工程材料学习题(answer)(2)

A. 化学元素 B. 能够独立存在的物质 C. 稳定的化合物 D. 单一成分的物质

4. 一种金属元素与另外一种或几种金属或非金属元素相互 B 形成的具有金属特性的物质称为合金。

A．机械混合 B. 熔合 C. 各自保持原来特性? D. 化合

5. 在实际冷却速度 B 的条件下，以树枝晶方式结晶的固溶体中，先后结晶的树枝状晶体内化学成分不均匀的现象，称为枝晶偏析。?

A. 较慢 B. 较快 C. 适中 D. 极为缓慢?

6. 金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将 B ：

A. 越高 B. 越低 C. 越接近临界理论结晶温度 D. 与冷却速度无关

7. 实际金属结晶时，通过控制生长速率N和长大速率G比值来控制晶粒大小，在下列情况下获得的晶粒较为粗大的是 B ：

A. N/G很大时 B. N/G很小时 C. N/G居中时 D. 与N/G无关

8. 在二元合金相图中，三相平衡共存时，必定是一条水平线，每条水平线必定和 C 相遇，也一定与 F 以一点接触。?

A. 一个两相区 B. 两个两相区 C. 三个两相区? D. 一个单相区 E. 共存三相之中的二个单相区 F. 共存三相的三个单相区 9. 在发生L??????共晶反应时，三相的成分：B

A. 相同 B. 确定 C. 不确定 D. 不相同 三． 判断题

1. 物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。X 2. 金属结晶后晶体结构不再发生变化。X

3. 液态金属结晶时的冷却速度越快，过冷度就越大，形核率和长大率都增大，故晶粒就粗大。X 4. 物质从液体状态转变为固体状态的过程称为凝固。 √ 5. 当过冷度较小时，纯金属晶体主要以平面状的方式长大。X

6. 液态金属冷却到结晶温度时，液态金属中立即就有固态金属结晶出来。X 7. 过冷度的大小取决于过冷速度和金属的本性。√

8. 当晶核长大时，随过冷度的增加，晶核的长大速率增大。但是过冷度很大时，晶核长大速率很快减小。√

9. 在实际金属和合金中，自发形核常常起着优先主导的作用。√ 四． 问答题

1. 何谓凝固？何谓结晶？

2. 什么是过冷度？液态金属结晶时为什么必须过冷？ 3. 何谓自发形核与非自发形核？它们在结晶条件上有何差别？ 4. 过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶后的晶粒大小有何影响？ 5. 在实际生产中，常采用哪些措施控制晶粒大小？

6. 什么是合金？什么是相？固态合金中的相是如何分类的?相与显微组织有何区别和联系？ 7. 说明固溶体与金属化合物的晶体结构特点并指出二者在性能上的差异。 8. 何谓间隙固溶体？何谓间隙化合物？试比较二者在形成条件上的的异同点。

9. 何谓组元、成分、合金系、相图？二元合金相图表达了合金的哪些关系？有哪些实际意义？

10. 何谓合金的组织组成物？指出wSn=30%的PB. -Sn合金在183℃下全部结晶完毕后的组织组成物和相组成物，并利用杠杆定律计算它们的质量分数。

11. 什么是共晶反应？什么是共析反应？它们各有何特点？试写出相应的反应通式。

12. 已知在500℃时，A-B二元系共晶反应式为 L （wB=75%）???α （wB=15%） + β （wB=95%）,A组元的熔点为700℃，B组元的熔点为600℃，并假定α及β固溶体的溶解度不随温度而改变。试画出A-B二元合金相图。 13. 为什么铸件常选用靠近共晶成份的合金生产，压力加工件则选用单相固溶体成份的合金生产？ 第四章 一． 填空题

1. 珠光体是 F 和 Fe3C 混合在一起形成的机械混合物。 2. 碳溶解在 α-Fe 中所形成的 间隙固熔体 称为铁素体。

3. 在Fe-Fe3C相图中，共晶点的含碳量为 4.3% ，共析点的含碳量为 0.77% 。 4. 低温莱氏体是 P 和 Fe3C 组成的机械混合物。

5. 高温莱氏体是 A 和 Fe3C 组成的机械混合物。

6. 铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成，即 细晶区 ，柱状晶区 和心部等轴晶粒区。

7. 在Fe-Fe3C相图中，共晶转变温度是 1148℃ ，共析转变温度是 727℃ 。 8. 用显微镜观察某亚共析钢，若估算其中的珠光体含量为80%，则此钢而碳含量为 0.62 .。 9. 在铁碳合金室温平衡组织中，含Fe3C?最多的合金成分点为 2.11 ,含

L'e最多的碳含量为

4.3 。

10. 钢与铸铁的区别是 铸铁中有共晶组织 。 二． 选择题

1. 碳溶入α-Fe中使晶格 B 畸变：? A. 不产生 B. 正 C. 负 D. 不定型?

2. 铁素体是碳溶解在 A 中所形成的间隙固溶体。 A．α-Fe B．γ-Fe C．δ-Fe D．β-Fe

3. 奥氏体是碳溶解在 B 中所形成的间隙固溶体。 A．α-Fe B．γ-Fe C．δ-Fe D．β-Fe 4. 渗碳体是一种 A 。 A．稳定化合物 B．不稳定化合物 C．介稳定化合物 D．易转变化合物 5. 莱氏体是一种 C 。 A．固溶体 B．金属化合物 C．机械混合物 D．单相组织金属 6. 亚共析钢的含碳量是 B 。?

A. ＜0.0218% B. 0.0218%～0.77% C. 0.77%～2.11% D. 2.11%～4.3%? 7. 室温下平衡组织为F+P的铁碳合金是 D 。? A. 工业纯铁 B. 共析钢 C. 过共析铜 D. 亚共析钢?

8. 60钢在室温下的平衡组织中，珠光体的相对重量百分数为 A 。? A. [(0.60-0.0218)/ (0.77-0.0218)]×100% B. [(0.60-0.0008)/ (2.11-0.0008)]×100% C. [(0.60-0.0008)/(4.30-0.0008)]×100% D. [(0.60-0.0008)/ (6.69-0.0008)]×100%?

9. 钢中的常存杂质元素 D 会导致钢材在1000～1200℃进行热加工时，沿着奥氏体晶界开裂造成钢材的 B 。?

A. 磷 B. 热脆性 C. 锰 D. 硫 E. 冷脆性 F. 硅 10. 在Fe-Fe3C相图中，ES线也称为 D 。 A．共晶线 B．共析线 C．A3线 D．AC m线 11. 在Fe-Fe3C相图中，GS线也称为 C 。

A．共晶线 B．共析线 C．A3线 D．ACm线 12. 在Fe-Fe3C相图中，共析线也称为（D）。 A．A1线 B．ECF线 C．ACm线 D．PSK线

13. 在铁－碳合金中，当含碳量超过 C 以后，钢的硬度虽然在继续增加，但强度却在明显下降。

A．0.8％ B．0.9％ C．1.0％ D．1.1％

14. 在铁碳合金中，共析钢的含碳量为 B 。 A．0.67％ B．0.77％ C．0.8％ D．0.87％

15. 铁素体的机械特性是 C 。

A. 强度高、塑性好、硬度低 B. 强度低、塑性差、硬度低 C．强度低、塑性好、硬度低 D. 强度高、塑性差、硬度高 三． 判断题

1. 奥氏体是碳溶解在γ-Fe中所形成的置换固溶体。 2．20钢的碳含量比T12钢的碳含量高。 3. 铁素体的本质是碳在??Fe中的间隙想。

4. 在Fe-Fe3C相图中的ES线是碳在奥氏体中的溶解度变化曲线，通常称为A3线。 5. 共析钢结晶的过程是：L—L+A—A—P。

6. 在Fe-Fe3C相图中的ES线是表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线，通称AC.m线。 7. 在铁碳合金平衡过程中，只有成分为4.3%C的铁碳合金才能发生共晶反应。 8．GS线表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线，通称A1线。 9. 亚共析钢结晶的过程是：L—L+A—A—F+A--F+P。

10. 在退火状态下（接近平衡组织），45钢比20钢的硬度和强度都要高。 四．

问答题

1． 默绘Fe-Fe3C相图，并填出各区组织，标明重要的点、线、成份及温度。图中组元碳的质量分数为什

么只研究到6.69%？ 2． 解释以下名词：

（1）铁素体；（2）奥氏体；（3）渗碳体；（4）珠光体；（5）莱氏体。 3． 指出铁素体、奥氏体、渗碳体、石墨的晶体结构及力学性能的特点。 4． 说明纯铁的同素异构转变及其意义。

5． 简述Fe-Fe3C相图中共晶转变与共析转变，写出转变式，标出反应温度及反应前后各相的含碳量。 6． 比较Fe3CI、Fe3CII、Fe3CIII、Fe3C共晶、Fe3C共析 的异同点。

7． 钢与白口铸铁在成分上的界限是多少？碳钢按室温下的组织如何分类？写出各类碳钢的室温平衡组织。 8． 说明含碳量对钢及白口铸铁力学性能的影响。

9． 根据石墨形态，铸铁一般分为哪几类？各类大致用途如何？ 10． 分析石墨形态对力学性能的影响。 11． 识别下列牌号的铁碳合金：

Q235，08F, 45, T10A, HT150, QT400-18, KTH350-10 。

12． 用杠杆定律分别计算珠光体、莱氏体在其共析温度、共晶温度转变完毕时，相组成物的质量分数。 13． 现有两种铁碳合金，其中一种合金在室温下的显微组织中珠光体的质量分数为75%，铁素体的质量分

数为25%，另一种合金在室温下的显微组织中珠光体的质量分数为92%，二次渗碳体的质量分数为8%，用杠杆定律求出这两种合金中的含碳量，并指明它们按组织分类的名称。

14. 画出WB=1.2%的铁碳合金从液态缓冷到室温时的冷却曲线及组织转变示意图，并用杠杆定律计算室温

下的组织组成物及相组成物的质量分数。

15. A为金属元素，B为非金属元素，形成二元相图如图4-5：

1）画出Ⅱ合金平衡冷却曲线以及平衡结晶后组织示意图，计算其室温下相组成物及组织组成物相对含量。

2）试分析不同冷却速度对下图中Ⅰ合金凝固后显微组织的影响。

15. 根据铁碳平衡相图回答下列问题：

1） 写出下列Fe3CII含量最多的合金；珠光体含量最多的合金；莱氏体含量最多的合金。 2） 指出此二元系中比较适合做变形合金和铸造合金的成分范围。 3） 标注平衡反应的成分及温度，写出平衡反应式。

4） 分析Fe-1%C合金的平衡凝固过程，并计算室温下其中相组成物和组织组成物的百分含量，

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