机械工程材料教学课件作者刘祖其教学资源第3章.doc

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1、第3章铁碳合金相图参考答案一、名词解释1.答：碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体，铁素体具有体心立方晶格。2.答：γ铁中溶入碳元素形成的固溶体称为奥氏体，奥氏体具有面心立方晶格。3.答：是指晶体点阵为正交点阵、化学成分近似于Fe3C的一种间隙式化合物。4.答：铁素体和渗碳体两相的混合物，是共析反应的产物。珠光体是奥氏体从高温缓慢冷却时发生共析转变所形成的，其立体形状为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相组织。或珠光体是铁素体(软)和渗碳体(硬)组成的机械混合物。5.答：奥氏体和渗碳体组成的机械混合物称为莱氏体，用符号Ld表示。是指高碳的铁基合金在凝固过程中发生共晶转变时所

2、形成的奥氏体和碳化物渗碳体所组成的共晶体。6.答：含碳量Wc小于0.0218%的铁碳合金称为工业纯铁。7.答：含碳量Wc在（0.0218～2.11）%之间的铁碳合金称为碳钢。根据合金在相图中的位置可分为亚共析、共析和过共析钢。8.答：含碳量Wc在2.11%＜Wc≤6.69%之间的铁碳合金称为白口铸铁。根据合金在相图中的位置可分为共晶白口铁、亚共晶白口铁、过共晶白口铁。二、判断题（√）：1～5，11～14；（×）：6～9，15。三、填空题1.A（0.77%℃）→F(0.0218%C)+Fe3C。2.碳在γ-Fe溶解度。3.磁性，铁磁性，失去铁磁性。4.4.3%

3、Fe3CI。5.A；F；Fe3C；P；Ld；L′d。6.F和Fe3C。7.A和Fe3C。8.2.11%，0.77%。9.亚，F和Fe3C；共，P；过共，P和Fe3CII。10.0.77%、共析，F和Fe3C，P。11.Ld，4.3%。12.2.11%

4、Wc≤0.0218%、钢0.0218%＜Wc≤2.11%、白口铸铁2.11%＜Wc≤6.69%三类。2.答：共析钢的含碳量为0.77%，合金在1点以上为液体全部为液相（L）， 当温度降到2点时，液体全部结晶为奥氏体。2～3点之间，合金是单一奥氏体相。继续缓冷至3点(7270C)时,，奥氏体发生共析转变，奥氏体全部转变为珠光体（P）。继续冷却会从珠光体的铁素体中析出少量的三次渗碳体。在727℃以下，珠光体P基本上不发生变化。3.答：把含碳量为0.45%的钢和白口铸铁都加热到高温1000℃，由铁碳状态图可知：含碳量为0.45%的钢加热到高温1000℃时，钢处于奥氏体（A），塑性好，能进行

5、锻造；白口铸铁加热到高温1000℃时，生了局部熔化现象，加之白口铸铁本身塑性差，所以不能进行锻造。4.答：对于含碳量为0.4的铁碳合金，由液态冷至AC线时，开始结晶出奥氏体（A）；温度下降奥氏体（A）增多，液体减少；温度降至AE线时，液体消失，液体全部结晶为奥氏体（A）；当温度降至GS线时，从奥氏体中析出铁素体（F）；降至PSK线时，剩余奥氏体发生共析转变，生成珠光体（P）；温度降至PSK线以下时，组织基本无变化，组织为铁素体和珠光体（F+P）。对于含碳量为1.2的铁碳合金，由液态冷至AC线时，开始结晶出奥氏体（A）；温度下降奥氏体（A）增多，液体减少；温度降至AE线时，液体消失，液

6、体全部结晶为奥氏体（A）；当温度降至ES线时，从奥氏体中析出二次渗碳体（Fe3CII）；降至PSK线时，剩余奥氏体发生共析转变，生成珠光体（P）；温度降至PSK线以下时，组织基本无变化，组织为铁素体和珠光体（Fe3CII+P）。5.答：因为铁碳合金相图是研究铁碳合金组织、化学成分、温度关系的重要图形。是研究铁碳合金的工具，是研究碳钢和铸铁成分、温度、组织和性能之间关系的理论基础，也是制定各种热加工工艺的依据。要掌握各种钢和铸铁的组织、性能及加工方法等，就必须先了解铁碳合金成分、组织和性能之间的关系，必须研究铁碳合金相图。