第五章 - 铁碳相图习题参考答案 联系客服

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⑴室温下,含碳 0.6% 的钢中珠光体和铁素体各占多少; ⑵室温下,含碳 1.2% 的钢中珠光体和二次渗碳体各占多少; ⑶铁碳合金中,二次渗碳体和三次渗碳体的最大百分含量。

答:⑴Wp=(0.6-0.0218)/(0.77-0.0218)*100%=77.28% WF=1-77.28%=22.72%

⑵Wp=(2.11-1.2)/(2.11-0.77)*100%=69.91% WFe3CⅡ=1-69.91%=30.09% ⑶WFe3CⅡ=(2.11-0.77)/(6.69-0.77)*100%=22.64% W Fe3CⅢ=0.0218/6.69*100%=0.33%

10、某工厂仓库积压了许多碳钢(退火状态),由于钢材混杂,不知道钢的化学成分,现找出其中一根,经金相分析后,发现其组织为珠光体+铁素体,其中铁素体占 80% ,问此钢材的含碳量大约是多少?

答:由于组织为珠光体+铁素体,说明此钢为亚共析钢。 Wα=80%=(0.77-WC)/(0.77-0.0218)*100% WC=0.17%

11、对某退火碳素钢进行金相分析,其组织的相组成物为铁素体+渗碳体(粒状),其中渗碳体占 18% ,问此碳钢的含碳量大约是多少?

答: WFe3CⅡ=18% =( WC-0.0218)/(6.69-0.0218)*100% WC=1.22%

12、对某退火碳素钢进行金相分析,其组织为珠光体+渗碳体(网状),其中珠光体占 93% ,问此碳钢的含碳量大约为多少?

答:Wp=93% =(2.11- WC)/(2.11-0.77)*100%=70% WC=0.86%

13、计算含碳量为1.4%C的铁碳合金在700℃下各个相及其组分数量和成分。

答:含1.4%C铁碳合金属于过共析钢,其组织为珠光体+二次渗碳体,相为铁素体和渗碳体。 珠光体:Wp=(2.11-1.4)/(2.11-0.77)*100%=50% 二次渗碳体:WFe3CⅡ=1-50%=50%

铁素体:Wα=(6.69-1.4)/(6.69-0.0218)*100%=79.33% 渗碳体:WFe3C=1-79.33%=20.67% 14、根据 Fe-Fe3C 相图,说明产生下列现象的原因: ⑴含碳量为 1.0% 的钢比含碳量为 0.5% 的钢硬度高; ⑵在室温下,含碳 0.8% 的钢其强度比含碳 1.2% 的钢高;

⑶在 1100℃,含碳 0.4% 的钢能进行锻造,含碳 4.0% 的生铁不能锻造;

⑷绑轧物件一般用铁丝(镀锌低碳钢丝),而起重机吊重物却用钢丝绳(用含碳量为0.60% 、 0.65% 、 0.70%、 0.75% 等钢制成)。

答:⑴钢中随着含碳量的增加,渗碳体的含量增加,渗碳体是硬脆相,因此含碳量为 1.0% 的钢比含碳量为 0.5% 的钢硬度高。

⑵因为在钢中当含碳量超过1.0%时,所析出的二次渗碳体在晶界形成连续的网络状,使钢的脆性增加,导致强度下降。因此含碳 0.8% 的钢其强度比含碳 1.2% 的钢高。

⑶在 1100℃时,含碳 0.4% 的钢的组织为奥氏体,奥氏体的塑性很好,因此适合于锻造;含碳

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4.0% 的生铁的组织中含有大量的渗碳体,渗碳体的硬度很高,不适合于锻造。

⑷绑轧物件的性能要求有很好的韧性,因此选用低碳钢有很好的塑韧性,镀锌低碳钢丝;而起重机吊重物用钢丝绳除要求有一定的强度,还要有很高的弹性极限,而含碳量为0.60% 、 0.65% 、 0.70%、 0.75%的钢有高的强度和高的弹性极限。这样在吊重物时不会断裂。 四、选择题

1、质量一定的 γ-Fe转变为α-Fe时,体积( A )。 A、胀大; B、缩小; C、不变 2、碳在γ-Fe中的最大溶解度为( B )。

A、0.0218%; B、0.77%; C、2.11%; D、4.3% 3、渗碳体是一种具有复杂晶体结构的( B )。

A、间隙相; B、间隙化合物; C、间隙固溶体 4、铁碳合金在平衡结晶过程中,( C )。

A、只有含碳0.77% 的合金才有共析转变发生; B、只有含碳小于2.06% 的合金才有共析转变发生; C、含碳0.0218~6.69% 的合金都有共析转变发生 5、由( A )析出的渗碳体叫做三次渗碳体。 A、铁素体; B、奥氏体; C、液态金属 6、铁碳合金中,( C )组织为共晶反应产物。 A、铁素体; B、珠光体; C、莱氏体

7、平衡结晶时,凡含碳量( A )的铁碳合金,自1148℃冷至727℃时,均从奥氏体中析出二次渗碳体。

A、0.0218~6.69%; B、0.77~2.11% C、0.77~6.69% 8、一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体( B )。 A、晶体结构不同,组织形态相同; B、晶体结构相同,组织形态不同; C、晶体结构与组织形态都不同。

9、由于三次渗碳体的数量很少,故对( C )性能的影响可忽略不计。 A、工业纯铁; B、钢和铸铁; C、所有Fe-C合金

10、室温平衡状态下,钢中的碳绝大部分是以( B )形式存在于组织中。 A、铁素体; B、渗碳体; C、石墨碳

11、含碳量0.45% 的铁碳合金平衡结晶后,按相组成物计算,其中铁素体占( A )。 A、93.60%; B、42.77%; C、57.23% 12、钢的力学性能与( C )的数量、形态和分布有关。 A、铁素体; B、奥氏体; C、渗碳体

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