图b中含碳量为1.0%的铁碳合金从液态冷却到1点时，从液态合金中开始结晶出奥氏体，到2点时结晶完毕，2点到3点为单相奥氏体组织，冷却到3点时，奥氏体中的含碳量达到饱和，继续冷却时，从奥氏体中开始析出二次渗碳体。随着温度下降，剩余奥氏体中含碳量逐渐下降，奥氏体中含碳量沿ES线变化，当冷却到4点时，奥氏体的含碳量达到0.77%，奥氏体发生共析转变，转变为珠光体，转变结束后的组织为珠光体和二次渗碳体。温度继续下降，组织不再发生变化，直到室温，含碳量达到1.0%的铁碳合金的组织为珠光体和二次渗碳体。
4．根据Fe-Fe 3Ｃ合金相同，说明下列现象的原因。
（1）含碳量为1%的铁碳合金比含碳量0.5%的铁碳合金的硬度高。
答：含碳量为1%的铁碳合金的室温组织是珠光体和渗碳体，而含碳量为0.5%的铁碳合金的室温组织是珠光体和铁素体，因铁素体的硬度比渗碳体的硬度低，所以含碳量为1%的铁碳合金比含碳量为0.5%的铁碳合金的硬度高。
（2）一般要把钢材加热到1000～12500C高温下进行锻轧加工。
答：钢加热到1000～12500C时的组织为单一的奥氏体组织，其组织的性能特点是强度低而塑性好，便于塑性变形加工，所以要把钢材加热到1000～12500C高温下进锻轧加工。 （3）靠近共晶成分的铁碳合金铁铸造性能好。
答：从Fe—Fe3C相图可以看出，靠近共晶成分的铁碳合金不仅熔点低，而且凝固温度区间也较小，故具有良好的铸造性能。
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5．随着含碳量的增加，钢的组织和性能如何变化？
答：随着含碳量的增加，钢的组织将按下列顺序发生变化：珠光体＋铁素体→珠光体→珠光体＋二次渗碳体。由此可见，随着含碳量的增加，钢中铁素体量逐渐减少，而渗碳体的量则有所增加，因此钢中含碳量提高，强度和硬度提高，而塑性和韧性降低。当含碳量超过0.9%时，由于二次渗碳体呈网状，使钢的强度有所降低。
第五章 碳素钢
一、填空
1．含碳量小于0.25% 的钢为低碳钢，含碳量为0.25%～0.6% 的钢为中碳钢，含碳量大
于0.6% 钢为高碳钢。
2．45钢按用途分类属于结构钢，按质量分类属于 优质 钢，按含碳量分类属于 中碳 钢。 3．T12A钢按用途分类属于 工具 钢，按含碳量分类属于 高碳 钢，按质量分类属于 高级优质钢。 二、判断
（×）1．T10钢的含碳量为10%。
（√）2．锰、硅在碳钢中都是有益元素，适当地增加其含量，能提高钢的强度。 （√）3．碳素工具钢都是优质或高级优质钢。 （√）4．碳素工具钢的含碳量一般都大于0.7%。
（√）5．铸钢可用于铸造形状复杂而力学性能要求较高的零件。 （√）6．低碳钢的强度、硬度低，但具有良好的塑性、韧性及焊接性能。 三、选择
1． 08F钢中的平均含碳量为（A）。 A0.08% B0.8% C8%
2． 普通、优质和高级优质钢是按钢的（B）进行划分的。
A力学性能的高低 BS,P含量的多少 CMn,Si含量的多少 3． 在下列牌号中属于优质碳素结构钢的有（Ｂ） AT8A B08F CQ235-A?F
4． 在下列牌号中属于工具钢的有（C）。 A20 B65Mn CT10A
5． 选择制造下列零件的材料：冷冲压件（A）；齿轮（B）；小弹簧（C）。
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A08F B45 C65Mn
6． 选择制造下列工具所采用的材料：錾子（A）；锉刀（C）；手工锯条（B）。 AT8 BT10 CT12 四、名词解释
1．08F——优质碳素结构钢，平均含碳量为0.08%，沸腾钢。 2．45——优质碳素结构钢，平均含碳量为0.45%。
3．65Mｎ——较高含锰量的优质碳素结构钢，平均含碳量为0.65%。 4．T12A——高级优质碳素工具钢，平均含碳量为1.2%
5．ZG340－640——铸造碳钢，抗拉强度不小于340Mpa，屈服点不小于640Mpa。 6．Q235－A·F——碳素结构钢，屈服点为235Mpa，A级，沸腾钢。 五、简述
1．碳素工具钢的含碳量对力学性能有何影响？如何选用？
答：在碳素工具钢中，随着含碳量的增加，未溶的二次渗碳体增多，钢的耐磨性增加，而韧性降低。
T7，T8钢应用于受冲击，需较高硬度和耐磨性的工具，如錾子、锤子等，T9、T10，T11钢用于受中等冲击的工具和耐磨机件，如丝锥、板牙、锯条等，T12，T13钢用于不受冲击而要求极高硬度的工具和耐磨机件，如锉刀、刮刀、量具等。
第六章 钢的热处理
一、填空
1．钢的热处理是通过钢在固态下的加热、保温和冷却，使其获得所需的组织结构与性能的一种工艺方法。
2．根据工艺的不同，钢的热处理方法可分为退火、正火、淬火、回火及表面热处理五种。 3．45钢在室温时的组织为珠光体和铁素体，当加热到Ac１线时，珠光体转变为奥氏体，温度继续升高，铁素体不断转变为奥氏体，直至Ac3线以上，才全部转变成单相的奥氏体组织。
4．T10钢在室温时的组织为珠光体和渗碳体，当时热到Ac１线时，珠光体转变为奥氏体，温度继续升高，渗碳体逐渐溶解到奥氏体中，直至Accm线以上，才全部转变成单相的奥氏体组织。
5．共析钢的等温转变曲线中，在Ａ１～5500C温度范围内转变产物为珠光体、索氏体和托
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氏体；在5500C～ＭS温度范围内，转变产物为上贝氏体和下贝氏体。
6．奥氏体转变为马氏体需很大的过冷度，其冷却速度应大于临界冷却速度，而且必须过冷到Ms温度下。
7．马氏体是碳在α—Fe中的过饱和固溶体。
8．常用的退火方法有完全退火、球化退火和去应力退火等。
9．要求表面具有高的硬度及耐磨性而心部需要足够的塑性和韧性的零件应进行表面热处理。
10．根据回火温度的不同，回火可分为低温回火、中温回火和高温回火三类，回火后得到的组织分别是回火马氏体、回火托氏体和回火索氏体。 11．渗碳零件必须采用低碳钢或低碳合金钢材料。 二、判断
（×）1．珠光体、索氏体、托氏体都是片层状的铁素体和渗碳体混合物，所以它们的力
学性能相同。
（√）2．下贝氏体具有较高的强度、硬度和较好的塑性、韧性。 （√）3．在去应力退火过程中，钢的组织不发生变化。
（√）4．由于正火较退火冷却速度快，过冷度大，转变温度较低，获得组织较细，因此
同一种钢，正火要比退火的强度和硬度高。
（×）5．淬透性好的钢，淬火后硬度一定很高。 三、选择
1． 过冷奥氏体是指冷却到（C）温度下，尚未转变的奥氏体。 ＡＭs ＢＭf ＣＡ1
2． 确定碳钢淬火加热温度的主要依据是（B） ＡC曲线 ＢFe-Fe 3Ｃ相图 Ｃ钢的Ｍs线 3． 45钢的正常淬火组织应为（A）
Ａ马氏体 Ｂ马氏体+铁素体 Ｃ马氏体+渗碳体
4． 钢在一定条件下淬火后，获得淬硬层深度的能力称为（B） A 淬硬性 B淬透性 C耐磨性 5． 调质处理就是（C）的热处理。
A淬火+低温回火 B淬火+中温回火 C淬火+高温回火 6． 调质处理后的组织是（B）。
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