三、问答题
1. 试述固溶强化、加工硬化和弥散强化的强化原理，并说明三者的区别。
答：溶质原子在晶体的间隙位置形成间隙固溶体或代替节点上的原子形成置换固溶体都增加了晶格畸变，增加了位错运动阻力，产生的强化效应称为固溶强化。
通过塑性变形使位错密度增大，造成位错与林位错之间的交互作用，增大位错运动阻力，使强度硬度提高的现象称为加工硬化。
当位错遇到可变形弥散质点时，位错切过质点增加新表面，能量增大；或位错绕过不可变形第二相质点留下位错环增加能量，从而造成强化的现象叫弥散强化。
可见，三者造成强化的原因和机理都不相同。
2. 有尺寸和形状完全相同的两个Ni-Cu合金铸件，一个含?Ni10%，另一个含?Ni50%，铸后缓冷，问固态铸件中哪个偏析严重，为什么？怎样消除偏析？
答：含?Ni50%的固态铸件偏析严重。因为含?Ni50%的合金比含?Ni10%合金的液相与固相的成分差大，所以，容易造成成分偏析。
将铸件加热到1050~1100℃进行扩散退火可消除成分偏析。
3. 共晶点与共晶线有何关系？共晶组织一般是什么形态，如何形成？
答：共晶线的两端对应共晶组织中在共晶温度下两相的成分，而共晶点是只发生共晶反应的合金成分即共晶合金的成分。共晶组织多数为层片状形态，也有点状、棒状等形态。共晶组织中的两相在共晶转变时交替形成，形成两相机械混合物。
4. 为什么铸造合金常选用具有共晶成分或接近共晶成分的合金？用于压力加工的合金选用何种成分的合金为好？
答：共晶成分或接近于共晶成分合金的液相和固相的成分差小，结晶温度范围小，流动性好，铸造性能好，所以，铸造合金常选用该类合金。
而用于压力加工的合金需要具有良好的塑性，需要选用单相固溶体或加热到单相固溶体区后进行压力加工。
5. 在Pb-Sn合金中，指出合金组织中：①含?Ⅱ最多的合金；②共晶体最多的合金；③最容易和最不容易产生成分偏析的合金。
答：①含?Ⅱ最多的合金是?Sn19%；②共晶体最多的合金是?Sn61.9%；③最容易产生成分偏析的合金是?Sn19%和最不容易产生成分偏析的合金纯铅、纯锡和共晶合金。
6. 利用Pb-Sn相图，分析含?Sn30%的合金在下列各温度时有哪些相和组织组成物，并计算相和组织组成物的相对含量。
①高于300℃；②刚冷到183℃,共晶转变尚未开始；③在183℃，共晶转变完毕；④冷至室温。 答： ①高于300℃为单相液相。 ②液相和?相。
61.9?30?74.4% 61.9?19?L?1????25.6%??? ③相：?相和?相
97.5?30?86% 97.5?19???1????14%???组织：初生?和（?+?）共晶。
9
61.9?30?74.4% 61.9?19?(???)?1????25.6%??? ④相：?相和?相
100?30?71.4% 100?2???1????28.6%??? 组织：初生?+?Ⅱ和（?+?）共晶。
61.9?3019?2??12.9%??61.9?19100?261.9?30 ?????????61.5a.9?19?(???)?1????25.6%???9.已知A组元的熔点为1000℃，B组元的熔点为700℃，?B=25%的合金在500℃结晶完毕，并由73.33%的先共晶相?相与26.67%的（?+?）共晶体所组成；?B=50%的合金也在500℃结晶完毕，但它是由40%的先共晶相?相与60%的（?+?）共晶体所组成，而此时合金中?相的总量为50%。试根据上述条件作出A-B合金概略的二元共晶相图。 答：
x y z B A
y?25%?73.33%y?xy?50%?40%
y?xz?50%?50%z?x解上述方程组得：
x=5% y=80% z=95%
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第四章 铁碳合金
一、选择题
1. 纯铁冷却过程中，在912℃发生（ ）。
（a）吸热现象 （b）放热现象 （c）α-Fe→γ-Fe转变 （d）δ-Fe→γ-Fe转变 2. 纯铁加热过程中，在912℃发生（ ）。
（a）吸热现象 （b）放热现象 （c）γ-Fe→α-Fe转变 （d）δ-Fe→γ-Fe转变
3. 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 4. 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
5. 已知某优质碳素钢经完全退火后铁素体的体积分数为52%，其钢号是（ ）。
（a）30 （b）40 （c）45 （d）50
6. 已知某优质碳素钢经完全退火后铁素体的体积分数为33%，其钢号是（ ）。
（a）15 （b）20 （c）25 （d）50
7. 已知某优质碳素钢经完全退火后Fe3CⅡ的体积分数为3.5%，其钢号是（ ）。
（a）30 （b）50 （c）T7 （d）T10 8. 在Fe-C合金中，固态可能存在的相是（ ）。 （a）L、δ、γ、α、Fe3C （b）δ、γ、F、Fe3C （c）δ、γ、α、Fe3C （d）δ、A、α、Fe3C 9. Fe-Fe3C相图上有（ ）恒温转变。
（a）1 （b）2 （c）3 （d）4
10. 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′+Fe3CⅡ，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%
11. 某Fe-C合金由液态极其缓慢的冷到室温，组织中有莱氏体，该合金的含碳量范围是（ ）。
（a）>0.77% （b）<2.11% （c）>2.11%且<6.69% （d）>4.3%
12. 某Fe-C合金由液态极其缓慢的冷到室温，其组织为F+P，该合金的含碳量范围是（ ）。
（a）>0.77% （b）<2.11% （c）>0.02%且<0.77% （d）>2.1%
13. 某Fe-C合金由液态极其缓慢的冷到室温，其组织为P，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%
14. 某Fe-C合金由液态极其缓慢的冷到室温，其组织为P+Fe3CⅡ，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% 15. 在45钢中加入Mn形成45Mn，Mn起到的作用是（ ）。
（a）只有固溶强化作用 （b）溶强化和提高淬透性 （c）细化晶粒 （d）二次硬化 16. 在钢中加入大量的W和V能（ ）。
（a）降低成本 （b）产生二次硬化效应、提高耐磨性 （c）提高塑性 （d）提高导电性 17. 属于非碳化物形成元素是（ ）。
（a）Mn、Si、V （b）B、Si、P、Cr （c）Si、B、Ni、Co （d）Si、Mn 18. 不能提高钢的淬透性的合金元素是（ ）。
（a）Co （b）Si、Mn （c）Co、Cr （d）V、Si、Ni 19. 40Cr的含碳量约为（ ）。
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（a）0.2% （b）0.4% （c）0.6% （d）0.8% 20. 5CrMnMo的含碳量约为（ ）。
（a）0.2% （b）0.3% （c）0.5% （d）0.7% 21. GCr15的含碳量约为（ ）。
（a）0.6% （b）0.8% （c）1.0% （d）1.5% 22. GCr15的含铬量约为（ ）。
（a）0.6% （b）0.8% （c）1.0% （d）1.5% 23. 经过热处理后耐磨性最好的钢是（ ）
（a）20 （b）W18Cr4V （c）20CrMnTi （d）38CrMoAl 24. 经过热处理后韧性最好的钢是（ ）
（a）T10 （b）W18Cr4V （c）38CrMoAl （d）Cr12 25. 价格最高的钢是（ ）。
（a）T10 （b）W18Cr4V （c）38CrMoAl （d）Cr12 26．属于中碳钢的是（ ）。
（a）T10 （b）W18Cr4V （c）38CrMoAl （d）Cr12 1 b c 2 a d 3 a d 4 b c 5 b b 6 d c 7 d 8 c 9 c 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 b c c c b b b c a b c 21 22 23 24 25 26 二、判断题
1. 描述工业纯铁的组织参数主要是铁素体的晶粒大小和形状。（ ） 2. 由于工业纯铁的强度低，所以无实用价值。（ ） 3. 通过冷变形可以提高工业纯铁的塑性变形能力。（ ） 4. 在退火状态下，随含碳量增加，钢的强度总是提高的。（ ） 5. 在退火状态下，随含碳量增加，钢的硬度总是提高的。（ ） 6. 高碳钢的耐磨性总高于低碳钢的耐磨性。（ ） 7. 钢的耐磨性不仅与成分有关，还与其组织有关。（ ） 8. 当过共析钢中出现网状渗碳体时，其强度和塑性比较高。（ ） 9. 白口铸铁在工业上的应用价值不大。（ ） 10. 在优质钢中，S、P元素总是有害元素。（ ） 1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 √ × × × √ × √ × √ √ 三、问答题
1.何谓铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体和变态莱氏体？分别写出它们的符号和性能特点。 答：碳溶解到?-Fe所形成的间隙固溶体称为铁素体，用F表示，其强度低，塑性和韧性高。
碳溶解到?-Fe所形成的间隙固溶体称为奥氏体，用A表示，其强度较低，塑性和韧性高。
碳与铁形成的间隙化合物称为渗碳体，用Fe3C表示，其强度、塑性几乎为0，硬度高，耐磨性高。 ?相和渗碳体所形成的机械混合物称为珠光体，用P表示，其强度高，塑性和韧性较高。 ?相和渗碳体所形成的机械混合物称为莱氏体，用Ld表示，其强度较高，塑性和韧性很差。 莱氏体到727℃以下，?→P后的组织称为室温或变态莱氏体，用Ld′表示，其强度低，塑性和韧性极差。
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