第四章-铁碳合金(金属学与热处理崔忠圻课后答案)教学内容

第四章-铁碳合金(金属学与热处理崔忠圻

课后答案)

金属学与热处理第二版（崔忠圻）答案

第四章铁碳合金

4-1 分析Wc=0.2%，Wc=0.6%，Wc=1.2%，的铁碳合金从液态平衡冷却至室温的转变过程，用冷却曲线和组织示意图说明各阶段的组织，并分别计算室温下的相组成物及组织组成物的含量。

答：

Wc=0.2%的转变过程及相组成物和组织组成物含量计算

转变过程：

1）液态合金冷却至液相线处，从液态合金中按匀晶转变析出δ铁素体，L?δ，组织

为液相+δ铁素体

2）液态合金冷却至包晶温点（1495℃），液相合金和δ铁素体发生包晶转变，形成奥氏体γ，L+δ?γ，由于Wc=0.2%高于包晶点0.17%，因此组织为奥氏体加部分液相。

3）继续冷却，部分液相发生匀晶转变析出奥氏体γ，直至消耗完所有液相，全部转变为奥氏体组织。

4）当合金冷却至与铁素体先共析线相交时，从奥氏体中析出先共析铁素体α，组织为奥氏体+先共析铁素体

5）当合金冷却至共析温度时，奥氏体碳含量沿铁素体先共析线变化至共析点碳含

+珠光体

6）继续冷却，先共析铁素体和珠光体中的铁素体都将析出三次渗碳体，但数量很少，可忽略不计。所以室温下的组织为：先共析铁素体+珠光体。

组织含量计算：

组织含量计算：Wα（先）=（0.77-0.2）/（0.77-0.0218）×100%≈76.2%，Wp=1- Wα（先）≈23.8%

相含量计算：Wα=（6.69-0.2）/（6.69-0.0218）×100%≈97.3%，

W Fe3C= 1- Wα≈2.7%

Wc=0.6%的转变过程及相组成物和组织组成物含量计算：

转变过程：

1）液态合金冷却至液相线处，从液态合金处按匀晶转变析出奥氏体，L?γ，组织为液相+奥氏体。

2）继续冷却，直至消耗完所有液相，全部转变为奥氏体组织。

3）当合金冷却至与铁素体先共析线相交时，从奥氏体中析出先共析铁素体α，组织为奥氏体+先共析铁素体

4）当合金冷却至共析温度（727℃）时，奥氏体碳含量沿铁素体先共析线变化至共析点，发生共析转变γ?α+Fe3C，此时组织为先共析铁素体+珠光体

5）珠光体中的铁素体都将析出三次渗碳体，但数量很少，可忽略不计。所以室温下的组织为：先共析二次渗碳体+珠光体

组织含量计算：

组织含量计算：Wα（先））=（0.77-0.6）/（0.77-0.0218）×100%≈22.7%，Wp=1- Wα（先）≈77.3%

相含量计算：Wα=（6.69-0.6）/（6.69-0.0218）×100%≈91.3%，

W Fe3C= 1- Wα≈8.7%

Wc=1.2%的转变过程及相组成物和组织组成物含量计算：

转变过程：

1）液态合金冷却至液相线处，从液态合金处按匀晶转变析出奥氏体，L?γ，组织为液相+奥氏体。

2）继续冷却，直至消耗完所有液相，全部转变为奥氏体组织。

3）当合金冷却至与渗碳体先共析线（碳在奥氏体中的溶解度曲线）相交时，从奥氏体中析出先共析二次渗碳体，组织为奥氏体+先共析二次渗碳体

4）当温度冷却至共析温度（727℃）时，奥氏体碳含量沿溶解度曲线变化至共析点碳含量，发生共析转变γ?α+Fe3C，组织为珠光体+先共析二次渗碳体

5）珠光体中的铁素体都将析出三次渗碳体，但数量很少，可忽略不计。所以室温下的组织为：先共析二次渗碳体+珠光体

组织含量计算：

组织含量计算：W Fe3C（先）=（1.2-0.77）/（6.69-0.77）×100%≈7.3%，

Wp=1- W Fe3C（先）≈92.7%

相含量计算：Wα=（6.69-1.2）/（6.69-0.0218）×100%≈82.3%，

W Fe3C= 1- Wα≈16.7%

4-2 分析Wc=3.5%，Wc=4.7%的铁碳合金从液态到室温的平衡结晶过程，画出冷却曲线和组织变化示意图，并计算室温下的组织组成物和相组成物。

答：

1、Wc=3.5%的转变过程及相组成物和组织组成物含量计算

转变过程：

1）液态合金冷却至液相线处，从液态合金中按匀晶转变析出奥氏体，L?γ，组织为液相合金+奥氏体。

2）当合金温度冷却至共晶温度（1127℃）时，液相合金中的含碳量变化至共晶点，液相合金发生共晶转变L?γ+Fe3C，组织为共晶莱氏体Ld+奥氏体。

3）温度继续降低，匀晶奥氏体和莱氏体中的奥氏体将析出二次渗碳体。所以组织为：奥氏体+莱氏体+二次渗碳体。

4）当温度降低至共析温度（727℃），奥氏体中的碳含量变化值共析点，发生共析转变形成珠光体，γ?α+Fe3C，组织为珠光体（低温莱氏体L’d）+二次渗碳体。5）继续冷却，珠光体中的铁素体将会析出按此渗碳，但数量很少，可以忽略不计。所以室温下的组织为：珠光体（低温莱氏体L’d）+渗碳体（二次渗碳体+共晶渗碳

体）。

组织含量计算：

组织含量计算：

相含量计算：

2、Wc=4.7%的转变过程及相组成物和组织组成物含量计算

转变过程：

1）液态合金冷却至液相线处，从液态合金中按匀晶转变析出粗大的渗碳体，称为一次渗碳体，L≒Fe3CⅠ，组织为液相合金+ Fe3CⅠ。

2）当合金温度冷却至共晶温度（1127℃）时，液相合金中的含碳量变化至共晶点，液相合金发生共晶转变L≒γ+Fe3C，组织为共晶莱氏体Ld+ Fe3CⅠ。

3）温度继续降低，共晶莱氏体中的奥氏体将析出二次渗碳体，组织为：莱氏体+ 一次渗碳体+二次渗碳体。

4）当温度降低至共析温度（727℃），共晶莱氏体中奥氏体中的碳含量变化至共析点，发生共析转变形成珠光体，γ≒α+Fe3C，此时组织为：珠光体（低温莱氏体L’d）+ 一次渗碳体+二次渗碳体。

5）继续冷却，珠光体中的铁素体将会析出三次渗碳体，但数量很少，可以忽略不计。所以室温下的组织为：珠光体（低温莱氏体L’d）+ 渗碳体（一次渗碳体+二次渗碳体+共晶渗碳体）。

组织含量计算：

组织含量计算：WL’d={（6.69-2.11）/（6.69-0.77）}×

{（6.69-4.7）/（6.69-2.11）}×100%

≈33.5%

W Fe3C =1- WL’d≈66.5%

相含量计算： Wα={（6.69-0.77）/（6.69-0.0218）}×WL’d ×100%

≈29.7%，

W Fe3C= 1- Wα≈80.3%

4-3 计算铁碳合金中二次渗碳体和三次渗碳体最大可能含量。

答：

二次渗碳体最大含量：

我们知道二次渗碳体是从奥氏体中析出的，随奥氏体的含量增多，二次渗碳体的含量增多。

而且二次渗碳体的含量随着奥氏体中的碳含量增加而增大

所以根据铁碳相图，当铁碳合金中的碳含量为2.11%可以获得最多的奥氏体含量以及最大的奥氏体含碳量，也就是所可以得到最多的二次渗碳体含量。

其含量=（2.11-0.77）/（6.69-0.77）×100%≈22.6%

三次渗碳体最大含量：

我们知道三次渗碳体是从铁素体中析出的，所以必然随着铁素体的含量增多而增多。而且要析出渗碳体必须要足够的碳含量，所以铁素体中的碳含量越多，越容易析出三次渗碳体。

根据铁碳相图，当铁碳合金中的碳含量为0.0218%时，可以获得最多的铁素体含量。

其含量=0.0218/6.69×100%≈0.33%

4-4 分别计算莱氏体中共晶渗碳体、二次渗碳体、共析渗碳体的含量。

答：

共晶渗碳体含量：

W Fe3C（晶）=（4.3-2.11）/（6.69-2.11）×100%≈47.8%，W A=1- W Fe3C （共）≈52.2%

二次渗碳体含量：

W Fe3CⅡ=（2.11-0.77）/（6.69-0.77）×W A×100%≈11.8%

共析渗碳体含量：

W Fe3C（析）={（0.77-0.0218）/（6.69-0.0218）}×（W A - W Fe3CⅡ）×100%≈4.5%

4-5 为了区分两种弄混的碳钢，工作人员分别截取了A、B两块试样，加热至850℃保温后以极慢的速度冷却至室温，观察金相组织，结果如下：

A试样的先共析铁素体面积为41.6%，珠光体的面积为58.4%。

B试样的二次渗碳体的面积为7.3%，珠光体的面积为92.7%。

设铁素体和渗碳体的密度相同，铁素体中的含碳量为零，试求A、B两种碳钢含碳量。

答：

对于A试样：设A含碳量为X%，由题述知先共析铁素体含量为41.6%可以得到41.6%={（0.77-X）/0.77-0.0218}×100%，得出X≈0.45，所以A中含碳量为

0.45%。

对于A试样：设B含碳量为Y%，由题述知二次渗碳体含量为7.3%可以得到

7.3%={（Y-0.77）/(6.69-0.77)} ×100%，得出Y≈1.2，所以B中含碳量为1.2%。4-6 利用铁碳相图说明铁碳合金的成分、组织和性能之间的关系。

答：

成分和组织之间的关系：

从相组成的角度，不论成分如何变化，铁碳合金在室温下的平衡组织都是由铁素体和渗碳体两相组成。

当碳含量为零，铁碳合金全部由铁素体组成，随着碳含量的增加铁素体的含量呈直线下降，直到碳含量为6.69%时，铁素体含量为零，渗碳体含量则由零增至100%。含碳量的变化还会引起组织的变化。随着成分的变化，将会引起不同性质的结晶和相

变过程，从而得到不同的组织。随着含碳量的增加，铁碳合金的组织变化顺序为：

F→F+P→P→P+ Fe3CⅡ→P+ Fe3CⅡ+L’d→L’d→L’d+ Fe3CⅠ

(F代表铁素体，P代表珠光体，L’d代表低温莱氏体)

组织和性能之间的关系：

铁素体相是软韧相、渗碳体相是硬脆相。珠光体由铁素体和渗碳体组成，渗碳体以细片状分散地分布在铁素体基体上，起强化作用，所以珠光体的强度、硬度较高，但塑性和韧性较差。

在亚共析钢中，随着含碳量增加，珠光体增多，则强度、硬度升高，而塑性和韧

性下降。

在过共析钢中，随着含碳量增加，二次渗碳体含量增多，则强度、硬度升高，当

碳含量增加至接近1%时，其强度达到最高值。碳含量继续增加，二次渗碳体将会在原奥氏体晶界形成连续的网状，降低晶界的强度，使钢的脆性大大增加，韧性急剧下降。

在白口铁中，随着碳含量的增加，渗碳体的含量增多，硬度增加，铁碳合金的

塑、韧性单调下降，当组织中出现以渗碳体为基体的低温莱氏体时，塑、韧性降低至接近于零，且脆性很大，强度很低。

铁碳合金的硬度对组织组成物或组成相的形态不十分的敏感，其大小主要取决于组成相的数量和硬度。随着碳含量增加，高硬度的渗碳体增多，铁碳合金的硬度呈直线升高。

低碳钢铁素体含量较多，塑韧性好，切削加工产生的切削热大，容易粘刀，而且切屑不易折断，切削加工性能不好。高碳钢渗碳体含量多，硬度高，严重磨损刀具，切削加工性能不好。中碳钢，铁素体和渗碳体比例适当，硬度和塑性适中，切削加工性能好。

低碳钢铁素体含量较多，塑韧性好，可锻性好；高碳钢渗碳体含量多，硬度高，可锻性变差。

4-7 铁碳相图有哪些应用，又有哪些局限性。

答：

应用：

由铁碳相图可以计算出不同成分的铁碳合金其组成相的相对含量。

由铁碳相图还可以反映不同成分铁碳合金的结晶和相变特性。

由铁碳相图可大致判断不同成分铁碳合金的力学性能和物理性能。

由铁碳相图可大致判断不同成分铁碳合金的铸造性能、可锻性和切削加工性等工艺性能。

局限性：

铁碳相图反映的是在平衡条件下相的平衡，而不是组织的平衡。相图只能给出铁碳合金在平衡条件下相的类别、相的成分及其相对含量，并不能表示相的形状、大小和分布，即不能给出铁碳合金的组织状态。

铁碳相图给出的仅仅是平衡状态下的情况，而平衡状态只有在非常缓慢加热和冷却，或者在给定温度长期保温的情况下才能得到，与实际的生产条件不是完全的相符合。铁碳相图只反映铁、碳二元系合金相的平衡关系，而实际生产中所使用的铁碳合金中往往加入其他元素，此时必须要考虑其他元素对相图的影响，尤其当其他元素含量较高时，相图中的平衡关系会发生重大变化，甚至完全不能适用。

机械工程材料第四章铁碳合金相图

第四章铁碳合金相图 教学目的及其要求 通过本章学习，使学生们掌握铁碳合金的基本知识，学懂铁碳相图的特征点、线及其意义，了解铁碳相图的应用。 主要内容 1．铁碳合金的相组成 2．铁碳合金相图及其应用 3．碳钢的分类、编号及应用 学时安排 讲课4学时 教学重点 1．铁碳合金相图及应用 2．典型合金的结晶过程分析 教学难点 铁碳合金相图的分析和应用。 教学过程 纯铁、铁碳合金中的相 一、铁碳合金的组元 铁：熔点1538℃，塑性好，强度硬度极低，在结晶过程中存在着同素异晶转变。不同结构的铁与碳可以形成不同的固溶体。 由于纯铁具有同素异构转变，在生产上可以通过热处理对钢和铸铁改变其组织和性能。碳：在Fe－Fe3C相图中，碳有两种存在形式：一是以化合物Fe3C形式存在；二是以间隙固溶体形式存在。 二、铁碳合金中的基本相 相：指系统中具有同一聚集状态、同一化学成分、同一结构并以界面隔开的均匀组成部分。铁碳合金系统中，铁和碳相互作用形成的相有两种：固溶体和金属化合物。固溶体是铁素体和奥氏体；金属化合物是渗碳体。这也是碳在合金中的两种存在形式。 1．铁素体 碳溶于 Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体，用 或者F表示，为体心立方晶格结构。塑性好，强度硬度低。 2．奥氏体 碳溶于 Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体，用 或者A表示，为面心立方晶格结构。塑性好，强度硬度略高于铁素体，无磁性。 3．渗碳体Fe3C：晶体结构复杂，含碳量6.69％，熔点高，硬而脆，几乎没有塑性。 渗碳体对合金性能的影响： （1）渗碳体的存在能提高合金的硬度、耐磨性，使合金的塑性和韧性降低。 （2）对强度的影响与渗碳体的形态和分布有关： 以层片状或粒状均匀分布在组织中，能提高合金的强度； 以连续网状、粗大的片状或作为基体出现时，急剧降低合金的强度、塑性韧性。 二、两相机械混合物 珠光体：铁素体与渗碳体的两相混合物，强度、硬度及塑性适中。 莱氏体：奥氏体与渗碳体的混合物；室温下为珠光体与渗碳体的混合物，又硬又脆。

金属学与热处理原理哈工大考研初试经典题目呕心沥血总结

金属学与热处理原理哈工大考研初试经典题目呕心沥血总结 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

哈工大金属学与热处理原理初试经典试题呕心沥血总结题记：权威的答案是考研专业课成功的保证！！！希望这份资料，能够照亮每一个苦苦求学的孩子通往哈工大的漫漫征程。 分享人：刚爷闯天下 第三章 什么是成分过冷画图说明成分过冷是如何形成的（以固相中无扩散，液相中只有扩散而无对流搅拌的情况为例说明）并说明成分过冷对晶体长大方式及铸锭组织的影响。 成分过冷：实质是液相成分变化引起过冷状况发生变化。 异分结晶必然导致溶质在液、固相中的浓度变化，而固溶体的平衡结晶温度则随合金成分的不同而变化，进而引起过冷状况变化。 自己把图画上(共五个) 假设液态金属中仅扩散，即扩散不能充分进行。 ，故将溶质排到界面前由图（a）结晶的固相成分总是低于平衡成分C o 沿，由于不能充分扩散，便在界面处产生溶质浓度梯度薄层。结合图（c）（d），固溶体平衡结晶温度随溶质浓度的变化而变化。将实际温度分布（b）与平衡结晶温度分布（e）叠加，便在固液界面前一定范围的液相中出现了过冷区域。平衡结晶温度与实际结晶温度之差为过冷度，这个过冷度是由于液相中成分变化引起的，故称为成分过冷。 成分过冷对晶体长大方式的影响： 随着成分过冷的增大，固溶体晶体由平面状向胞状、树枝状的形态发展 成分过冷对铸锭组织的影响： 固溶体合金的铸锭组织也是由表层细晶区、柱状晶区、中心等轴晶区组成。当溶质含量固定时，随着G/√R的增加成分过冷区下降，铸锭组织由等轴晶向柱状晶发展；当G/√R固定时，随着浓度的增加，成分过冷区增大，铸锭组织由柱状晶向等轴晶过度，有利于等轴晶形成。 （注：液相中的温度梯度G越小，成长速度R和溶质的浓度C o越大，则有利于形成成分过冷。） 第四章 试述铁碳合金平衡组织中铁素体和渗碳体的形态、特征和数量对合金组织和性能的影响。

铁碳合金相图分析及应用

第五章铁碳合金相图及应用 [重点掌握] 1、铁碳合金的基本组织；铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、菜氏体的结构和性能特点及显微组织形貌； 2、根据相图，分析各种典型成份的铁碳合金的结晶过程； 3、铁碳合金的成份、组织与性能之间的关系。 铁碳相图是研究钢和铸铁的基础，对于钢铁材料的应用以及热加工和热处理工艺的制订也具有重要的指导意义。 铁和碳可以形成一系列化合物，如Fe3C、Fe2C、FeC等, 有实用意义并被深入研究的只是Fe-Fe3C部分，通常称其为 Fe-Fe3C相图,相图中的组元只有Fe和Fe3C。 第一节铁碳合金基本相 一、铁素体 1．δ相高温铁素体：C固溶到δ-Fe中，形成δ相。 2．α相铁素体（用F表示）：C固溶到α-Fe中，形成α相。 F强度、硬度低、塑性好（室温：C%=0.0008%,727度：C%=0.0218%）二、奥氏体 γ相奥氏体（用A表示）：C固溶到γ-Fe中形成γ相）强度低，易塑性变形 三、渗碳体

Fe3C相（用Cem表示），是Fe与C的一种具有复杂结构的间隙化合物, 渗碳体的熔点高，机械性能特点是硬而脆，塑性、韧性几乎为零。 渗碳体根据生成条件不同有条状、网状、片状、粒状等形态, 对铁碳合金的机械性能有很大影响。 第二节 Fe-Fe3C相图分析 一、相图中的点、线、面 1．三条水平线和三个重要点 （1）包晶转变线HJB，J为包晶点。1495摄氏度，C%=0.09-0.53% L+δ→A （2）共晶转变线ECF, C点为共晶点。冷却到1148℃时, C点成分的L发生共晶反应：L→A（2.11%C）+Fe3C（6.69%C，共晶渗碳体）共晶反应在恒温下进行, 反应过程中L、A、Fe3C三相共存。 共晶反应的产物是奥氏体与渗碳体的共晶混和物, 称莱氏体, 以符号 Le表示。 （3）共析转变线PSK，S点为共析点。合金（在平衡结晶过程中冷）却到727℃时, S点成分的A发生共析反应：

工程材料04(铁碳合金相图)

钢铁是现代工业中应用最为广泛的的金属材料，其基本组元是铁和碳元素，因此称为铁碳合金。为了掌握钢铁材料的成分、组织和性能之间的关系，为以后的生产应用做好准备，就必须学习和研究铁碳合金相图。 铁和碳元素可以形成固溶体以及一系列化合物（Fe3C、Fe3C、FeC 等），但由于含碳量较大的铁碳合金脆性很大，无实际应用价值，所以在铁碳合金相图中，只需研究Fe-Fe3C部分（含碳量≦6.69%）。

第一节铁碳合金的基本相 在铁碳合金中，铁和碳元素的相互作用方式有两种：（1）碳原子溶解到纯铁的晶格中，形成固溶体，如铁素体和奥氏体；（2）铁和碳原子相互作用形成金属化合物，如渗碳体。 一、铁素体：α 、F 碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体，它仍保持α-Fe的体心立方结构。由于铁素体的含碳量较低（室温下w =0.0008%），其性能与纯铁相近。 c 铁素体的强度、硬度较低，但具有良好的塑性和韧性。 抗拉强度σb：180~280MPa 屈服强度σs：100~170MPa 硬度HB：50~80HBW 伸长率δ：30~50% 冲击韧性A k：160~200J

二、奥氏体：γ、A 碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体，它仍保持γ-Fe的面心立方结构。奥氏体溶解碳原子的能力与温度有关，1148℃时w c=2.11%，727℃时w c=0.77%。一般奥氏体的硬度约为170~220HBW，伸长率δ约为30~50%。因此，奥氏体的硬度较低而塑性较好，易于锻压成型。 三、渗碳体：Fe C 3 渗碳体是一种具有复杂晶格结构的金属间化合物，其性能特点是硬度很高（约1000HV），且脆性很大（δ，αk≈0）。 渗碳体在碳钢中不能作为基体相，而是作为强化相存在，它的存在形态（网、片、条、粒状等），对碳钢的性能有很大的影响。例如，渗碳体以细小的颗粒状形态，均匀分布在固溶体基体相上，则碳钢的力学性能较好；但是，渗碳体呈较粗大形态或网状分布时，则碳钢的脆性会增大。

《金属学及热处理》_崔忠圻编_机械工业出版社_课后习题答案

第一章习题 1.作图表示出立方晶系（1 2 3）、（0 -1 -2）、（4 2 1）等晶面和[-1 0 2]、[-2 1 1]、[3 4 6] 等晶向 3.某晶体的原子位于正方晶格的节点上，其晶格常数a=b≠c， c=2/3a。今有一晶面在X、Y、Z坐标轴上的截距分别是5个原子间距，2个原子间距和3个原子间距，求该晶面的晶面参数。 解：设X方向的截距为5a，Y方向的截距为2a，则Z方向截距为3c=3X2a/3=2a，取截距的倒数，分别为 1/5a，1/2a，1/2a 化为最小简单整数分别为2,5,5 故该晶面的晶面指数为（2 5 5） 4.体心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的晶面间距，并指出面间距最大的晶面 解：（1 0 0）面间距为a/2，（1 1 0）面间距为√2a/2，（1 1 1）面

间距为√3a/3 三个晶面晶面中面间距最大的晶面为（1 1 0） 7.证明理想密排六方晶胞中的轴比c/a=1.633 证明：理想密排六方晶格配位数为12，即晶胞上底面中心原子与其下面的3个位于晶胞内的原子相切，成正四面体，如图所示 则OD=c/2，AB=BC=CA=CD=a 因△ABC是等边三角形，所以有OC=2/3CE 由于(BC)2=(CE)2+(BE)2 则 有(CD)2=(OC)2+(1/2c)2，即 因此c/a=√8/3=1.633 8.试证明面心立方晶格的八面体间隙半径为r=0.414R 解：面心立方八面体间隙半径r=a/2-√2a/4=0.146a 面心立方原子半径R=√2a/4，则a=4R/√2，代入上式有

2014年华南理工大学金属学及热处理考研真题与答案

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1、全面了解，宏观把握。 备考初期，考生需要对《复习精编》中的考前必知列出的院校介绍、师资力量、就业情况、历年报录情况等考研信息进行全面了解，合理估量自身水平，结合自身研究兴趣，科学选择适合自己的研究方向，为考研增加胜算。 2、稳扎稳打，夯实基础。 基础阶段，考生应借助《复习精编》中的考试分析初步了解考试难度、考试题型、考点分布，并通过最新年份的试题分析以及考试展望初步明确考研命题变化的趋势；通过认真研读复习指南、核心考点解析等初步形成基础知识体系，并通过做习题来进一步熟悉和巩固知识点，达到夯实基础的目的。做好充分的知识准备，过好基础关。 3、强化复习，抓住重点。 强化阶段，考生应重点利用《复习精编》中的复习指南（复习提示和知识框架图）来梳理章节框架体系，强化背诵记忆；研读各章节的核心考点解析，既要纵向把握知识点，更应横向对比知识点，做到灵活运用、高效准确。 4、查缺补漏，以防万一。 冲刺阶段，考生要通过巩固《复习精编》中的核心考点解析，并参阅备考方略，有效把握专业课历年出题方向、常考章节和重点章节，做到主次分明、有所侧重地复习，并加强应试技巧。 5、临考前夕，加深记忆。 临考前夕，应重点记忆核心考点解析中的五星级考点、浏览知识框架图，避免考试时因紧张等心理问题而出现遗忘的现象，做到胸有成竹走向考场。 考生A：考研不像高考，有老师为我们导航，为我们答疑解惑，考研是一个人的战役，有一本好的教辅做武器，胜算便多了几分。文思版复习精编对知识点的归纳讲解还是很不错的，配合着教材复习，少了几分盲目。 考生B：我是材料加工工程专业的考生，专业课基础较为薄弱，华南理工大学又是名校，虽然不是跨考，但是本科所学教材与华南理工大学考研的指定教材不一样，文思版复习精编对指定教材分析得透彻，对我是很有指导和帮助作用的。 考生C：本科院校和所学专业都不是我理想的，所以我信誓旦旦准备考研，跨考的压力很大，我又是不大善于总结归纳和分析的人，文思出品的教辅给我吃了一颗小小的定心丸，有对教材的讲解，更有对真题的详细解析，以及对出题规律的把握，相信我一定能考好！

第四章-铁碳合金(金属学与热处理崔忠圻课后答案)备课讲稿

第四章-铁碳合金(金属学与热处理崔忠圻 课后答案)

金属学与热处理第二版（崔忠圻）答案 第四章铁碳合金 4-1 分析Wc=0.2%，Wc=0.6%，Wc=1.2%，的铁碳合金从液态平衡冷却至室温的转变过程，用冷却曲线和组织示意图说明各阶段的组织，并分别计算室温下的相组成物及组织组成物的含量。 答： Wc=0.2%的转变过程及相组成物和组织组成物含量计算 转变过程： 1）液态合金冷却至液相线处，从液态合金中按匀晶转变析出δ铁素体，L?δ，组织

为液相+δ铁素体 2）液态合金冷却至包晶温点（1495℃），液相合金和δ铁素体发生包晶转变，形成奥氏体γ，L+δ?γ，由于Wc=0.2%高于包晶点0.17%，因此组织为奥氏体加部分液相。 3）继续冷却，部分液相发生匀晶转变析出奥氏体γ，直至消耗完所有液相，全部转变为奥氏体组织。 4）当合金冷却至与铁素体先共析线相交时，从奥氏体中析出先共析铁素体α，组织为奥氏体+先共析铁素体 5）当合金冷却至共析温度时，奥氏体碳含量沿铁素体先共析线变化至共析点碳含 +珠光体 6）继续冷却，先共析铁素体和珠光体中的铁素体都将析出三次渗碳体，但数量很少，可忽略不计。所以室温下的组织为：先共析铁素体+珠光体。 组织含量计算： 组织含量计算：Wα（先）=（0.77-0.2）/（0.77-0.0218）×100%≈76.2%，Wp=1- Wα（先）≈23.8% 相含量计算：Wα=（6.69-0.2）/（6.69-0.0218）×100%≈97.3%， W Fe3C= 1- Wα≈2.7% Wc=0.6%的转变过程及相组成物和组织组成物含量计算： 转变过程： 1）液态合金冷却至液相线处，从液态合金处按匀晶转变析出奥氏体，L?γ，组织为液相+奥氏体。 2）继续冷却，直至消耗完所有液相，全部转变为奥氏体组织。 3）当合金冷却至与铁素体先共析线相交时，从奥氏体中析出先共析铁素体α，组织为奥氏体+先共析铁素体 4）当合金冷却至共析温度（727℃）时，奥氏体碳含量沿铁素体先共析线变化至共析点，发生共析转变γ?α+Fe3C，此时组织为先共析铁素体+珠光体 5）珠光体中的铁素体都将析出三次渗碳体，但数量很少，可忽略不计。所以室温下的组织为：先共析二次渗碳体+珠光体 组织含量计算： 组织含量计算：Wα（先））=（0.77-0.6）/（0.77-0.0218）×100%≈22.7%，Wp=1- Wα（先）≈77.3% 相含量计算：Wα=（6.69-0.6）/（6.69-0.0218）×100%≈91.3%， W Fe3C= 1- Wα≈8.7%

华南理工大学材料工程金属学及热处理考研最新经验总结

华南理工大学材料工程金属学及热处理考研最新经验总结 802金属学及热处理是华工机械与汽车工程学院考研的专业科目，例如材料科学与工程、材料工程等专业，这些都是华工热门的专业。 一、业课考试大纲与参考书目 考试内容和考试要求：802金属学及热处理考试大纲 一、考试内容 1.金属的晶体结构 金属的晶体结构、实际金属的晶体结构及晶体缺陷、位错 2.纯金属的结晶 金属的结晶、铸锭结构及其影响因素 3.金属的塑性变形与再结晶 金属的塑性变形、变形对金属的组织性能的影响、回复与再结晶、金属的热加工 4.合金的相结构与二元合金相图 合金中的相结构、合金的结晶过程（包括平衡结晶与不平衡结晶）及合金相图的建立、二元合金相图的基本类型、合金性能与相图的关系 5.扩散 扩散定律、扩散机制、影响扩散的因素 6.铁碳合金 纯铁的同素异晶转变与铁碳合金中的相、铁碳相图、碳钢 7.钢的热处理 钢在加热时的组织转变、钢在冷却时的组织转变、钢的退火与正火、钢的淬火和回火、钢的淬透性、钢的表面淬火、钢的化学热处理 8.合金钢 合金元素在钢中的作用、钢的强韧化、合金钢的分类及编号、合金结构钢、轴承钢、合金工具钢、不锈钢、耐热钢、粉末冶金材料 9.铸铁 铸铁的特点与分类、铸铁的石墨化及其影响因素、灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁 10.有色金属及其合金 有色金属热处理、铝及其合金、铜及其合金、镁及其合金、钛及其合金、钨及其合金 11.机械零件选材及加工路线分析 机械零件的失效、选材的基本原则、零件设计与热处理工艺性的关系、典型零件的选材及工艺分析考试题型：1、填空、2、选择题、3、判断题、4、简答题、5、问答题 参考书目： 《金属学与热处理》崔忠圻主编，机械工业出版社(任一版本)；《金属材料及热处理》崔振铎、刘华山主编，中南大学出版社。 心得：其实这些书都就是自己本科学的专业教材或者相似教材。很多人就会问，每本都要考吗，那么多

重庆大学829金属学与热处理考研历年真题及答案

重庆大学考研历年真题解析 ——829金属学与热处理 主编：弘毅考研 编者：peter pan 弘毅教育出品 https://www.docsj.com/doc/5d17852885.html,

【资料说明】 重庆大学《金属学与热处理》历年真题解析系2013年重大材料学院考生peter pan 所编写，适用于2014年报考重庆大学材料学院金材、材加、材控3个方向的考生使用。 编者在考研过程中搜集到了2001－2012年这连续12年的真题，在考研复习中以课本为主，以这12年的真题为辅进行复习，取得了较好的成绩。但编者在考研过程中深感只有真题没有答案解析的苦恼，很多题目在书上不能直接找到答案，需要加以总结，更有甚者有些题目已经超纲，所以编者为了同学们能少花点查资料的时间，把有限的精力放到最需要的地方，特意编写了这本专业课真题解析。 本资料是本人把一年考研复习过程中的心得体会与真题相结合编写而成，里面的很多内容摘抄于我本人的笔记本。希望通过此书，能让大家在复习中抓准重点、节省一些复习时间，从而能够从容应对考试！ 因本人水平有限，作为学生，肯定在解析中有一些不到位、不完善的地方，望各位海涵。 peter pan

目录 2001年金属学与热处理专业课试题........................... 错误!未定义书签。2002年金属学与热处理专业课试题........................... 错误!未定义书签。2003年金属学与热处理专业课试题........................... 错误!未定义书签。2004年金属学与热处理专业课试题........................... 错误!未定义书签。2005年金属学与热处理专业课试题........................... 错误!未定义书签。2006年金属学与热处理专业课试题........................... 错误!未定义书签。2007年金属学与热处理专业课试题........................... 错误!未定义书签。2008年金属学与热处理专业课试题........................... 错误!未定义书签。2009年金属学与热处理专业课试题........................... 错误!未定义书签。2010年金属学与热处理专业课试题........................... 错误!未定义书签。2011年金属学与热处理专业课试题........................... 错误!未定义书签。2012年金属学与热处理专业课试题. (1) 2001年专业课试题解析..................................... 错误!未定义书签。2002年专业课试题解析..................................... 错误!未定义书签。2003年专业课试题解析..................................... 错误!未定义书签。2004年专业课试题解析..................................... 错误!未定义书签。2005年专业课试题解析..................................... 错误!未定义书签。2006年专业课试题解析..................................... 错误!未定义书签。2007年专业课试题解析..................................... 错误!未定义书签。2008年专业课试题解析..................................... 错误!未定义书签。2009年专业课试题解析..................................... 错误!未定义书签。2010年专业课试题解析..................................... 错误!未定义书签。2011年专业课试题解析..................................... 错误!未定义书签。2012年专业课试题解析..................................... 错误!未定义书签。

第四章 铁碳合金

第四章铁碳合金 (一)填空题 3．当一块质量一定的纯铁加热到温度时，将发生a-Fe向γ-Fe的转变，此时体积将发生。 4．共析成分的铁碳合金平衡结晶至室温时，其相组成物为，组织成物为。 5．在生产中，若要将钢进行轧制或锻压时，必须加热至相区。 6．当铁碳合金冷却时发生共晶反应的反应式为，其反应产物在室温下被称为。 7．在退火状态的碳素工具钢中，T8钢比T12 钢的硬度，强度。 8．当W(C)＝0.77％-2.11％间的铁碳合金从高温缓冷至ES线以下时，将从奥氏体中析出，其分布特征是。 9．在铁碳合金中，含三次渗碳体最多的合金成分点为，含二次渗碳体最多的合金成分点为。 10．对某亚共析碳钢进行显微组织观察时，若估计其中铁素体约占10％，其含碳量为。 11．奥氏体是在的固溶体，它的晶体结构是。 12．铁素体是在的固溶体，它的晶体结构是。 13．渗碳体是和形成的金属间化合物。 14．珠光体是和的机械混合物。 15．莱氏体是和的机械混合物，而变态莱氏体是和的机械混合物。 16．在Fe-Fe3C相图中，有、、、、五种渗碳体，它们各自的形态特征是、、、、。 17．钢中常存杂质元素有、、、等，其中、是有害元素，它们使钢产生、。 18．纯铁在不同温度区间的同素异晶体有(写出温度区间) 、、。 19．碳钢按相图分为、、；按W(C)分为(标出W(C)范围) 、、。 10．在铁—渗碳体相图中，存在着四条重要的线，请说明冷却通过这些线时所发生的转变并 11.指出生成物。ECF水平线、；PSK水平线、；ES线、；GS线、。 12.标出Fe—Fe3C相图(图4—3)中指定相区的相组成物：

①，②，③，④，⑤。； 13．铁碳合金的室温显微组织由和两种基本相组成。 14．若退火碳钢试样中先共析铁素体面积为41．6％，珠光体的面积为58．4％，则其W(C)＝。 15．若退火碳钢试样中二次渗碳体面积为7．3％，珠光体的面积为92．7％，则其W(C)＝。 16．平衡条件下，W(C)=0．5％的铁碳合金，100％A相的最低温度为；730℃A 相的百分含量为，A相的W(C)= ；这时先共析铁素体的百分含量为。 (二)判断题 1．在铁碳合金中，含二次渗碳体最多的成分点为W(C)：4．3％的合金。( ) 2．在铁碳合金中，只有共析成分点的合金在结晶时才能发生共析反应，形成共析组织。( ) 3．退火碳钢的塑性与韧性均随W(C)的增高而减小。而硬度与强度则随W(C)的增高而不断增高。( ) 4．在铁碳合金中，渗碳体是一个亚稳相，而石墨才是一个稳定相。( ) 5．白口铸铁在高温时可以进行锻造加工。( ) 6．因为磷使钢发生热脆，而硫使钢发生冷脆，故硫磷都是钢中的有害元 素。( ) 7．在室温下，共析钢的平衡组织为奥氏体。( ) 8．纯铁加热到912℃时，将发生a-Fe一γ—Fe的转变，体积发生膨胀。( ) 9．铁碳合金中，一次渗碳体，二次渗碳体和三次渗碳体具有相同的晶体结 构。( ) 10．在Fe—Fe3C相图中，共晶反应和共析反应都是在一定浓度和恒温下进行的。( ) 11．在Fe—Fe3C相图中，凡发生共晶反应的铁碳合金叫做白口铁；凡发生共析反应的铁碳合金叫做钢。( ) 12 珠光体是单相组织。( ) 13．白口铁是碳以渗碳体形式存在的铁，所以其硬度很高，脆性很大。( ) 14．W(C)＝1．3％的铁碳合金加热到780℃时得到的组织为奥氏体加二次渗碳体。( ) 15．a-Fe是体心立方结构，致密度为68％，所以其最大溶碳量为32％。( ) 16．γ-Fe是面心立方晶格，致密为0．74，所以其最大溶碳量为26％。( ) 17．钢材的切削加工性随w／(C)增加而变差。( )

铁碳合金相图全面分析

铁碳平衡图 （The Iron-Carbon Diagrams） 连聪贤 本章阐述了铁碳合金的基本组织，铁碳合金状态图，碳钢的分类、编号和用途。要求牢固掌握铁碳合金的基本组织(铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体)的定义、结构、形成条件和性能特点。牢固掌握简化的铁碳合金状态图；熟练分析不同成分的铁碳合金的结晶过程；掌握铁碳合金状态图各相区的组织及性能，以及铁碳合金状态图的实际应用。掌握碳钢中常存元素对碳钢性能的影响；基本掌握碳钢的分类、编号、性能和用途。 铁碳合金基本组织铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和莱氏体的定义、表示符号、晶体结构、显微组织特征、形成条件及性能特点。铁碳合金状态图的构成、状态图中特性点、线的含义。典型合金的结晶过程分析及其组织，室温下不同区域的组织组成相。碳含量对铁碳合金组织和性能的影响。铁碳合金状态图的实际应用。锰、硅、硫、磷等常存杂质元素对钢性能的影响。碳铁的分类、编号、性能和用途。 铁碳合金状态图是金属热处理的基础。必须配合铁碳合金平衡组织的金相观察实验，结合课堂授课，作重点分析铁碳合金的基本组织及其室温下不同成分铁碳合金的组织特征。练习绘制铁碳合金状态 四、课程纲要 （一）铁碳合金的构成元素及基本相

1. 合金的构成元素与名词解释 （1）金属特性：具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且其导电能力随温度的增高而减小，富有延性和展性等特 性的物质。金属内部原子具有规律性排列的固体（即晶 体）。 （2）合金：由两种或两种以上金属或金属与非金属组成，具有金属特性的物质。 （3）相：合金中成份、结构、性能相同的组成部分，物理上均质且可区分的部分。 （4）固溶体：是一个（或几个）组元的原子（化合物）溶入另一个组元的晶格中，而仍保持另一组元的晶格类型的固态 金属晶体，固溶体分间隙固溶体和置换固溶体两种。（5）固溶强化：由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点，使晶格发生畸变，使固溶体硬度和强度升高，这种现象叫固溶强化现象。 （6）化合物：合金组元间发生化合作用，生成一种具有金属性能的新的晶体固态结构。 （7）机械混合物：由两种晶体结构而组成的合金组成物，虽然是两面种晶体，却是一种组成成分，具有独立的机械性能。

金属学与热处理课后习题答案(崔忠圻版)

第十章钢的热处理工艺 10-1 何谓钢的退火？退火种类及用途如何？ 答： 钢的退火：退火是将钢加热至临界点AC1 以上或以下温度，保温一定时间以后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。 退火种类：根据加热温度可以分为在临界温度AC1 以上或以下的退火，前者包括完全退火、不完全退火、球化退火、均匀化退火，后者包括再结晶退火、去应力退火，根据冷却方式可以分为等温退火和连续冷却退火。 退火用途： 1、完全退火：完全退火是将钢加热至AC3以上20-30E，保温足够长时间，使组织 完全奥氏体化后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。其主要应用于亚共析钢，其目的是细化晶粒、消除内应力和加工硬化、提高塑韧性、均匀钢的化学成分和组织、改善钢的切削加工性能，消除中碳结构钢中的魏氏组织、带状组织等缺陷。 2、不完全退火：不完全退火是将钢加热至AC1- AC3（亚共析钢）或AC1-ACcm （过共析钢）之间，保温一定时间以后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。对于亚共析钢，如果钢的原始组织分布合适，则可采用不完全退火代替完全退火达到消除内应力、降低硬度的目的。对于过共析钢，不完全退火主要是为了获得球状珠光体组织，以消除内应力、降低硬度，改善切削加工性能。 3、球化退火：球化退火是使钢中碳化物球化，获得粒状珠光体的热处理工艺。主要用 于共析钢、过共析钢和合金工具钢。其目的是降低硬度、改善切削加工性能，均匀组织、为淬火做组织准备。 4、均匀化退火：又称扩散退火，它是将钢锭、铸件或锻轧坯加热至略低于固相线的温 度下长时间保温，然后缓慢冷却至室温的热处理工艺。其目的是消除铸锭或铸件在凝固过程中产生的枝晶偏析及区域偏析，使成分和组织均匀化。 5、再结晶退火：将冷变形后的金属加热到再结晶温度以上保持适当时间，然后缓慢冷 却至室温的热处理工艺。其目的是使变形晶粒重新转变为均匀等轴晶粒，同时消除加工硬化和残留内应力，使钢的组织和性能恢复到冷变形前的状态。 6、去应力退火：在冷变形金属加热到再结晶温度以下某一温度，保温一段时间然后缓 慢冷却至室温的热处理工艺。其主要目的是消除铸件、锻轧件、焊接件及机械加工工件中的残留内应力（主要是第一类内应力），以提高尺寸稳定性，减小工件变形和开裂的倾向。 10-2 何谓钢的正火？目的如何？有何应用？ 答： 钢的正火：正火是将钢加热到AC3 或Accm 以上适当温度，保温适当时间进行 完全奥氏体化以后，以较快速度（空冷、风冷或喷雾）冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。正火过程的实质是完全奥氏体化加伪共析转变。 目的：细化晶粒、均匀成分和组织、消除内应力、调整硬度、消除魏氏组织、带状组织、网状碳化物等缺陷，为最终热处理提供合适的组织状态。 应用： 1、改善低碳钢的切削加工性能。

铁碳合金相图与热处理

1 铁碳合金的基本组织 1.1. 铁素体：碳与α-F e 中形成的间隙固溶体称为铁素体，用F 表示。强度和硬度低，塑性和韧性好。纯铁由液态结晶为固态后，继续冷却到1394℃及912℃时，先后发生两次晶格类型的转变。金属在固态下发生的晶格类型的转变称为同素异晶转变。同素异构转变伴有热效应产生，因此在 纯铁的冷却曲线上，在1394℃及912℃处出现 平台。铁的同素异晶转变如下：温度低于912 ℃的铁为体心立方晶格，称为α-F e ；温度在912~1394℃间的铁为面心立方晶格，称为γ-F e ；温度在1394~1538℃间的铁为体心立方晶格，称为δ-F e 。 1.2. 奥氏体：碳与γ-Fe 中形成的间隙固溶体称为铁素体，用A表示或γ表示，其最大溶解度为2.11wt%C ，发生于1148℃，碳多存在于面心立方γ结构的八面体空隙。奥氏体与γ-Fe 均具有顺磁性，高温组织，在大于727℃时存在。塑性好，强度和硬度高于F，在锻造、轧制时常要加热到A ，提高塑性，易于加工。碳的原子半径较小，在α-Fe 和γ-Fe 中均可进入Fe 原子间的空隙而形成间隙固溶体。碳在α-Fe 中形成的间隙固溶体称为铁素体（ferri te ），常用符号F 或α表示，其最大溶解度为0.0218wt %C，发生于727℃，碳多存在于体心立方α结构的八面体空隙。铁素体与α-F e 在居里点770℃以下均具有铁磁性。 2 铁碳合金状态图 1.3. 渗碳体：铁与碳形成的金属化合物，硬度高，脆性大。用Fe 3C 表示 A1

1.4. 珠光体：F与F e3C混合物。强度，硬度，塑性，韧性介于两者之间。 1.5. 莱氏体：A与F e3C混合物硬度高，塑性差。 在HJ B 水平线（1495℃）发生包晶转变：转变产物是γ。此转变仅发生在含碳0.09~0.53%的铁碳合金中。 ECF 水平线（1148℃）发生共晶转变：转变产物是γ和Fe3C 的机械混合物，称为莱氏体（le deb uri te），用符号L d或L e表示。含碳2.11~6.69%的铁碳合金都发生此转变。 在PSK 水平线（727℃）发生共析转变：转变产物是α和F e3C 的机械混合物，称为珠光体（pea rli te），用符号P表示。所有含碳量超过0.0218%的铁碳合金都发生这个转变。共析转变温度通常称为A1温度（727℃）。 ABCD线：液相线，液相冷却至此开始析出，固相加热至此全部转化为液体。 AHJEC F线：固相线，液态合金至此线全部结晶为固相，固相至此开始转化。 GS 线：γ中开始析出α或α全部溶入γ的转变线，常称此温度为A3（727℃~912℃）温度。A开始析出F的转变线，加热时F全部溶入A。 ES 线：碳在γ中的溶解度线。常称此温度为A c m（727℃~1148℃）温度。低于此温度时，γ中将析出F e3C，称为二次渗碳体F e3C II，以区别于从液体中经C D 线结晶出的一次渗碳体F e3C I。 PQ 线：碳在α中的溶解度线。α从727℃冷却下来时，也将析出F e3C，称为三次渗碳体F e3C I I。 ECF线：共晶线，含C量 2.11-6.69%至此发生共晶反应，结晶出A与Fe3C 混合物，莱氏体。 2.1 状态图主要点线、主要点 2.2 铁碳合金分类 2.2.1 钢含C量0.0218～2.11%：共析钢含C量0.77%；亚共析钢0.0218-0.77%；

重庆大学材料学院829金属学与热处理考研资料

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1、重庆大学材料学院材料科学与工程专业课考研复习指南2015版 学院实力分析、专业信息介绍、历年报录统计、就业情况/发展前景、学费与奖学金、导师情况/出题老师、推荐参考书目、考试情况分析、备考复习建议、复试分数线、复试比例及实施办法、复试参考书目、复试准备和参考策略等其他常见问题。 2、829金属学与热物理【01-12年】真题及答案 历年真题是除了参考教材之外的最重要的一份资料，这也是笔者编撰此资料的原因所在。历年真题除了能直接告诉我们历年考研试题中考了哪些内容、哪一年考试难、哪一年考试容易之外，还能告诉我们命题风格与试题难易、考试题型与分值、各参考书的出题比重、重要的已考知识点、反复变化的出题方式诸多重要信息。历年真题在备考中的重要性！真题不仅要好好研究，而且还要作为最重要的模拟题反复地训练，在模拟训练的时候，要尽量做到如下“几大要求”，即，准：课本基础知识要记忆准确；全：要点要有；宽：要有宽度，思路开阔；清：详略得当，讲求逻辑。美：布局美观、字迹清楚；快：要求对基础知识非常熟悉；效：每个题目的时间分配要合理。弘毅胜卷系列之历年真题解析按年代的顺序编排，在总结前版本的基础上，对历年真题进行更透彻的解析。 3、829金属学与热物理高分辅导笔记【91页】

第四章铁碳合金金属学与热处理崔忠圻课后答案.docx

金属学与热处理第二版（崔忠圻）答案 第四章铁碳合金 4-1 分析Wc=0.2%，Wc=0.6%，Wc=1.2%，的铁碳合金从液态平衡冷却至室温的转变过程，用冷却曲线和组织示意图说明各阶段的组织，并分别计算室温下的相组成物及组织组成物的含量。 答： Wc=0.2%的转变过程及相组成物和组织组成物含量计算 转变过程： 1）液态合金冷却至液相线处，从液态合金中按匀晶转变析出δ铁素体，L?δ，组织为液相+δ铁素体 2）液态合金冷却至包晶温点（1495℃），液相合金和δ铁素体发生包晶转变，形成奥氏体γ，L+

δ?γ，由于Wc=0.2%高于包晶点0.17%，因此组织为奥氏体加部分液相。 3）继续冷却，部分液相发生匀晶转变析出奥氏体γ，直至消耗完所有液相，全部转变为奥氏体组织。 4）当合金冷却至与铁素体先共析线相交时，从奥氏体中析出先共析铁素体α，组织为奥氏体+先共析铁素体 ）当合金冷却至共析温度时，奥氏体碳含量沿铁素体先共析线变化至共析点碳含量，发生共析转 +珠光体 先共析铁素体和珠光体中的铁素体都将析出三次渗碳体，但数量很少，可忽略不计。所以室温下的组织为：先共析铁素体+珠光体。 组织含量计算： 组织含量计算：Wα（先）=（0.77-0.2）/（0.77-0.0218）×100%≈76.2%， Wp=1- Wα（先）≈23.8% 相含量计算：Wα=（6.69-0.2）/（6.69-0.0218）×100%≈97.3%， W Fe3C= 1- Wα≈2.7% Wc=0.6%的转变过程及相组成物和组织组成物含量计算： 转变过程： 1）液态合金冷却至液相线处，从液态合金处按匀晶转变析出奥氏体，L?γ，组织为液相+奥氏体。2）继续冷却，直至消耗完所有液相，全部转变为奥氏体组织。 3）当合金冷却至与铁素体先共析线相交时，从奥氏体中析出先共析铁素体α，组织为奥氏体+先共析铁素体 4）当合金冷却至共析温度（727℃）时，奥氏体碳含量沿铁素体先共析线变化至共析点，发生共析转变γ?α+Fe3C，此时组织为先共析铁素体+珠光体 5）珠光体中的铁素体都将析出三次渗碳体，但数量很少，可忽略不计。所以室温下的组织为：先共析二次渗碳体+珠光体 组织含量计算： 组织含量计算：Wα（先））=（0.77-0.6）/（0.77-0.0218）×100%≈22.7%， Wp=1- Wα（先）≈77.3% 相含量计算：Wα=（6.69-0.6）/（6.69-0.0218）×100%≈91.3%， W Fe3C= 1- Wα≈8.7% Wc=1.2%的转变过程及相组成物和组织组成物含量计算： 转变过程： 1）液态合金冷却至液相线处，从液态合金处按匀晶转变析出奥氏体，L?γ，组织为液相+奥氏体。2）继续冷却，直至消耗完所有液相，全部转变为奥氏体组织。 3）当合金冷却至与渗碳体先共析线（碳在奥氏体中的溶解度曲线）相交时，从奥氏体中析出先共析二次渗碳体，组织为奥氏体+先共析二次渗碳体 4）当温度冷却至共析温度（727℃）时，奥氏体碳含量沿溶解度曲线变化至共析点碳含量，发生共析转变γ?α+Fe3C，组织为珠光体+先共析二次渗碳体 5）珠光体中的铁素体都将析出三次渗碳体，但数量很少，可忽略不计。所以室温下的组织为：先

对金属材料与热处理中“铁碳合金相图”的教学见解

对《金属材料与热处理》中“铁碳合金相图”的教学见解- 建筑论文 对《金属材料与热处理》中“铁碳合金相图”的教学见解 林颖 （江苏省徐州技师学院建筑工程系，江苏徐州221151） 【摘要】“铁碳合金相图”表明了金属（铁碳合金）的组织和性能随成分、温度变化的规律。而且在铁碳合金相图可以帮助学生根据金属材料的成分推断其组织，根据组织定性分析其力学性能，另外在选材、铸造、锻造、焊接以及热处理等方面有广泛的应用。铁碳合金相图是学生全面认识碳钢、合金钢和铸铁的必要的工具，因此学生对铁碳合金相图掌握的好坏直接影响对本课程的学教学效果。 关键词同素异晶转变；铁碳合金的基本相；铁碳合金相图 《金属材料与热处理》是一门专业性较强、理论抽象概念较多的专业技术基础课。它在基础理论课与专业技术课之间起到承上启下的作用。该课程内容庞杂、理论性强、涉及知识面广，是一门综合性很强的课程。它要求学生通过系统的学习之后，能够掌握金属材料的成分、组织、热处理与金属材料性能之间的关系和变化规律并能够合理运用。全书的教学内容可分为两大方面，一是学习《金属材料与热处理》理论基础及基本原理，另一方面是理论知识的灵活运用。“铁碳合金相图”表明了金属（铁碳合金）的组织和性能随成分、温度变化的规律。而且在铁碳合金相图可以帮助学生根据金属材料的成分推断其组织，根据组织定性分析其力学性能，另外在选材、铸造、锻造、焊接以及热处理等方面有广泛的应用。铁碳合金相图是学生全面认识碳钢、合金钢和铸铁的必要的工具，因此学生对铁

碳合金相图掌握的好坏直接影响对本课程的学习。我认为铁碳合金相图是全书的重点内容。 学生对知识的学习过程，是一个循序渐进的过程，需要学生在掌握基础知识的前提下对所学知识思考、理解、内化并能够在实践中灵活运用的从而使自己认识问题和解决问题的能力不断提高。职业学校的学生学习基础普遍较差，学习能力还有待培养。大部分学生的认知特点是形象思维长于逻辑思维对于理论知识更是感到枯燥无味而铁碳合金相图是一个理论性较强的知识，学生学起来更是难以理解，《金属材料与热处理》这门学科与生产实践紧密联系。由于受学校教学设备的和实验室的限制学生在学习过程中不能对实验数据进行处理和分析从实验中亲自绘出相图!并且相图包含内容较多，乍一看来——较多的点和线，学生学习起来往往感到千头万绪，不知从何入手，抓不住重点，对其理解起来较难。所以铁碳合金相图也是全书的难点。如何使学生够彻底地掌握铁碳状态图并应用到生产实践中我从教学中总结出如下几方面： 授课时要由浅入深、由表及里、层层阐述、前面所讲的为后面所学的知识的基础，后面所讲的知识又是前面知识的必然发展和结论。所以时刻注意知识的连贯性，循序渐进。在分析铁碳合金相图时要注意对纯铁的同素异晶转变、铁碳合金的基本相等基础知识的复习，由于内容较散、概念抽象为了便于学生理解和记忆，笔者进行归纳和总结并通过公式将分散的知识有机的联系起来，使内容直观易懂，减轻了学生的理解和记忆负担。例如：在复习铁碳合金的基本相时设计了如下公式；