工程材料作业(2)答案

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1、工程材料作业（2）答案1.何谓铁素体，奥氏体，渗碳体，珠光体和莱氏体，它们的结构，组织形态，性能等各有何特点？（最好列表总结）序号名称结构组织形态性能01铁素体Fb．b．c不规则多边形晶粒强度低，硬度低，塑性良好02奥氏体Af．c．c多边形晶粒（高温组织）强度低，硬度低塑性良好03渗碳体Fe3C复杂晶格片状，网状，球状，基体，长条状硬脆04珠光体PF+Fe3CF+Fe3C片状相间有一定强度和塑性，硬度适中05莱氏体LdP+Fe3CFe3C为基体其上分布P硬度高脆性大2.分析含碳量为0.3%，1.3%，3.0%和5.0%的铁碳合金的结晶过程和室温组织。

2、含碳量结晶过程表达式室温组织0.3%A→A+F→(A剩余→P)＋FF＋P1.3%A→A+CmII→(A剩余→P)+CmIIP+CmII3.0%L→L+A→Ld+A→A+CmII+Ld→P+CmII+Ld’P+CmII+Ld’3.指出下列名词的主要区别：一次渗碳体，二次渗碳体，三次渗碳体，共晶渗碳体和共析渗碳体。序号名称特点及区别01一次渗碳体从液体中析出，呈长条状。02二次渗碳体从奥氏体中析出，呈网状03三次渗碳体从铁素体中析出，呈小片状04共晶渗碳体液体的共晶产物，呈基体。05共析渗碳体奥氏体共析产物，与铁素体片状相间分布1.写出铁碳合金的共晶反应

3、式和共析反应式。名称结晶过程表达式室温组织共析A0.77%→（727℃）P（F0.02%+Fe3C6.69%）P共晶L4.3%→（1148℃）Ld(A2.11%+Cm6.69%)→Ld’(P+Cm)（室温）Ld，Ld’2.根据铁碳相图：①分析0.6%C的钢室温下的组织，并计算其相对量。室温下的组织：F+PF%=（0.77-0.6）/（0.77-0.02）%=0.17/0.75%=23%P%=100%-23%=77%②分析1.2%C的钢室温下的相组成，并计算其相对量。室温下的相组成：F+Fe3CF%=（6.69-1.2）/（6.69-0.020）%=5

4、.49/6.67%=82.3%Fe3C%=100%-82.3%=17.6%③计算铁碳合金中二次渗碳体和三次渗碳体的最大含量。二次渗碳体从奥氏体析出，最大溶解度2.11%，最小溶解度0.77%Fe3C%=（2.11-0.77）/（6.69-0.77）%=1.34/5.92%=22.6%三次渗碳体从铁素体中析出，最大溶解度为0.02%，最小溶解度0.0008%（0）Fe3C%=（0.02-0.0008）/（6.69-0.0008）%=0.02/6.69%=0.3%6．对某退火碳素钢进行金相分析，其组织为珠光体+网状渗碳体，其中珠光体占93%，问此钢的含碳

5、量大约为多少？组织为珠光体+网状渗碳体，所以为过共析钢P%=93%=（6.69-X）/（6.69-0.77）%，X%=1.19%=1.2%7．依据铁碳相图说明产生下列现象的原因：①含碳量为1.0%的钢比含碳量为0.4%的钢硬度高。含碳量为1.0%的钢，含碳量越高，Fe3C的量越多，钢的硬度越高。②在室温下，退火的含碳0.8%的钢其强度比含碳量1.2%的钢高。退火的含碳0.8%的钢组织为p，而含碳量1.2%的钢组织为P+网状Fe3C，脆性大。钢的强度是组织敏感，因此，含碳0.8%的钢其强度比含碳量1.2%的钢高。③变态莱氏体的塑性比珠光体的塑性差。变态

6、莱氏体的组织是珠光体+渗碳体，其中渗碳体脆性大且是基体形式分布，而珠光体的组织是铁素体和渗碳体，且渗碳体是分布在铁素体的条间，因此低温莱氏体的塑性差。①在1100℃，含碳0.4%的钢可以进行锻造，含碳4.0%的生铁不能锻造。在1100℃时，含碳0.4%的钢处在单相奥氏体区，奥氏体面心立方晶格，塑性好适合于压力加工。含碳4.0%的生铁汉渗碳体多脆性大不能锻造。②钢铆钉一般用低碳钢制成低碳钢的铁素体含量多，塑性好，适合制成铆钉。③绑扎物件一般采用铁丝（镀锌低碳钢丝），而起重机起吊重物时都用钢丝绳（60或65钢制成）绑扎物件一般受力不大，主要目的是捆绑结实

7、，所以采用铁丝即可。而起重机起吊重物时承受较大载荷，尤其是受较大拉力，因此，需要采用强度较高且有一定塑韧性的钢材，采用60或65钢，含碳量较高，属于中高碳，强度有保证，但又较70以上高碳钢塑韧性好。④锯切T8，T10钢料比10，20钢费力，锯条容易磨损。T8，T10钢料的含碳量高，渗碳体多，硬度高，而10，20钢含碳量低，铁素体多硬度低，因此锯切T8，T10钢料比10，20钢费力，锯条容易磨损。⑧钢适合压力加工，而铸铁适合铸造成型。在铁碳相图中钢（﹤2.11%C）存在着单相固溶体区（奥氏体），一般固溶体塑性较好，适合于压力加工。而相图中铸铁（﹥2.1

8、1%）存在共晶反应，一般共晶合金在恒温下结晶，金属的流动性好，适合于铸造工艺。