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项目2习题答案.常见的晶格类型有哪些？答体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格.金属的结晶过程实质是什么？晶粒大小对金属力学性能有何影响？实际生产中常用什么有效方法获得细晶粒？答结晶，一般指金属自液态向固态过渡时晶体结构形成的过程，或者说原子从不规则排列状态过渡到规则排列状态的过程细晶粒金属具有较高的综合力学性能，即强度、硬度、塑性及韧性都比较好生产上对控制金属材料的晶粒大小相当重视，通过采用适当的方法获得细小晶粒以提高材料的强度，这种强化金属材料的方法称为细晶强化常用的细化晶粒方法有增加过冷度、变质处理和振动处理三种.简述纯铁的同素异构转变过程，并说明铁元素的这一特性有什么意义答液态纯铁在1538c结晶为具有体心立方晶格的3-Fe继续冷却到1394c时发生同素异构转变，由体心立方晶格的3-Fe转变为面心立方晶格的y-Fe；继续冷却到9120c时再次发生同素异构转变，面心立方晶格的y-Fe转变为体心立方晶格的a-Fe继续冷却，晶格类型不再发生变化铁的同素异构转变是铁的重要特性，是钢和铸铁能通过热处理改变组织和性能的前提.写出铁碳合金中几类组织的名称、符号、存在温度区间和性能特点答铁素体Fa-Fe727C-室温，塑性韧性好，强度硬度低；奥氏体Ay-Fe1538c-727℃强度硬度不高，塑性韧性好；渗碳体Fe3C1227C-室温，硬度高，脆性大，塑性和韧性几乎为零；珠光体P727℃-室温，综合力学性能好；莱氏体Ld1148c-727C硬度高，脆性大塑性和韧性几乎为零.什么是钢的共析转变和共晶转变？转变的产物各是什么？写出它们的转变式答共析反应一在一定的温度下，由一定成分的固相同时结晶出一定成分的另727℃外两个固相的反应共析转变Ys-ap+FeQ转变产物为p共晶反应一在一定的温度下，由一定成分的液体同时结晶出一定成分的两个1148℃固相的反应共晶转变及一乙+F/C转变产物为Ld.画出简化Fe—Fe3c状态图，说明图中主要特性点、特性线的意义，填出各相区的相和组织答Fe—Fe3c状态图见教材表1Fe—Fe3c状态图特征点的意义.什么是二次渗碳体？在什么温度区间产生？过共析钢平衡组织中的渗碳体是什么样的形状？它会对钢的性能产生什么影响？答:从奥氏体中析出渗碳体称为二次渗碳体Fe3Cn；在1148c至室温温度区间内产生；二次渗碳体一般以网状形式沿奥氏体晶界分布，会对降低钢的力学性.试分析含碳量对钢力学性能的影响答铁碳合金的力学性能决定于铁素体与渗碳体的相对量及它们的相对分布状况当含碳量wc
0.9%时，随碳含量的增加，钢组织中渗碳体的相对量增多，铁素体的相对量减少，使钢的强度，硬度呈直线上升，而塑性、韧性随之降低当含碳量wc
0.9%时，随含碳量的继续增加，硬度仍然增加，由于钢中的二次渗碳体沿晶界析出并形成完整的网络，导致钢的脆性增加，强度开始明显下降，塑性、韧性继续降低.根据铁碳相图，将下列成分铁碳合金在给定温度下的组织填入表2・6内表2-5不同温度含碳量铁碳合金的组织
11.根据Fe-FejC合金相图，解释下列现象:在1100C时，wc=
0.4%的钢能进行锻造，而wc=
4.0%的铸铁不能进行锻在室温下，wc=
0.8%的钢比wc=
0.4%的钢硬度高、比wc=L2%的强度绑扎物件一般用铁丝镀锌低碳钢丝，而起重机吊重物时都用钢丝绳60钢wc=
0.6%65钢、70钢制成;5钳工锯削70wc=
0.7%、T10wc=L0%、T12wc=L2%锯削10wc=
0.l%、20wc=
0.2%钢料费力，且锯条易磨钝答1低碳钢塑性韧性好2在1100℃时，wc=
0.4%的钢的组织是AA塑性韧性好，能进行锻造;而vvc=
4.0%的铸铁的组织中含有LdLd塑性和韧性几乎为零，不能进行锻造3含碳量越高，硬度越高，故wc=
0.8%的钢比wc=
0.4%的钢硬度高；当含碳量超过
0.9%组织中有Fe3cli沿晶界析出，导致钢的强度下降，故wc=
0.8%的钢比wc=L2%的强度高4绑扎物件一般用铁丝，铁丝的塑性韧性好；起重机吊重物时都用钢丝绳，钢丝绳材料为高碳钢强度高570wc=
0.7%、T10wc=L0%、T12wc=
1.2%属于高碳钢，组织为P+Fe3cII，硬度高，锯条易磨钝；10wc=
0.l%、20wc=
0.2%属于低碳钢组织为F+Po特性点温度t/℃Wc含义A15380纯铁的熔点C
11484.3%共晶点，Lc—LdD
12276.69%渗碳体的熔点（计算值）E
11482.11%碳在y-Fe中的最大溶解度点G9120纯铁的同素异晶转变点，a-Fe-y-FeP
7270.0218%碳在a-Fe中的最大溶解度点S
7270.77%共析点，As—P表2Fe—Fe3c状态图特征线的意义特性线名称含义ACD液相线此线以上为液相（L）缓冷至AC线时开始结晶出奥氏体，缓冷至CD线时开始结晶出渗碳体AECF固相线当液态合金缓冷至此线时全部结晶完毕，此线以下为固相ECF共晶线凡WO
2.11%的液态铁碳合金合金缓冷至此线都发生共晶转变，生成莱氏体（Ld）o共晶反应式为Lc^Ld（AE+Fe3C）PSK共析线（Ai线）凡Wc
0.0218%的铁碳合金缓冷至此线都发生共析转变，生成珠光体（P）共析反应式为As^P（F+Fe3C）ESAcm线碳在y-Fe中的溶解度曲线，奥氏体中的含碳量随温度的降低沿ES线从
2.11%降低至
0.77%（以析出渗碳体的方式降低含碳量）；缓慢加热至此线时，所有渗碳体全部溶入奥氏体GS、3线凡WcvO.77%的铁碳合金缓冷至此线时，都从奥氏体中析出铁素体；缓慢加热至此线时，铁素体全部转变为奥氏体PQ碳在a-Fe中的溶解度曲线，铁素体中的含碳量随温度的降低沿PQ线从
0.0218%降至
0.0008%
7.根据含碳量和室温组织的不同，铁碳合金可分为那几类？其中钢和白口铸铁又分别可分为几类？写出它们的含碳量范围和室温组织答见下表铁碳合金类别化学成分Wc室温平衡组织工业纯铁0-
0.0218%FFesCm钢共析钢
0.77%P亚共析钢
0.0218%~
0.77%F+P过共析钢
0.77%〜
2.11%P+Fe3cli白口铸铁共晶白口铸铁
4.3%Ldr亚共品白口铸铁
2.11%〜
4.3%P+Fe3Cn+Ld过共晶白口铸铁
4.3%〜
6.69%Ld，+Fe3cl碳的质量分数％温度/℃显微组织温度/℃显微组织
0.25800A+F1000A
0.77400P800A
0.9700P+Fe3Cn1000A
2.51000A+Fe3cli+Ld1200L+A
4.31000Ld1200L。
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