金属工艺学、机械工程材料课堂练习题.ppt

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1、课堂练习根据Fe－Fe3C相图，说明产生下列现象的原因。1．完全退火后含碳量为1.0％的钢比含碳量为0.5％的钢硬度高。答：因组织及其硬度不同所致。即含碳量为1.0％的钢经完全退火后组织为P+Fe3CⅡ网状，而含碳量为0.5％的钢经完全退火后组织为P+F，且F含量约35%。由于Fe3C的硬度比F的高，故完全退火后含碳量为1.0％的钢比含碳量为0.5％的钢硬度高。2.某Fe-C合金在平衡冷却条件下，在800℃开始发生A→F转变，727℃发生A→P转变，可以知道（）。（a）该合金的含碳量（b）该合金属

2、于过共析合金（c）该合金含碳量大于0.77%（d）其耐磨性比工业纯铁的低a3.某Fe-C合金在平衡冷却条件下，在800℃开始发生A→Fe3C转变，727℃发生A→P转变，可以知道（）（a）该合金属于亚共析合金（b）该合金属于过共析合金（c）该合金含碳量小于0.02%（d）其耐磨性比工业纯铁的低b4.已知某优质碳素钢经完全退火后Fe3CⅡ的体积分数为4.8%，其钢号是（）。（a）30（b）50（c）T7（d）T10d5.某Fe-C合金由液态极其缓慢的冷到室温，发生如下反应：L→γ，γ→γ′+Fe3C

3、Ⅱ，γ′→α+Fe3C，该合金的含碳量范围是（）。（a）<0.77%（b）>0.77%且<2.11%（c）>0.77%（d）>2.1%b6.在退火状态下，随钢中的含碳量增加，其强度总是提高的。（）7.在退火状态下，随含碳量增加，钢的硬度总是提高的。（）8.高碳钢的耐磨性总高于低碳钢的耐磨性。（）9.钢的耐磨性不仅与成分有关，还与其组织有关（）10.在优质钢中，S、P元素总是有害元素。（）11.通过热处理方法无法减小或消除结晶时产生的成分偏析。（）×√×√√×12．钳工用手工锯锯T10、T12钢料时

4、比锯10、20钢料费力，锯条容易磨钝。答：一般情况下T10、T12钢料供货状态为球化退火态，其组织为球状珠光体（即细小粒状的渗碳体均匀分布在铁素体基体上），而10、20钢料供货状态为退火态，其组织为块状的珠光体+铁素体，且铁素体含量较多。渗碳体与铁素体相比，前者硬度高、耐磨性好，故用手工锯锯T10、T12钢料时比锯10、20钢料费力，锯条容易磨钝。13．在室温下，含碳量为0.8％的钢其强度比含碳量为1.2％的钢高。答：在室温下，含碳量为0.8％的钢其组织为P。含碳量为1.2％的钢其组织为P+Fe3

5、CⅡ网状。而Fe3CⅡ网状是一个硬脆相，故它的存在使含碳量为1.2％的钢的强度降低。14．含碳量为0.45％的钢加热到1200℃开始锻造，冷却到800℃停止锻造。答：45钢在1200~800℃锻造恰巧是在其塑性良好的单相奥氏体区进行，若开锻温度＞1200℃，由于其奥氏体晶粒易长大，使其塑性变差，易产生锻造缺陷；若停锻温度＜800℃，处于45钢的P+F两相区，其塑性也变差，也易产生锻造缺陷（如锻造裂纹）。15．铁丝易折弯，铸铁易破裂，为什么？答：铁丝一般为低碳钢丝，室温组织为P+F较多，硬度低、塑性

6、好，抗弯能量差，故易折弯。铸铁含碳量高，室温组织由P+Fe3CⅡ网状+Ld'组成，硬度高、脆性大、抗裂纹扩展能力差，故易破裂。16．为什么钢铆钉用低碳钢（ωc=0.25%)制作？答：ωc=0.25%的钢制铆钉通常在正火态下使用，其室温组织为细小块状的细珠光体加铁素体，该组织具有一定的强度和良好的韧性，即具有良好的综合力学性能，故能满足使用性能（如较好的抗冲击、抗剪能力等）的要求。17．为什么绑扎物体一般用铁丝（镀锌低碳钢丝），而起重机钢丝绳却用60钢（ωc=0.60%)制成？答：镀锌低碳钢丝室温下

7、的组织为P+F较多，其硬度低、塑性好、易折弯，故容易将物体绑紧。而起重机钢丝绳的力学性能需较高的抗拉强度，用60钢经淬火加中温回火，可获得回火屈氏体组织，随后经冷拔成为具有较高的强度细钢丝，然后再搓制成钢丝绳，故钢丝绳用60钢制作。18.有两种含碳量不同的铁碳合金，它们的室温平衡组织各由两种组织组成，它们都有珠光体组织，珠光体的质量分数均为90%，回答以下问题：(1)分别写出这两种合金的组织名称。(2)计算这两种合金的含碳量。(3)计算这两种合金室温下α相和Fe3C相的质量分数。答：（1）F+P和

8、P+Fe3CⅡ（2）F+P：wc=0.9×0.77%=0.693%P+Fe3CⅡ：wc=0.9×0.77%+0.1×6.69%=1.362%（3）F+P：w=(6.69-0.693)/6.69=89.6%wFe3C=1-w=10.4%P+Fe3CⅡ：w=(6.69-1.362)/6.69=79.6%wFe3C=1-w=20.4%19.一块低碳钢，一块白口铁，它们的形状、大小一样，请说出有哪些简便方法把他们区分开来。答：金相法：低碳钢组织：F+P白口铁组织：P+Fe3CⅡ+L