1、名词解释 1. 匀晶转变： 2. 包晶转变： 3. 平衡凝固： 4. 伪共晶： 5. 非平衡共晶： 6. 共晶转变： 7. 偏晶转变： 8. 共析反应： 9. 包析转变： 10. 熔晶转变 11. 合晶转变 ： 12. 一次相或初生相 ； 13. 二次相或次生相 14. 扩散退火： 15. 离异共晶： 16. 钢 17. 铸铁 18. 奥氏体 : 19. 莱氏体： 20. 珠光体： 21. 三次渗碳体 22. 调幅分解 23. 成分过冷 24. 枝晶偏析 25. 正偏析 26. 宏观偏析 概念辨析题 1、 共晶转变与共析转变 2、 奥氏体与铁素体的异同点： 3、 二次渗碳体与共析渗碳体的异同点
2、。 4、稳定化合物与不稳定化合物 5、均匀形核与非均匀形核 6、平衡凝固与非平衡凝固 7、光滑界面与粗糙界面 8、钢与铸铁 9、热过冷与成分过冷 10、一次相与二次相 11、伪共晶与离异共晶 12、正偏析与反偏析 相图题 一 、相图题 (20分 ) 1画出 Fe-Fe3C相图，填出各区的组织组成物。 (6分 ) 2分析含碳 O.65的铁碳合金的平衡结晶过程，画出其冷却曲线和室温时的显微组织 示意图。(8分 ) 3用杠杆定律计算该合金在室温时的组织组成物和相组成物的量。 (6分 ) CeF-eF 3 相图为 二 、相图题 (22分 ) 1_画出 相图，填出各区域的组织组成物。 (6分 ) 2分析
3、含碳 0.4的铁碳合金的平衡结晶过程，画出其冷却曲线和室温时的显微组织示 意图。 (8分 ) 3用杠杆定律计算该合金在室温时的组织组成物和相组成物的量。 (8分 ) CeF-eF 3三 、相图题 (25分 ) 1画出 相图，标出重要点的温度与含碳量，填出各区域的组织组成物。 (7分 ) 2分析含碳 3.5的铁碳合金的平衡凝固过程，画出其冷却曲线和室温时的显微组织示 意图。(10分 ) 3 用 杠杆定律计算该合金在室温时 的组织组成物和相组成物的量。 (8分 ) 四、 相图题 1、 Fe Fe3C相图， 结晶过程分析及计算 1） 分析含碳 0.53 0.77 的铁碳合金的结晶过程，并画出结晶示意
4、图。 2） 计算室温下亚共析钢（含碳量为 x ）的组织组成物的相对量。 3） 分析含碳 0.77 2.11 的铁碳合金的结晶过程。 4） 计算室温下过共析钢（含碳量为 x ）的组织组成物的相对量。 5） 分析共析钢的结晶过程，并画出结晶示意图。 6)计算含碳 3.0%铁碳合 金室温下组织组成物及相组成物的相对量。 五 、根据下图所示的 iT-eF 二元相图： (8分 ) L写出在 1291、 1319、 1086、 590发生的三相平衡反应的反应式； 2叙述含 iT 为 60的 iT-eF 合金从高于液相线的温度平衡冷却过程中的各种转变 (可用热分析曲线表示 )，并写出该合金的室温组织。 Ce
5、F-eF 3六 、根据所示的铁碳平衡相图，回答以下问题 (10分 ) 1写出在 1495、 1154、 1148和 727发生的三相平衡反应的反应式； 2按亚稳态相图，叙述含碳量为 O.4的 C-eF 合金从高于液相线温度平衡冷却到室温 时，发生的两相和三相平衡转变 (可用热分析曲线表示 )，并画出室温组织的示意图； 3 计 算 含 碳 量 为 1.5的 C-eF 合 金 中 二 次 渗 碳 体 的 百 分 数 。 七 、在如图所示的 Ag Cd二元相图中，当温度为 736、 640、 590、 440和 230时分别会发生什么样的三相平衡反应 ?写出反应式 。 (5分 ) 八 、根据所示的铁
6、碳平衡相图，回答以下问题： (10分 ) 1写出在 1495、 1154、 1148、 738和 727发生的三相平衡反应的反应式。 2画出含碳量为 1 2的过共析钢在室温下的平衡组织，并计算其中二次渗碳体的百 分数。 3含碳量为 3 5的亚共晶白口铸铁在从液相平衡冷却到室温时会发生什么三相平衡反 应和两相平衡反应 (可用热分析曲线表示 )?室温下该成分的铸铁中有没有二次渗碳体 ?如 果有的话，计算其百分数。 九 、如图所示的 nS-uC 二元相图中，在水平线 I、 V、 X上各发生什么三 相平衡反应 ?写出相应的反应式。 (5分 ) 十 、根据所示的铁碳平衡相图，回答以下问题 (10分 )
7、1在 C-eF 系中有几种类型的渗碳体 ?分别说出这些渗碳体的形成条件，并描述在平衡凝固条件下这些不同类型渗碳体的形貌 (可用示意图表示 )。 2画出含碳量为 O 4的亚共析钢在 730和 720平衡组织的示意图，并计算其中珠 光体的百分数。 3含碳量为 3 5的亚共晶白口铸铁在从液相平衡冷却到室温时会发生什么三相平衡反 应和两相平衡反应 (可用热分析曲线表示 )? 十一、 画出下列各种组织： (6 分 ) (1)Fe 一 4 30 C 合金的平衡组织 (2)T12 钢的平衡组织 （ 3）共析钢的平衡组织 （ 4） 45 钢的平衡组织 十二、 根据 Fc Fc3 C 相图，画出 Fe-0 77
8、 C 钢从高温液态到室温的平衡冷却线 (不考虑铁素体的溶解度变化 )，并示意画出组织转变过程图；说明该钢在 室温下的平衡组织，给出其含碳量，并计算 各 组织的相对重量；说明该钢在室温下的平衡相，给出其含碳量，并计算各相的相对重量。 (20 分 ) 十三、 请详细分析 45#钢从高温液态缓慢冷却到室温的相变和组织转变过程，井回答下列问 题： (其 22 分 ) (1)画出 Fe-Fe3C 相图。 (3 分 ) (2)画出整个转变过程的温度与时 间 关系曲线 (即冷却曲线 )。 (2 分 ) (3)写出整个转变过程中的相转变过程。 (3 分 ) (4)画出转变过程中的组织转变示意圈并在图中标明组织
9、名称。 (6 分 ) (5)运用 杠杆定律计算在共析转变之前钢种铁素体和奥氏体的相对含量。 (4 分 ) (6)不考虑三次渗碳体的析出计算室温下各种相的相对量和组织的相对量。 (4 分 十四、 根据 Fe-Fe3 C 相图，完成下列工作： (20 分 ) (1)画出 Fe-Fe3C 相图 (可以忽略高温铁素体相变及包晶转变 ) (2)画出 40#钢 (C wt-O 4，下同 )从高温液态到室温的平衡冷却曲线 (不考虑铁素体的溶解度变化 )，并示意画出组织转变过程图： (3)说明 40#钢在室温下的平衡组织，给出每一种组织的成分， 计算各组织的相对重量； (4)说明 40#钢在室温下的平衡相。给
10、出每一种相的成分，计算各相的相对重量。 十五、一种碳钢在在平衡冷却条件下组织中含有 50的珠光体和 50的铁素体，请回答以下问题（ 20 分） （ 1）此碳钢的碳含量是多少？ （ 2）合金加热到 730 ,在平衡条件下的显微组织？ （ 3）若加热到 850，又具有什么显微组织？ 十六、（ 1）画出 Fe-Fe3C 相图，注明各重要点的字母、成分、温度，并标明各相区。（ 6 分） （ 2）在铁 -碳合金中共有五种不同类型的渗碳体，按照形成温度由高到低写出它们的名称，并描述在 平衡凝固条件下这些不同类型渗碳体的形貌（可用示意图表示）。（ 6 分） （ 3）计算变态莱氏体中几种类型的渗碳体的相对量（
11、三次渗碳体忽略不计）。（ 6 分） 十七、 (1)面出 Fe-Fe3 C 相图，注明各重要点的字母、成分、温度，井标明各相区。 (6 分 ) (2)分别分析含碳量为 O 45， 3 0的铁碳合金的平衡凝固过程，面出冷却曲线。并描述其室温平衡组织形貌 (可用示意图表示 )。 (12 分 ) (3)计算含碳量为 3 O的铁碳 合 金室温下的平衡组织中二次渗碳体的相对量。 (6 分 ) 在液固相界面前沿液体处于正温度梯度条件下，纯金属凝固时界面形貌如何 ?在同样条件下，单相固溶体凝固时界面形貌又如何 ?试分析原因 十八、 请根据所附二元共晶相图分析解答下列问题： （ 1） 分析合金 I、 II 的平
12、衡结晶过程，并绘出冷却曲线； （ 2） 说明室温下 I、 II 的相和组织是什么？并计算出相和组织的相对含量； （ 3） 如果希望得到共晶组织和 5%的 初的合金，求该合金的成分； （ 4）分析在快速冷却条件下， I、 II 两合金获得的组织有何不同。 十九 、 就 Fe-Fe3C 相图，回答下列问题： 1. 默画出 Fe-Fe3C 相图，用 相 组成物填写相图； 2. 分析含碳量为 1.0wt%的过共析钢的平衡结晶过程，并绘出室温组织 示意图。 3. 计算相图中二次渗碳体和三次渗碳体可能的最大含量。 4已知某铁碳合金室温时的相组成物为铁素体和渗碳体，铁素体占 82%，试求该合金的含碳量和组织
13、组成物的相对量。 二十 、 Al-Cu 相 图 的局部如 图 所示。 1）分析 5.6%Cu 合金和 5.7%Cu 合金在平衡 结 晶和快速冷却不平衡 结 晶 时 室温 组织 特点。 2） Al 为 FCC 结 构， 图 中的 相 为 何种晶体 结 构？（不需作答） 3） 设 X 合金平衡凝固完 毕时 的 组织 初晶 +( + )共晶，其中 初晶占 80%， 则 此合金 刚凝固完 毕时 组 元的含量是多少？ 700 600 400 500 600 300 Al 55 50 40 30 20 10 591 53 52.5 5.65 548 33.2 + WCu% 660.37 简答题： 1、 分
14、别叙述下列组图中的图 (b)、图 (c)和图 (d)中三条曲线的物理意义，并在 此基础上说明形成成分过冷的条件。 (8分 ) 2、 相图中共有几种渗碳体？说出各自的来源及形态。 3、 纯金属凝固时是否会出现成分过冷 ?为什么 ? 4、 单相固溶体正常凝固时是否会出现成分过冷 ?为什么 ? 5、 从结晶条件和过程分析纯金属和单相固溶体合金结晶时的异同点。 6、 何为成分过冷 ?它对固溶体合金凝固时的生长形貌有何影响 ? 7、 简述液固界面成分过冷与晶体生长形态的关系并解释原因。 8、 简述相互作用参数导致固溶体成分自由能如何变化，以及形成的固溶体种类变化。 9、 调幅分解的主要特征 . 10、
15、根据金属凝固理论 , 分析细化铸件晶粒组织的工艺措施 . 11、 固溶体凝固与纯金属凝固的主要差异是什么？ 12、 金属型浇铸的铸锭的宏观组织一般分为哪几个区，分析其形成原因？（ 6 分） 13、 与平衡凝固相比较，共晶合金的非平衡凝固有何特点？ 14、 二元相图中有哪些几何规律？ 15、 简述共晶系合金的不平衡冷却组织及其形成条件。 16、 枝晶偏析是怎么产生的？如何消除？ 17、 铁碳相图为例说明什么是包晶反应、共晶反应、共析反应。 绘出 Fe-Fe3C相图，标出铁碳相图上的 C、 E、 F、 G、 K、 P、 S点，说明 ECF、 PSK水平线和 ES、 GS曲线的意义，其上发生的转变及生成的组织组成物。 18、 说 明不同成分区铁碳合金的工艺性 (铸造性，冷热变形性 )。 19、 请画出纯组元 Cu 与二元合金 50%Cu-50%Ni 凝固冷却曲线，并说出两者的区别及原因。 20、 二元系合金最多可有三相共存，请分析二元合金三相共存时在相图中的特点。
