机械工程基础第二章思考题答案.pdfVIP

第二章练习

1．何谓奥氏体、铁素体、渗碳体、珠光体、莱氏体，它们的性能如何?

奥氏体：以符号“A”表示。它是碳溶解于中的间隙固溶体。由于奥氏体通常是高温组织，强度、硬度不高，塑性非常好。

因此在锻造或轧钢时，常把钢材加热到奥氏体状态进行。

铁素体：用符号“Ｆ”表示。它是碳溶解于中的间隙固溶体。铁素体的性能接近纯铁，强度、硬度低，塑性、韧性很好，

所以具有铁素体组织多的低碳钢，能够进行冷变形、轧制、锻造和焊接。

渗碳体：以分子式“”表示。它是铁和碳形成的金属化合物，具有复杂的晶格类型。其性能是硬度高、强度低、塑性几乎

为零，是硬而脆的物质，故不能单独使用，而是在铁碳合金中以强化相的形式出现。渗碳体的形状、大小、分布和数量

对铁碳合金的性能有极大的影响。

珠光体：以符号“P”表示，它是铁素体和渗碳体的机械混合物，含碳量为0.77%。具有较高的强度（σ=800MPa）和硬

b

度（HBS=230），但塑性较铁素体低（δ=12%）。

莱氏体：由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物叫做莱氏体，含碳量为4.3%用符号表示，它只在高温(727℃以上)存在。

在727℃以下时，莱氏体是由珠光体和渗碳体组成的机械混合物，用符号表示。莱氏体的机械性能和渗碳体相似，硬

度很高(HB700)，塑性极差。

2．何谓铁碳合金相图?

铁碳合金状态图是研究铁碳合金在平衡状态下的组织随温度和成分变化的图形。掌握它就能对钢和生铁的内部组织及其

变化规律有一个较完整的概念，以便更好地利用它为制定热处理、压力加工等工艺规程打下基础。

3．什么是亚共析钢、共析钢和过共析钢，这3种钢在室温下的组织有什么不同?

亚共析钢：含碳量小于0.77%的钢，常温组织为F+P，如Q235A钢，45号、15号钢等中、低碳钢。

共析钢含碳量为0.77%的钢，常温组织为P。如T8钢，T8A钢。

过共析钢：含碳量在0.77%~2.11%之间的钢，常温组织为P+FeC，如T10钢，T12A钢等。

3

4．随着含碳量的增加，钢的性能有何变化，为什么?

由于钢的组织成份不一样，

5．含碳量为0.3%的钢，加热到700℃、780℃、920℃时分别得到什么组织?

分别是：F+P，F+A，A

6．钢中的硫、磷杂质给钢的性能带来什么危害，原因是什么?

磷：冷脆性。磷溶于铁素体，使钢的强度、硬度增加，塑性、韧性降低。特别是在低温下影响更显著，这种现象称为冷“

脆性”。当含磷量达到0.1％时，影响已很严重。因此，钢的含磷量必须加以限制。

硫：热脆性。硫在钢中与铁化合生成FeS，FeS与铁形成共晶体，其熔点为985℃，多存在于晶界。当钢在1000-1200℃

进行锻造或轧制时，由于共晶体熔化而使晶粒分离，导致钢沿晶界开裂，这种现象称为热脆性“”。

7．通常所述的中碳钢含碳量范围是多少，低碳钢和高碳钢含碳量范围是多少?

碳钢含碳量范围是0.0218%～2.11%。低碳钢含碳量小于0.25%，高碳钢0.60％～2.11%。

8．何谓碳素结构钢，何谓碳素工具钢，它们的含碳量范围如何?

这是按钢的用途进行的分类。

碳素结构钢：主要用于工程结构件及一些机械零件的碳钢，如板材、型材和异型材，含碳量大多在0.7％以下，硫、磷

含量较高，一般在供应状态下使用，不需经热处理。

碳素工具钢：主要用于制造各种工具（如刃具、模具、量具及其他工具等）用的碳钢。含碳量大多在0.70％以上。碳工

钢属于优质钢。

9．说明下列钢号的含义：45、Q215-B·b、Y35、12Mn、T10A、ZG270-500。

45：表示钢中平均含碳量为0.45％的优质碳素结构钢。

Q215-B·b：表示碳素结构钢，屈服点为215MPa，B级半镇静钢。

Y35：表示其平均含碳量为0.35％的易切削结构钢。

12Mn：表示平均含碳量为0.12％且含锰量较高的优质碳素结构钢。

T10A：表示平均碳含量1.0％的高级优质碳素工具钢。

ZG270-500：表示屈服点不小于270MPa，抗拉强度不小于500MPa的铸造碳钢。

10．举例说明下列各种材料的应用：T7、T10A、T12、