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶白口铸铁、共晶白口 铸铁、过共晶白口铸铁在室温时的组织区及组织。答:(略)题三十四 现测得长短两根圆形截面标准试样的 35和3o均为25%,哪一根试样的塑性好?为什么?P+Fe3C-|||-_(AO)=3 B5=25% -|||-回一材料的 lt 35, 即卩 lt 3A5 或3B10答:设长试样为3 a,短试样为3 b,则由题意知又知3 B5 V 3 A5 或 3 B10< S A10长试样塑性好。请画出T12钢的显微组织示意图, 观察其显微组织特征。答: 过共析钢显微组织中,P呈暗黑色,题三十六过共析钢在结晶过程中,当温度由 有二次渗碳体析出?二次渗碳体对过共析钢的性能有什么影响 不同?二次渗碳体的数量和什么因素有关 ?答:过共析钢在结晶过程中,当温度由 1143 C下降到727C时,因为奥氏体的P+Fe3C-|||-_(AO)=3 B5=25% -|||-回一材料的 lt 35, 即卩 lt 3A5 或3B10溶碳能力受温度影响,随着温度下降,奥氏体溶碳能力,析出的 碳以二次渗碳体形式存在。二次渗碳体以网状形式存在于珠光体 的晶界,使过共析钢强度下降。它和一次渗碳体出处不同,在合 金中存在的形态不同。二次渗碳体的数量和温度、合金的含碳量 有关。题三十七请画出45钢的显微组织示意图,并说明在放大500倍的显微镜下观 察其显微组织特征。答: 亚共析钢显微组织中,亮白色块为 F,暗黑色块为P。题三十八 填空题1•共晶白口铸铁的质量分数为 4.3% ,其室温组织为 Ld ';亚共晶白口铸铁的质量分数为 2.11%〜4.3% ,其室温组织为 P+ Fe3C口 + Ld ';过共晶 白口铸铁的质量分数为 4.3%〜6.69% ,其室温组织为 Fe3C : + Ld / 。2•金属晶格的基本类型有 体心立方晶格 、 面心立方晶格 、 密排六方晶格三种。3•在液体金属中加入难熔金属或合金元素, 以增加晶核数目或阻碍晶核的长大。这一处理方法称为 变质处理。题三十九 请画出过共晶白口铸铁的显微组织示意图,并说明在放大 500倍的显微镜下观察其显微组织特征。P+Fe3C-|||-_(AO)=3 B5=25% -|||-回一材料的 lt 35, 即卩 lt 3A5 或3B10答:过共晶白口铸铁显微组织特征,在暗黑色斑点状的 Ld '基体上分布着白色粗大条状的 FesCi。题四十 根据铁碳相图,说明下列现象产生的原因: 温下 Wc=0.9 %的碳钢比 wc=1.2 %的碳钢强度高。答:当 Wc > 0.9%时,随着碳的质量分数的增加,钢的硬度继续升高,塑性、韧性继续下降,因钢中渗碳体量增多,且形成较完整的网状,分布在珠光体晶界上, 所以,钢的强度随着下降。所以室温下 Wc=0.9 %的碳钢比 Wc=1.2 %的碳钢强度高。题四十一简述碳的质量分数为 0.45 %的铁碳合金的结晶过程。 答:碳的质量分数为 0.45 %的铁碳合金的结晶过程:L 一 A+L - A - A+F - P+F题四十二 说明共晶线与共析线的含义,写出共晶转变式和共析转变式。答:共晶线 ECF是一条在1148 C时的水平线,碳的质量分数在 2.11%〜6.69%的铁碳合金在缓慢冷却到此线(1148 C )时,均发生共晶转变。共晶转变式:1148 Ci共晶转变:Lc ‘ (AE+Fe3C) Ld共析线PSK是一条在727 C时的水平线,碳〖〗的质量分数在 0.0218%〜6.69%的铁碳合金在缓慢冷却到此线(1148 C )时,均发生共析转变。共析转变式:727 C __V共析转变: As匚 (F+Fe3C) P题四十三名词解释(1)铁素体与奥氏体 (2)晶界与亚晶界答:铁素体是a -Fe中溶入碳等元素所形成的间隙固溶体。奥氏体是丫-Fe中溶入碳等元素所形成的间隙固溶体。晶界:多晶体中晶粒之间和界面。亚晶界:晶粒内部亚晶粒间的界面。

e表示 塑性材料对开始明显塑性变形的抗力 ,也2表示 规定残余

伸长率为0.2%时的应力值 ,其数值越大,材料抵抗 塑性变形 的能力越大。

题二十八 随着钢中碳的质量分数的增加,钢的力学性能有何变化 ?为什么?

答:钢中碳的质量分数V 0.9%时,随着碳的质量分数的增加,钢的强度、硬度

升高,塑性、韧性下降,这是因为钢中的渗碳体量增多(或从组织角度说:钢中珠

光体量增多);当钢中碳的质量分数〉 0.9%时,随着碳的质量分数的增加,钢的硬

度继续升高,塑性、韧性继续下降,因钢中渗碳体量增多,且形成较完整的网状, 分布在珠光体晶界上,所以,钢的强度随着下降。

题二十九 下列情况应采用什么方法测定硬度 ?写出硬度值符号。

(1)供应状态的各种碳钢钢材 ⑵耐磨工件的表面硬化层 (3)铝合金气缸体^[1]

答:(1)供应状态的各种碳钢钢材用布氏硬度测定,硬度符号 HBS

(2) 耐磨工件的表面硬化层用维氏硬度测定,硬度符号 HV

(3) 铝合金气缸体用洛氏硬度测定,硬度符号 HRB

题三十 请说出铁碳合金显微组织观察中,看到的铁素体、渗碳体各有哪几种

存在形态,各存在于哪种铁碳合金中。

答:铁素体存在形态有: 片状(存在于珠光体中, 主要是共析钢中);块状(存

在于亚共析钢中)。

渗碳体存在形态有: 片状(存在于珠光体中, 主要是共析钢中);网状(存 在于过共析钢中);柱状(存在于过共晶白口铸铁中);基体(主要存在于共晶白 口铸铁中)。

题三十一根据相图填表

碳钢牌号	45钢	共晶 白口铸 铁	T8钢	亚共晶 白口铸铁	T12钢	过共晶 白口铸铁
组 织 组 分	在室温（平 衡）下	F+P	L d，	P	P+F&C+ L d'	P+Fe3C	Fe3C+ L d'
在1100〜 1250 C	A	Ld	A	A+Fe3C+ L d	A+Fe 3C	Fe3C+ L d

题三十二名词解释

答:晶体:内部原子有规则的排列的固体。

非晶体:内部原子无规则的排列的固体。

固溶体:合金在固态下,组元间能相互溶解而形成的均匀相。

金属化合物:合金组元间发生相互作用而形成的具有金属特性的一种新相。 题三十三 画出Fe-F^c相图并在图中:

1标出特性点 A、C、D、E、S、G、P及其温度和含碳量;

2标出工业纯铁、亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶白口铸铁、共晶白口 铸铁、过共晶白口铸铁在室温时的组织区及组织。

答:(略)

题三十四 现测得长短两根圆形截面标准试样的 35和3o均为25%,哪一根试

样的塑性好?为什么?

答:设长试样为3 a,短试样为3 b,则

由题意知

又知

3 B5 V 3 A5 或 3 B10< S A10

长试样塑性好。

请画出T12钢的显微组织示意图, 观察其显微组织特征。

答: 过共析钢显微组织中,P呈暗黑色,

题三十六过共析钢在结晶过程中,当温度由 有二次渗碳体析出?二次渗碳体对过共析钢的性能有什么影响 不同?二次渗碳体的数量和什么因素有关 ?

答:过共析钢在结晶过程中,当温度由 1143 C下降到727C时,因为奥氏体的

溶碳能力受温度影响,随着温度下降,奥氏体溶碳能力,析出的 碳以二次渗碳体形式存在。二次渗碳体以网状形式存在于珠光体 的晶界,使过共析钢强度下降。它和一次渗碳体出处不同,在合 金中存在的形态不同。二次渗碳体的数量和温度、合金的含碳量 有关。

题三十七请画出45钢的显微组织示意图,并说明在放大500倍的显微镜下观 察其显微组织特征。

答: 亚共析钢显微组织中,亮白色块为 F,暗黑色块为P。

题三十八 填空题

1•共晶白口铸铁的质量分数为 4.3% ,其室温组织为 Ld ';亚共晶白

口铸铁的质量分数为 2.11%〜4.3% ,其室温组织为 P+ Fe3C口 + Ld ';过共晶 白口铸铁的质量分数为 4.3%〜6.69% ,其室温组织为 Fe3C : + Ld / 。

2•金属晶格的基本类型有 体心立方晶格 、 面心立方晶格 、 密排六方

晶格三种。

3•在液体金属中加入难熔金属或合金元素, 以增加晶核数目或阻碍晶核的长大。

这一处理方法称为 变质处理。

题三十九 请画出过共晶白口铸铁的显微组织示意图,并说明在放大 500倍的

显微镜下观察其显微组织特征。

答:过共晶白口铸铁显微组织特征,在暗黑色斑点状的 Ld '基体上分布着白色粗大条状的 FesCi。

题四十 根据铁碳相图,说明下列现象产生的原因: 温下 Wc=0.9 %的碳钢比 wc=1.2 %的碳钢强度高。

答:当 Wc > 0.9%时,随着碳的质量分数的增加,钢的硬度继续升高,塑性、

韧性继续下降,因钢中渗碳体量增多,且形成较完整的网状,分布在珠光体晶界上, 所以,钢的强度随着下降。所以室温下 Wc=0.9 %的碳钢比 Wc=1.2 %的碳钢强度高。

题四十一简述碳的质量分数为 0.45 %的铁碳合金的结晶过程。 答:碳的质量分数为 0.45 %的铁碳合金的结晶过程:

L 一 A+L - A - A+F - P+F

题四十二 说明共晶线与共析线的含义,写出共晶转变式和共析转变式。

答:共晶线 ECF是一条在1148 C时的水平线,碳的质量分数在 2.11%〜6.69%

的铁碳合金在缓慢冷却到此线(1148 C )时,均发生共晶转变。共晶转变式:

1148 C

i

共晶转变:Lc ‘ (AE+Fe3C) Ld

共析线PSK是一条在727 C时的水平线,碳〖〗的质量分数在 0.0218%〜6.69%

的铁碳合金在缓慢冷却到此线(1148 C )时,均发生共析转变。共析转变式:

727 C __

V

共析转变: As匚 (F+Fe3C) P

题四十三名词解释

(1)铁素体与奥氏体 (2)晶界与亚晶界

答:铁素体是a -Fe中溶入碳等元素所形成的间隙固溶体。

奥氏体是丫-Fe中溶入碳等元素所形成的间隙固溶体。

晶界:多晶体中晶粒之间和界面。

亚晶界:晶粒内部亚晶粒间的界面。