化工材料基础期末作业

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1、第二章1.什么是铁素体、奥氏体和渗碳体，其性能有何特点和差异？答：铁素体（用F或者a表示）碳溶于a-Fe屮形成的体心立方晶格的fuj隙岡溶体，金相显微镜下为多边形晶粒。铁素体屮碳的溶解度很小，在室温屮吋小于0.008%,在727。C吋也只有0.0218%。铁素体的强度和硬度低、塑性好，力学性能与纯铁相似。铁素体在770。C以下具有磁性。奥氏体（川A或者Y表示）碳溶于Y-Fe屮形成的面心立方晶格的间隙固溶体，金相显微镜卜为规则的多边形品粒。奥氏体巾碳的溶解度很大，在727。C吋有0.77%，1148。C时溶解度敁大，达到2.11%

2、。奥氏体的强度和硬度不高，塑性好，容易压力加工。奥氏体没冇磁性。渗碳体即是Fe3C相，含碳量为6.69%,它是一种复杂铁碳间隙化合物。渗碳体的硬度很高，强度极低，脆性非常大，对铁碳合金的力学性能有很大影响。2.什么是莱氏体和珠光体，其性能和组织有何特点？荇：共品反应的产物是奥氏体与渗碳体的共晶混合物，称莱氏体，用Le表示。由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。迕莱氏体中，渗碳体是连续分布的相，奥氏体呈颗粒状分布迕渗碳体基体上。由于渗碳体很脆，所以莱氏体是槊性很差的组织。共析反应的产物足铁素体与渗碳体的共析浞合物，称珠光体，用P表示。

3、III铁素体和渗碳体组成的机械混合物。铁索体和渗碳体呈层八状。珠光体冇较高的强度和硬度，但塑性较差。3.Fe-Fe3C合金相图有何作用？答：（1）可作为钢铁选材的成分依据工程设计中对服役的金属材料有不同的要求。相阁描述了铁碳合金的组织随含碳M的变化规律，合金的性能决定于合金的组织，这样根裾零件的性能要求来选择不同成分的铁碳合金（2）作为钢铁热加丁（铸、锻、热处理）的丁.艺依裾铸铁工艺可以根据Fe-FesC合金相图确定不同成分材料的熔点，制定浇注温度和工艺；根据相阁液相线和固相线之间的距离佔计铸件质量，距离越小，铸造性能越好。锻造

4、工艺可以根裾Fe-Fe3C合金相图去顶锻造温度。（3）对制定热处理（例如退火、正火、淬火等）的依据4.亚共析钢、共析钢和过共析钢的组织有何特点和异同点？答：亚共析钢的组织由铁素体和珠光体所组成。其屮铁素体呈块状。珠光体屮铁素体与渗碳体呈片状分布。共析钢的组织曲诛光体所组成。过共析钢的组织ih珠光体和二次渗碳体所组成，.其中二次渗碳体在晶界形成连续的M络状。共同点：钢的组织中都含有珠光体。不点：亚共析钢的组织是铁素体和珠光体，共析钢的组织是珠光体，过共析钢的组织是珠光体和二次渗碳体。1.Fe-Fe3C合金相图有何作用？在生产实践中

5、有何指导意义？又有何局限性？答：①碳钢和铸铁都是铁碳合金，是使用最广泛的金属材料。铁碳合金相图是研究铁碳合金的重要工具，了解与掌扼铁碳合金相图，对于钢铁材料的研究和使用，各种热加工工艺的制订以及工艺坺品原因的分析等方面都柯重要指导意义。②为选材提供成分依裾：F+Fe^c相阁描述了饮碳合金的组织随含碳M的变化规律，合金的性能决定于合金的组织，这样根据零件的性能耍求来选择不M成分的铁碳合金；为制定热加工工艺提供依据：对铸造，根据相图口J以找出不同成分的钢或铸铁的熔点，确定铸造温度；根裾相图上液相线和固相线间距离估计铸造性能的好坏。对

6、于锻造：根裾相图可以确定锻造温度。对焊接：根据相图来分析碳钢焊缝组织，并用适当热处理方法來减轻或泊除组织不均匀性；对热处理：F+相图更为重要，如退火、正火、淬火的加热温度都耍参考铁碳相图加以选择。③巾于铁碳相图是以无限缓慢加热和冷却的速度得到的，而在实际加热和冷却通常都有不同程度的滞后现象。其他章2.为什么比较重要的大截面的结构零件如重型运输机械和矿山机器的轴类，大型发电机转子等都必须用合金钢制造？与碳钢比较，合金钢有何优缺点？答：碳钢制成的零件尺寸不能太大，否则淬不透，岀现内外性能不均，对于一些大型的机械零件，(要求内外性能均

7、匀)，就不能采川碳钢制作，比较重要的大截ifii的结构零件如重型运输机械和矿山机器的轴类，人型发电机转子等都必须用合金钢制造。(1)如上所述合金钢的淬透性高(2)合金钢回火抗力岛碳钢淬火后，只有经低溫回火冰能保持高硬度，荞其回火溫度超过200'C,其硬度就兄著下降。即回火抗力差，不能在较高的温度下保持高硬度，因此对于耍求耐磨，切削速度较高,刃部受热超过200°C的刀具就不能采用碳钢制作而采用合金钢来制作。(3)合金钢能满足一些特殊性能的要求如耐热性、耐腐蚀性、耐低温性(低温下岛韧性)。1.与冷加工比较，热加工给金属件带来的益处有

8、哪些?答：(1)通过热加工，可使铸态金属屮的气孔焊合，从而使其致密度得以提高。(2)通过热加工，可使铸态金属中的枝品和扑状品破碎，从而使品粒细化，机械性能提高。(3)通过热加工，讨使铸态金属中的枝品偏析和非金属夹杂分布发生改变，使它们沿着变形的方向细碎拉长，形成