金属材料与热处理 第四章

一、名词解释

1. 铁素体

铁素体是指α-Fe或其内固溶有一种或数种其他元素所形成的晶体点阵为体心立方的固溶体，用符号F(或α)表示。

2.奥氏体

奥氏体是指γ-Fe内固溶有碳和(或)其它元素所形成的晶体点阵为面心立方的固溶体，常用符号A(或γ)表示。

3.珠光体

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。

4.莱氏体

莱氏体是指高碳的铁基合金在凝固过程中发生共晶转变时所形成的奥氏体和碳化物渗碳体所组成的共晶体。

5.渗碳体

渗碳体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。

6. 铁碳合金相图

合金状态图是表示在极缓慢冷却(或加热)条件下，不同化学成分的合金，在不同温度下所具有的组织状态的一种图形。

7.低温莱氏体

在727℃以下的莱氏体称为低温莱氏体（L′d），或称变态莱氏体。

二、填空题

1．分别填出下列铁碳合金组织的符号：

    奥氏体  A  ；铁素体  F  ；渗碳体  Fe3C  ；珠光体  P  ；高温莱氏体   Ld    ；低温莱氏体   L′d  。

2．珠光体是由   F   和   Fe3C   组成的机械混合物。 

3．莱氏体是由   A   和    Fe3C   组成的机械混合物。 

4．奥氏体在1148℃时碳的质量分数可达 2.11% ，在727℃时碳的质量分数为 0.77% 。

5．根据室温组织的不同，钢分为三种，其中 亚共 析钢，其室温组织为  F  和   P   ；

  共  析钢，其室温组织为  P  ；  过共  析钢，其室温组织为   P   和   Fe3CII    。

6．碳的质量分数为  0.77%  的铁碳合金称为共析钢，当加热后冷却到S点( 727℃)时会发生  共析  转变，从奥氏体中同时析出   F  和   Fe3C   的混合物，称为   P   。

7．奥氏体和渗碳体组成的共晶产物称为   Ld   ，其碳的质量分数为  4.3%   。  

8.亚共晶白口铸铁碳的质量分数为 2.11%<ωC<4.3% ，其室温组织为  P+ Ld’+ Fe3CII  。

9.亚共析钢碳的质量分数为 0.0218%<ωC<0.77% ，其室温组织为   F+P   。

10．过共析钢碳的质量分数为 0.77%<ωC≤2.11% ，其室温组织为  P+ Fe3CII  。

11．过共晶白口铸铁的碳的质量分数为 4.3%<ωC<6.69% ，其室温组织为 Ld’+ Fe3CI  。

三、选择题

1．铁素体为   A   晶格，奥氏体为   B   晶格，渗碳体为   D   晶格。 

   A体心立方；  B面心立方；  C密排六方；  D复杂的。

2．铁碳合金相图上的ES线，用代号   Acm   表示，PSK线用代号   A1   表示。

  AA1；  BAcm；  CA3。

3.铁碳合金相图上的共析线是  PSK 线   ，共晶线是 ECF 线   。

AECF线；  BACD线；  CPSK线。

四、判断题

1．金属化合物的特性是硬而脆，莱氏体的性能也是硬而脆，故莱氏体属于金属化合物。(错)

2.渗碳体碳的质量分数是6.69%。(对)

3.Fe-Fe3C相图中，A3温度是随着碳的质量分数增加而上升的。(错) 

4.碳溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体，称为奥氏体。(错)

5．铁素体在770℃（居里点）有磁性转变，在770℃以下具有铁磁性，在770℃以上则失去铁磁性。(对)

五、简答题

1．简述碳的质量分数为0.4%和1.2%的铁碳合金从液态冷至室温时的结晶过程。

答：对于碳的质量分数为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）。

对于碳的质量分数为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，组织基本变化，组织为铁素体和珠光体（Fe3CII +P）。