工程材料练习(2)09参考答案

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1、工程材料第2次测练试题参考答案班级姓名学号成绩《相图和碳钢》一、填空题1．共晶反应的特征是具有一定成分的液体（Le）在一定温度（共晶温度）下同时结晶两种成分的固溶体（ɑm+βn），其反应式为Le→（ɑm+βn）。2．共析反应的特征是具有一定成分的固溶体（γe）在一定温度（共析温度）下同时析出两种成分的固溶体（ɑm+βn），其反应式为γe→（ɑm+βn）。3．接近共晶成分的合金，其铸造性能较好；但要进行压力加工的合金常选用固溶体的合金。4．在生产中，若要将钢进行轨制或锻压时，必须加热至奥氏体相区。5．在退火状态的碳素工具钢中，T8钢比T12

2、钢的硬度低，强度高。6．奥氏体是碳在γ-Fe的间隙固溶体，它的晶体结构是面心立方晶格。7．铁素体是碳在α-Fe的间隙固溶体，它的晶体结构是体心立方晶格。8．珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物。9．碳钢按相图分为共析钢、亚共析钢、过共析钢。10．铁碳合金的室温显微组织由固溶体和金属间化合物两种基本相组成。二、判断题1．共晶反应和共析反应的反应相和产物都是相同的。（×）2．铸造合金常选用共晶或接近共晶成分的合金。（√）3．合金中凡成分相同、晶体结构相同，并有界面与其他部分分开的均匀组成部分叫做相。（×）4．在铁碳合金中，只有共析成分点的合金在

3、结晶时才能发生共析反应。（×）5．退火碳钢的硬度与强度随ω（C）的增高而不断增高。（×）6．钢材的切削加工性随ω（C）增加而变差。（×）7．碳钢进行热压力加工时都要加热到奥氏体区。（√）8．钢铆钉一般用低碳钢制成。（√）9．钳工锯T10、T12钢料时比锯10、20钢费力，且锯条容易磨钝。（√）10．钢适宜于通过压力加工成形，而铸铁适宜于通过铸造成形。（√）三、选择题1．二元合金中，共晶成分的合金（A）。A、铸造性能好B、锻造性能好C、焊接性能好D、热处理性能好2．铁素体的机械性能特点是具有良好的（C）。A、硬度与强度B、综合机械性能C、塑

4、性和韧性D、切削性和铸造性3．建筑用钢筋宜选用（A）。A、低碳钢B、中碳钢C、高碳钢D、工具钢4．装配工使用的锉刀宜选用（C）。A、低碳钢B、中碳钢C、高碳钢D、过共晶白口铁5．在下述钢铁中，切削性能较好的是（B）。A、工业纯铁B、45C、白口铸铁D、T12A四、问答题1．根据铁碳相图，说明产生下列现象的原因：（1）在1100℃，ω（C）=0.4%，的钢能进行锻造，而ω（ω）=4.0%的生铁则不能锻造；答：在1100℃，ω（C）=0.4%钢的组织为单相奥氏体，塑性较好，适合锻造，而ω（ω）=4.0%生铁的组织为奥氏体加莱氏体，塑性较差，不

5、适宜锻造。（2）绑扎物件一般采低碳钢丝，而起重机吊重物时则采用ω（C）=0.60~0.75%的钢丝绳；答：绑扎物件铁丝要求塑性好，因此应选择含铁素体多的低碳钢制造；而起重机吊重物用的钢丝绳要求承受较大的载荷的同时，又应具有一定的韧性，防止冲击断裂，因此采用ω（C）=0.60~0.75%的钢；（3）用做汽车挡板的材料与用做锉刀的材料为什么不同。答：用做汽车挡板的材料要求塑性好，便于压力加工成型，因此，应选择含铁素体多的低碳钢制造；而用做锉刀的材料要求硬度高，保证耐磨性能，因此，采用ω（C）=1.2%的高碳钢制造；2．根据Fe-Fe3C相图，

6、从相和组织上解释以下现象：（1）T8钢比40钢的强度、硬度高，塑性、韧性差。答：由于T8的含碳量（0.8%C）比40钢（（0.4%C）含碳量高，其铁素体含量低，渗碳体含量高，因此，T8钢比40钢的硬度高，而塑性、韧性差；又由于T8钢中含珠光体量高，因此，其强度比40钢的强度高。（2）T12钢比T8钢的硬度高，但强度反而低。答：这是由于T12钢中的Fe3CⅡ连成网状，导致晶界强度下降，而T8钢中的Fe3CⅡ呈短杆状，起第二相强化作用。五、计算题按铁碳合金相图分类，40和T12A为何种钢？试分析它们的结晶过程，并计算其相组成物和组织组成物的相

7、对量？答：1）按铁碳合金相图分类，40钢为亚共析钢，T12A为过共析钢；2）结晶过程：40钢的结晶过程T12A的结晶过程3）40钢的相组成物和组织组成物的相对量：（1）40钢的相组成物：F和Fe3C。QF==94%QFe3C=1-QF=1-94%=6%（2）40钢的组织组成物：F和P。QF==48.1%QP=1-QF=1-48.1%=51.9%4）40钢的相组成物和组织组成物的相对量：（1）T12A钢的相组成物：F和Fe3C。QF==82.1%QFe3C=1-QF=1-82.1%=17.9%（2）T12A钢的组织组成物：P和Fe3CⅡ。Q

8、P==92.7%QFe3CⅡ=1-QP=1-92.7%=7.3%《金属的塑性变形》一、试分析汽车半轴在模锻成形过程中，其组织和机械性能有何变化？答:微裂纹、气孔等焊合，材料致密度提高；碳化物被