解4：该钢平衡组织为Fe3C和珠光体P，其相对量可利用杠杆定律求得，为： 6．69－1

P(%) = ×100%=96%

6.69-0.77

Fe3C(%)= 1－96%=4% 第2题 答题要点： 解1：

解2：

45号钢为亚共析钢，在1000℃时其组织为A，冷却下来遇到GS线时开始析出F继续冷却到共析线时，开始发生共析转变，在共析线以下，其组织为P和F。 解3：45号钢平衡显微组织示意图。

解4：该钢平衡组织为F和珠光体P，其相对量可利用杠杆定律求得，为： 0.45－0.0218

P(%) = ×100%=58%

0.77-0.0218

F(%)= 1－58%=42%

解5：45号钢的含碳量为0.45%。T12钢的含碳量为1.2%，随含碳量的增加，硬度升高，塑性，韧性下降。所以T12钢的硬度高于45号钢，塑性，韧性差于45号钢。由于T2钢存在网状的二次渗碳体，所以强度不如45号钢。

七、简答题： 1、答题要点：

1）正火的目的：使网状碳化物分解；细化晶粒使组织正常化；消除应力。 正火后的组织：索氏体。

2）渗碳的目的：提高工件表面含碳浓度，经过淬火和回火处理，从而提高表面的硬度、耐磨性和疲劳强度，使心部保持良好的塑性和韧性。

渗碳不改变组织

3）淬火加热的理论温度：Ac1以上30-50℃。 淬火后的组织：淬火马氏体+残余奥氏体。 4）低温回火的目的是消除淬火应力和提高韧性； 低温回火后的组织：回火马氏体。

2、答题要点：液体金属中加入孕育剂或变质剂，以细化晶粒和改善组织的处理方法。 ① 粒状珠光体：T12A等过共析钢，球化退火 ② 针状马氏体：65等高碳钢，淬火 ③ 回火索氏体：45等调质钢，调质处理 ④ 回火马氏体：T10等工具钢，淬火+低温回火 3、答题要点：都是一种奥氏体，

奥氏体: 碳在??Fe中形成的间隙固溶体.

过冷奥氏体: 处于临界点以下的不稳定的将要发生分解的奥氏体称为过冷奥氏体。

残余奥氏体：M转变结束后剩余的奥氏体。 4、答题要点：

手锯锯条采用碳素工具钢制造，如T10A，采用淬火+低温回火 普通螺钉用普通碳素结构钢制造，如Q235，在热轧状态下使用 普通弹簧采用弹簧钢制造，如65Mn, 采用淬火+中温回火 车床主轴中碳调质钢制造，如45，采用调质处理 5、答题要点：

冷拉钢丝绳是利用加工硬化效应提高其强度的，在这种状态下的钢丝中晶体缺陷密度增大，强度增加，处于加工硬化状态。在1000℃时保温，钢丝将发生回复、再结晶和晶粒长大过程，组织和结构恢复到软化状态。在这一系列变化中，冷拉钢丝的加工硬化效果将消失，强度下降，在再次起吊时，钢丝将被拉长，发生塑性变形，横截面积减小，强度将比保温前低，所以发生断裂。 6、答题要点：

金属模浇注比砂型浇注晶粒细小； 变质处理晶粒细小； 铸成薄件的晶粒细小； 浇注时采用震动的晶粒较细小。 7、答题要点：

共晶反应：指一定成分的液体合金，在一定温度下，同时结晶出成分和晶格均不相同的两种晶体的反应。 包晶反应：指一定成分的固相与一定成分的液相作用，形成另外一种固相的反应过程。

共析反应：由特定成分的单相固态合金，在恒定的温度下，分解成两个新的，具有一定晶体结构的固相的

反应。

共同点：反应都是在恒温下发生，反应物和产物都是具有特定成分的相，都处于三相平衡状态。 不同点：共晶反应是一种液相在恒温下生成两种固相的反应；共析反应是一种固相在恒温下生成两种固相

的反应；而包晶反应是一种液相与一种固相在恒温下生成另一种固相的反应。

8、答题要点：高温转变组织为珠光体类组织，珠光体为铁素体和渗碳体相间的片层状组织，随转变温度的降低片层间距减小，分别生成P、S、T,这三种组织的片层粗细不同，片层越细，强度硬度越高；

中温转变产物为B,B是含碳过饱和的铁素体与渗碳体的非片层状混合物，按组织形态的不同分为上贝氏体和下贝氏体，下贝氏体的强度硬度高于上贝氏体，塑韧性也较上贝氏体要好。

低温转变产物为马氏体，马氏体是含有大量过饱和碳的α固溶体，马氏体分为板条马氏体和片状马氏体，片状马氏体强度硬度很高但很脆，板条马氏体强度硬度高而塑韧性也较好。 9、答题要点：属于过共析钢。

Wp=93% =(6.69- WC)/(6.69-0.77)*100% 则：WC=1.18% 10、答题要点：

①采用的方法：增大过冷度，钢模铸造以及在砂模中加冷铁以加快冷却速度的方法来控制晶粒大小。 ②变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒。 ③机械振动。 ④搅拌方式。 11、答题要点：

（1）三种。分别是珠光体、索氏体和屈氏体。

（2）珠光体是过冷奥氏体在550℃以上等温停留时发生转变，它是由铁素体和渗碳体组 成的片层相间的组织。索氏体是在650～600℃温度范围内形成层片较细的珠光体。屈 氏体是在600～550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。珠光体片间距愈小，相界面 积愈大，强化作用愈大，因而强度和硬度升高，同时，由于此时渗碳体片较薄，易随铁 素体一起变形而不脆断，因此细片珠光体又具有较好的韧性和塑性。 12. 答题要点：

1）在外力的作用下产生变形，当外力拆去后前者可恢复原来的形状及尺寸，而后者却不能。

2）前者在断裂前产生了大量的塑性变形；且在正应力的作用下，金属晶体常发生脆性断裂；在切应力的

作用下，则发生韧性断裂。

3）前者是由于变形使强度硬度提高，而塑性韧性降低，后者使晶粒细化，使强度硬度提高，且塑性韧性

增加。

4）热脆：S在钢中以FeS形成存在，FeS会与Fe形成低熔点共晶，当钢材在1000℃~1200℃压力加工时，

会沿着这些低熔点共晶体的边界开裂，钢材将变得极脆，这种脆性现象称为热脆。

冷脆：P使室温下的钢的塑性、韧性急剧降低，并使钢的脆性转化温度有所升高，使钢变脆，这种现象称

为“冷脆”。

13．答题要点：

①晶粒越细，强度硬度逾高，这是因为晶粒越小，单位面积上晶粒的数量越多，晶界的总面积越大，因晶

界变形的抗力较大，所以整个金属的强度水平较高。

②晶粒越细，塑性韧性逾好，这是因为晶粒数愈多，金属的总变形量可分布在更多的晶粒内，晶粒间的变

形不均匀性减小，使塑性较好；晶界的影响较大，晶粒内部和晶界附近的变形量差减小，晶粒变形也较均匀，所以减小了应力集中，推迟了裂纹的形成和发展，使金属在断裂之前可发生较大的塑性变形。

③由于细晶粒金属的强度较高，塑性较好，所以断裂时需要消耗较大的功，所以韧性较好。