電廠高溫金屬材料課程自學(xué)輔導(dǎo)資料

1、電廠高溫金屬材料課程自學(xué)輔導(dǎo)資料二八年十月41電廠高溫金屬材料課程自學(xué)進(jìn)度表教材：電廠金屬材料 教材編者：宋琳生 出版社：中國(guó)電力出版社 出版時(shí)間：2003三、課程內(nèi)容及時(shí)間安排表周次學(xué)習(xí)內(nèi)容習(xí)題作業(yè)測(cè)驗(yàn)作業(yè)學(xué)時(shí)自學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、基本要求第一章金屬材料的基礎(chǔ)知識(shí)1. 何謂力學(xué)性能？金屬材料的力學(xué)性能主要包括哪些特性？2. 為什么機(jī)械零件設(shè)計(jì)大多數(shù)以屈服強(qiáng)度為設(shè)計(jì)依據(jù)？3. HBS、HBR、HV、Hm各代表用什么方法測(cè)得的硬度？4. KIC是代表何種力學(xué)性能的符號(hào)？并解釋其意義。5. 解釋下列名詞：晶核、晶胞、晶格、晶體、晶粒、晶界；合金；組元；相；組織；固溶體；金屬化合物。6. 金屬晶格的基本類

2、型有哪幾種？試?yán)L圖說(shuō)明它們?cè)优帕星闆r。7. 試述液態(tài)金屬的結(jié)晶過(guò)程。8. 什么叫過(guò)冷度？過(guò)冷度的大小對(duì)金屬結(jié)晶后的晶粒大小和力學(xué)性能有何影響？9. 何謂加工硬化現(xiàn)象？試述產(chǎn)生加工硬化的原因。 10. 試用生產(chǎn)和生活中的實(shí)際例子說(shuō)明加工硬化的利弊。11. 多晶體的屈服強(qiáng)度為何比單晶體的高？為什么常溫下的金屬晶粒愈細(xì)，其強(qiáng)度及塑性、韌性均愈好？12. 何謂再結(jié)晶現(xiàn)象？試述產(chǎn)生再結(jié)晶的原因。13. 固溶體和金屬化合物在結(jié)構(gòu)上有何不同？其力學(xué)性能各有什么特點(diǎn)？14. 什么是固溶強(qiáng)化？引起固溶強(qiáng)化的原因是什么？固溶強(qiáng)化與加工硬化有何不同？15. 什么叫彌散硬化？為什么有許多合金均用這種方法來(lái)進(jìn)行硬化？

3、1. 某金屬材料的拉伸試樣，其Lo100mm，do10mm。拉伸時(shí)產(chǎn)生0.2殘余變形的外力為65000N，F(xiàn)m85000N，拉斷后對(duì)接起來(lái)測(cè)得Lu120mm，du6.4mm，試求該金屬材料的Rp0.2、Rm、A、Z.2. 試說(shuō)明疲勞裂紋產(chǎn)生的條件、疲勞斷裂過(guò)程及其斷口特性。3. 何謂金屬鍵？試用金屬鍵說(shuō)明金屬有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性及塑性。4. 試計(jì)算面心立方體晶格的致密度。5. 試比較滑移與孿生有何不同？為何產(chǎn)生滑移的切應(yīng)力較小？10掌握強(qiáng)度與塑性、硬度：（HB、HR、HV）、沖擊韌性。疲勞強(qiáng)度等概念，了解晶界與晶粒位向的影響、冷塑性變形對(duì)組織和性能的影響； 重點(diǎn)掌握熱作軟化三階段及冷熱加工的

4、區(qū)別界限第一節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容： 1、強(qiáng)度與塑性2、硬度：HB、HR、HV3、沖擊韌性：K4、疲勞強(qiáng)度：-1難點(diǎn)內(nèi)容：性能指標(biāo)的測(cè)試過(guò)程。第二節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容：1、晶體概念：晶體、晶格、晶胞。 2、常見(jiàn)的三種晶格。 3、單晶體與多晶體。 4、晶體缺陷：點(diǎn)、線、面缺陷。 5、純金屬的結(jié)晶：結(jié)晶概念、影響晶粒大小的因素、冷卻曲線。 6、同素異晶轉(zhuǎn)變。 難點(diǎn)內(nèi)容：1 影響晶粒大小的因素。2 同素異晶轉(zhuǎn)變。第三節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容：1、單晶體的塑性變形：滑移、孿生。2、多晶體的塑性變形：晶體與晶粒位向的影響。3、塑性變形對(duì)組織和性能的影響。4、熱作軟化三階段：回復(fù)，再結(jié)晶，晶粒聚集長(zhǎng)大。5、冷、熱加工的區(qū)別界線，再結(jié)晶。難點(diǎn)

5、內(nèi)容：1、熱作軟化三階段：回復(fù)，再結(jié)晶，晶粒聚集長(zhǎng)大。2、冷、熱加工的區(qū)別界線，再結(jié)晶。第四節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容：1、合金的概念：合金、相、組織。2、合金的相結(jié)構(gòu)及機(jī)械混合物組織。3、平衡相圖的概念，相圖的建立。4、勻晶相圖與共晶相圖。難點(diǎn)內(nèi)容：平衡相圖的概念，相圖的建立第二章鐵碳合金相圖及其合金1. 名詞解釋：奧氏體、鐵素體、滲碳體、珠光體2. 繪出Fe-Fe3C相圖，說(shuō)明相圖中的主要點(diǎn)和線的意義，并以相組成標(biāo)注3 分析含碳量各為0.4、1.2、3的鐵碳合金在緩慢冷卻時(shí)組織的轉(zhuǎn)變過(guò)程，并畫(huà)出顯微組織示意圖。4 何謂共析反應(yīng)它與共晶反應(yīng)有何異同？寫(xiě)出Fe-Fe3C相圖中共晶反應(yīng)與共析反應(yīng)的反應(yīng)式及反應(yīng)后

6、所得的組織名稱？5 低碳鋼、中碳鋼與高碳鋼是如何劃分的？這樣劃分有何意義？機(jī)器零件中有許多均是中碳鋼的，這是為什么？6 說(shuō)明下列鋼號(hào)的品種名稱、大致含碳量及主要用途： 20A、45、60、T8、T12A。7 何謂鑄鐵？它們是如何分類？如何編號(hào)8 白口鑄鐵、灰口鑄鐵與碳鋼的主要區(qū)別在哪里？9 說(shuō)明下列牌號(hào)所表示的材料，繪出它們的顯微組織示意圖：HT200、KT30006、QT60002。1繪出Fe-Fe3C相圖，說(shuō)明相圖中的主要點(diǎn)和線的意義，并以組織組成物標(biāo)注2. 分析含碳量各為0.4、1.2、3的鐵碳合金在緩慢冷卻時(shí)組織的轉(zhuǎn)變過(guò)程，畫(huà)出顯微組織示意圖并計(jì)算室溫下組織組成物的相對(duì)量3. 分析一次

7、滲碳體、二次滲碳體、三次滲碳體、共晶滲碳體、共析滲碳體的異同之處。4. 石墨對(duì)鑄鐵的性能有什么影響？球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、灰口鑄鐵其石墨的形態(tài)有何不同？三種鑄鐵的機(jī)械性能又有何不同？14熟練掌握合金的概念：合金、相、組織以及合金的相結(jié)構(gòu)及機(jī)械混合物組織。理解平衡相圖的概念、相圖的建立，看懂勻晶相圖及共晶相圖，掌握杠桿定律及應(yīng)用。能夠說(shuō)出鐵碳合金的相結(jié)構(gòu)及組織，理解鐵碳合金相圖及特性點(diǎn)、線、區(qū)意義、典型合金的結(jié)晶過(guò)程、相變規(guī)律及室溫組織。掌握碳鋼和鑄鐵分類、牌號(hào)、應(yīng)用舉例。第一節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容：1、鐵碳合金的相結(jié)構(gòu)及組織。第二節(jié)重點(diǎn)及難點(diǎn)內(nèi)容：1、鐵碳合金相圖及特性點(diǎn)、線、區(qū)意義。2、典型合金的結(jié)晶過(guò)程

8、、相變規(guī)律及溫室組織。第三節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容：碳鋼分類，牌號(hào)，應(yīng)用舉例第四節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容：鑄鐵分類，牌號(hào)，應(yīng)用舉例第三章鋼的熱處理1.繪出奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變曲線，試分析將過(guò)冷奧氏體分別置于700、650、550及500、300等溫轉(zhuǎn)變時(shí)，所得到的組織在結(jié)構(gòu)上和機(jī)械性能上的不同。2.馬氏體的硬度為什么很高？低碳馬氏體和高碳馬氏體性能上有什么不同？為什么？3.影響淬火鋼硬度的主要因素是什么？如果其他條件都相同，試比較下述材料的淬火硬度：(1)含碳0.3%和0.6%的碳鋼；(2)含碳0.6%和0.8%的碳鋼；4. 有兩個(gè)含碳量為1.2%的碳鋼試樣，分別加熱到780和860保溫相同時(shí)間，使之達(dá)到平衡狀態(tài)，然后很快水

9、淬至室溫，試問(wèn)：1)哪種加熱溫度的馬氏體晶粒較粗大？2)哪種加熱溫度的馬氏體含碳量較高？3)哪種加熱溫度的殘余奧氏體較多？4)哪種加熱溫度的未熔碳化物較少？5)哪種加熱溫度淬火最適合？為什么？5. T12鋼加熱到770后用下圖所示的各種方式冷卻，分析其所得到組織？6.現(xiàn)有一共析鋼試樣，其顯微組織為粗片狀珠光體，通過(guò)何種熱處理可得到下述組織？1)細(xì)片狀珠光體；2)索氏體（粒狀珠光體）。7.試分析表面淬火、滲碳、滲氮熱處理工藝在用鋼、性能、應(yīng)用范圍等方面的差別。8.一根6mm的45號(hào)鋼圓棒材，先經(jīng)840加熱淬火，硬度為HRC55（未回火），然后從一端加熱，依靠熱傳導(dǎo)使圓棒材上各點(diǎn)達(dá)到如下圖所示的溫

10、度。試問(wèn)：1)各點(diǎn)所在部位的組織是什么？2)整個(gè)如圖示的圓棒緩冷至室溫后，各點(diǎn)所在部位的組織又是什么？3)若將圓棒從圖示溫度快冷淬火至室溫后，各點(diǎn)所在部位的組織會(huì)是什么？1.現(xiàn)有兩個(gè)成分相同的過(guò)共析鋼試樣，加熱到不同的溫度，一個(gè)試樣得到了粗大均勻的奧氏體晶粒，另一個(gè)試樣為細(xì)小的奧氏體晶粒和一部分碳化物，兩試樣同時(shí)過(guò)冷到710進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變，試問(wèn)哪個(gè)試樣轉(zhuǎn)變所需的孕育期長(zhǎng)？為什么？2. 指出下列組織的主要區(qū)別：1)奧氏體與過(guò)冷奧氏體；2)索氏體與細(xì)珠光體；3)屈氏體與極細(xì)珠光體；4)馬氏體與回火馬氏體；5)上貝氏體與下貝氏體；3. 45號(hào)鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理硬度為HB240，若再進(jìn)行200回火，是否可以使

11、其硬度提高？為什么？此鋼經(jīng)淬火、低溫回火后硬度為HRC57，若再進(jìn)行560回火，是否會(huì)降低其硬度？為什么？4分析以下幾種說(shuō)法是否正確？為什么？1)過(guò)冷奧氏體的冷卻速度愈快，鋼冷卻后的硬度值愈高；2)鋼經(jīng)淬火后處于硬脆狀態(tài)；3)本質(zhì)細(xì)晶粒鋼加熱后的實(shí)際晶粒比本質(zhì)粗晶粒鋼細(xì)；4)同一鋼材在相同加熱保溫條件下，水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好。5現(xiàn)有低碳鋼齒輪和中碳鋼齒輪各一只，為了使齒輪表面具有高的硬度和耐磨性，各應(yīng)怎樣進(jìn)行熱處理？并分析比較熱處理后它們?cè)诮M織與性能上的差別？10了解熱處理的意義及作用、熱處理的分類。理解奧氏體的形成與奧氏體晶粒大小分級(jí)及控制方法。掌握奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變：C

12、曲線、轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織名稱、金相特點(diǎn)、性能特點(diǎn)。掌握退火、正火的種類，淬火的目的、種類、組織及性能。淬硬性與淬透性，影響因素。鋼的回火脆性及克服辦法鋼的表面熱處理：表面淬火及化學(xué)熱處理原理。第一節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容： 1、奧氏體的形成：相變臨界的溫度。 2、奧氏體晶粒度長(zhǎng)大分級(jí)及控制。難點(diǎn)內(nèi)容：1、奧氏體的形成：相變臨界的溫度第二節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容： 1、奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變：C曲線，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織名稱，金相特點(diǎn)，性能特點(diǎn)。 2、奧氏體的連續(xù)轉(zhuǎn)變：C曲線，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織名稱，金相特點(diǎn)，性能特點(diǎn)，臨界冷速。難點(diǎn)內(nèi)容：1、 奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變：C曲線第三節(jié)，第四節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容：1、退火、正火的種類，應(yīng)用舉例。2、淬火的目的、種

13、類、組織及性能。3、淬硬性與淬透性，影響的因素。4、鋼的回火：目的、種類、組織及性能。回火脆性及克服辦法。5、鋼的表面熱處理：表面淬火及化學(xué)熱處理原理，應(yīng)用舉例。難點(diǎn)內(nèi)容：1、淬硬性與淬透性，影響的因素。第五節(jié) 重點(diǎn)內(nèi)容：1、滲碳、滲氮、碳氮共滲第四章合金鋼1. 何謂合金鋼?合金鋼有哪些特點(diǎn)?2. 合金鋼中經(jīng)常加入的合金元素是哪些?各主要起什么作用?3. 合金元素加入后對(duì)組織和性能主要起什么作用?4. 合金元素的加入,會(huì)對(duì)Fe-Fe3C相圖產(chǎn)生什么影響?這些影響有何實(shí)際意義?5. 合金元素的加入,對(duì)奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線會(huì)產(chǎn)生什么影響?這些影響有何實(shí)際意義?6. 合金元素的加入,對(duì)馬氏體在回火時(shí)的

14、轉(zhuǎn)變有何影響?7. 合金元素在結(jié)構(gòu)鋼中的主要作用是什么?與碳元素的作用有什么區(qū)別?8. 滲碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、滾動(dòng)軸承鋼是如何進(jìn)行劃分的？它們各自最主要的特點(diǎn)在哪里？9. 低合金工具鋼、高速鋼、模具鋼是如何劃分的？它們各自的最主要的特點(diǎn)在哪里？10. 何謂不銹鋼？工程上常用的不銹鋼有哪幾種？11. 腐蝕分哪兩類？其損壞的特征有什么不同？工程上是通過(guò)哪些途徑來(lái)提高鋼材的耐腐蝕性能的？12. 耐磨鋼要具備哪些主要的特性？工程上常用的耐磨材料有哪幾種？13. 在低合金耐磨鋼中通常加入哪些合金元素？它們分別主要起什么作用？14. 高錳鋼為什么能夠承受較大沖擊載荷工況條件下的磨損？常用的高錳耐磨鋼是什

15、么牌號(hào)？15. 為什么說(shuō)高鉻白口鑄鐵在抵御磨料磨損是具有較高的能力？耐磨高鉻白口鑄鐵中主要加入哪些合金元素？它們分別起什么作用？同習(xí)題作業(yè)2，4，5，6，8，910理解合金鋼與合金元素、合金元素在鋼中存在形式及強(qiáng)化途徑；掌握合金元素對(duì)鋼性能的影響；能夠說(shuō)出合金鋼的分類與牌號(hào)；了解和掌握普通低合金鋼、滲碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼和軸承鋼。第一節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容：1、合金鋼與合金元素。2、合金元素在鋼中存在的形式及強(qiáng)化途徑。3、對(duì)鐵碳合金相圖的影響。4、對(duì)熱處理C曲線的影響。難點(diǎn)內(nèi)容： 1、對(duì)熱處理C曲線的影響第二節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容：1、分類。2、牌號(hào)。難點(diǎn)內(nèi)容： 1、合金鋼的牌號(hào)第三節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容：1、普通低合金鋼。2、

16、滲碳鋼。3、調(diào)質(zhì)鋼。4、彈簧鋼。5、軸承鋼。難點(diǎn)內(nèi)容：合金結(jié)構(gòu)鋼的使用范圍及特點(diǎn)。第四節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容：刃具剛、量具鋼、模具鋼第五節(jié) 重點(diǎn)內(nèi)容：不銹鋼、耐磨鋼第五章耐熱鋼1何謂耐熱鋼?火電廠熱力設(shè)備中的某些零件為什么必須用耐熱鋼來(lái)制造?2什么叫等強(qiáng)度溫度?繪圖分析它與晶界強(qiáng)度及晶內(nèi)強(qiáng)度的關(guān)系。3何調(diào)蠕變?繪圖說(shuō)明蠕變不同階段的特點(diǎn)。溫度或壓力增大后，對(duì)蠕變曲線有影響?4什么叫持久強(qiáng)度?一船情況下是如何測(cè)定持久強(qiáng)度的?待久強(qiáng)度如何表示法?5何謂應(yīng)力松弛?熱力設(shè)備中哪些零件易產(chǎn)生應(yīng)力松弛現(xiàn)象？通常用什么數(shù)據(jù)來(lái)表示材料的抗應(yīng)力松弛性能？6鋼材在高溫狀態(tài)下長(zhǎng)期工作組織上會(huì)產(chǎn)生那些變化?這些變化對(duì)性能有什么影

17、響?7火電廠鍋爐設(shè)備中會(huì)產(chǎn)生哪些腐蝕損壞現(xiàn)象?這些腐蝕損壞有什么危害?8鋼的耐熱性能是用何種方法來(lái)提高的?耐熱鋼中常加入哪些合金元素?9試分析鉻、鉬、釩在耐熱鋼中各主要起什么作用?l0工程上是按什么原則對(duì)耐熱鋼進(jìn)行分類的?耐熱鋼通常分為幾類?同習(xí)題作業(yè)3，5，6，9，1010了解熱力用鋼的工作條件，能夠說(shuō)出高溫力學(xué)性能：蠕變強(qiáng)度、持久強(qiáng)度、應(yīng)力松弛、熱疲勞。了解并掌握高溫用鋼的組織穩(wěn)定性：碳化物球化、石墨化、合金元素再分配。高溫用鋼的化學(xué)穩(wěn)定性。熟練掌握強(qiáng)化原理及合金元素在耐熱鋼中的作用。掌握珠光體耐熱鋼、馬氏體耐熱鋼、鐵素體耐熱鋼、奧氏體耐熱鋼的分類、牌號(hào)及特點(diǎn)。熟悉鍋爐受熱面管子及通道用鋼

18、包括：鍋爐管道的工作條件及對(duì)材料的要求、管道材料及熱處理。第一節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容：1、熱力設(shè)備用鋼的工作條件。2、高溫機(jī)械性能：蠕變強(qiáng)度、持久強(qiáng)度、應(yīng)力松弛、熱疲勞。第二節(jié) 重點(diǎn)內(nèi)容：1、高溫用鋼的化學(xué)穩(wěn)定性：氧化與腐蝕及腐蝕類型。第三節(jié) 重點(diǎn)內(nèi)容：1、高溫用鋼的組織穩(wěn)定性：碳化物球化、石墨化，合金元素再分配。第四節(jié) 重點(diǎn)內(nèi)容：1、 強(qiáng)化原理。2、 合金元素在耐熱鋼中的作用。第五節(jié) 重點(diǎn)內(nèi)容： 1、珠光體耐熱鋼2、馬氏體耐熱鋼3、鐵素體耐熱鋼4、奧氏體耐熱鋼第六章有色金屬及其合金1. 鋁及其合金有何特點(diǎn)？工程上哪些零部件需要用鋁合金來(lái)制造？2. 鋁合金分成幾類？試用合金相圖來(lái)解釋分類的原則。3. 何謂

19、黃銅？分幾類？怎樣編號(hào)？試舉一些常用的黃銅的牌號(hào)，并說(shuō)明含義、性能特點(diǎn)及用途。4. 何謂青銅？分幾類？怎樣編號(hào)？試舉一些常用的青銅的牌號(hào)，并說(shuō)明含義、性能特點(diǎn)及用途。5. 鈦合金有何特點(diǎn)？工程上應(yīng)用的鈦合金有哪幾種？各有何特點(diǎn)？6. 何謂軸承合金？其組織結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)？ 7汽輪發(fā)電機(jī)的軸承合金是何牌號(hào)？解釋牌號(hào)中符號(hào)及數(shù)字的意義，畫(huà)出顯微組織示意圖同習(xí)題作業(yè)2，3，78能夠說(shuō)出純銅牌號(hào)、性能以及銅合金：黃銅、青銅、白銅的性能。了解純鋁牌號(hào)、性能及鑄造鋁合金、壓力加工鋁合金的性能及使用。掌握軸承合金的性能要求及巴氏合金的種類。第一節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容：鋁及其合金的牌號(hào)、性能、用途第二節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容：銅及其合金的

20、牌號(hào)、性能、用途第三節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容：鈦及其合金的牌號(hào)、性能、用途第四節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容：軸承合金的牌號(hào)、性能、用途第七章鍋爐與汽輪機(jī)用鋼及事故分析1. 對(duì)鍋爐管子用鋼的基本要求有哪些？怎樣來(lái)滿足這些要求的？2. 何謂鍋爐受熱面管子的長(zhǎng)時(shí)超溫爆管？爆破口宏觀上有何特點(diǎn)？爆管前后的顯微組織有何差異，為什么？3. 錯(cuò)用鋼材有什么危害？如何避免錯(cuò)用鋼材？4. 為什么常用1Cr13、2Cr13鋼作汽輪機(jī)的葉片材料？參數(shù)較高的大型汽輪機(jī)葉片常用哪些鋼種制造？為什么？5. 汽輪機(jī)葉片事故以何種形式的損壞為主？為什么？怎樣才能減少和避免葉片斷裂事故？6. 對(duì)轉(zhuǎn)子用鋼有何特殊要求？為什么?7. 何謂耐磨材料？粉煤灰中引起磨

21、損的主要是哪兩種硬顆粒？8. 管道彎頭什么部位最容易磨損？復(fù)合材質(zhì)的耐磨管道彎頭有何特性？1.試述在不同的工作溫度下最常用的鍋爐受熱面管子用鋼的成分、熱處理工藝及特點(diǎn)。2. 何謂鍋爐受熱面管子的短時(shí)超溫爆管？爆破口宏觀上有何特點(diǎn)？爆管前后的顯微組織有何差異，為什么？3. 目前最常用的磨球材料為何種牌號(hào)？該材質(zhì)有什么特點(diǎn)？4. 高溫螺栓易產(chǎn)生何種形式的破壞？工程上采用哪些防范措施？8掌握鍋爐主要設(shè)備選材及事故分析方法、汽輪機(jī)主要設(shè)備選材及事故分析方法和螺栓主要設(shè)備選材及事故分析方法。第一節(jié) 重點(diǎn)內(nèi)容：1、鍋爐管道用鋼及事故分析2、鍋爐汽包幾其他部件用鋼難點(diǎn)內(nèi)容：受熱面管道常見(jiàn)的事故第二節(jié) 重點(diǎn)內(nèi)

22、容：1、汽輪機(jī)葉片用鋼及事故分析2、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子及其它部件用鋼難點(diǎn)內(nèi)容：汽輪機(jī)葉片常見(jiàn)的事故分析第三節(jié) 重點(diǎn)內(nèi)容：1、螺栓的工作條件及對(duì)材料性能的要求2、螺栓用鋼介紹3、螺栓的斷裂分析難點(diǎn)內(nèi)容：螺栓的斷裂分析電廠高溫金屬材料課程自學(xué)指導(dǎo)書(shū)本課程在專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)中的定位： 電廠金屬材料課程是高等工程院校熱能動(dòng)力工程類、電廠金屬材料類等專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中必不可少的一門(mén)重要主干專業(yè)基礎(chǔ)課程，也是機(jī)械類、電廠化學(xué)類專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課。在整個(gè)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中起著承上啟下，為后續(xù)課程的開(kāi)設(shè)打基礎(chǔ)的作用。 該課程的任務(wù)為講授電廠常用金屬材料的成分、組織、相結(jié)構(gòu)、性能間的關(guān)系和變化規(guī)律；依據(jù)工作狀況的應(yīng)用要求，培養(yǎng)學(xué)

23、生具有正確選取材料、正確選擇一般零件熱處理方法的能力。電廠金屬材料課程的主要特色 課程內(nèi)容特色鮮明。將金屬材料的基礎(chǔ)理論知識(shí)、金屬材料加工與工業(yè)上常用金屬材料及材料選用與電廠用材結(jié)合，既講解了金屬材料的共性，又突出了特性。本課程的知識(shí)模塊 本課程由金屬材料學(xué)基本理論、金屬材料加工學(xué)、工程材料和材料選用四個(gè)知識(shí)模塊組成。 1在金屬材料學(xué)基本理論方面：介紹材料的組織結(jié)構(gòu)、結(jié)晶和制備過(guò)程、二元相圖的基本理論。 2在金屬材料加工學(xué)方面：介紹材料的變形、強(qiáng)化、熱加工和冷加工成形，以及金屬材料的熱處理原理和工藝。 3在工程材料方面：介紹常見(jiàn)的工業(yè)常用鋼、鑄鐵、有色金屬及其合金的成分、組織、性能和用途的基本

24、知識(shí)，突出介紹耐熱鋼。 4在材料選用方面：介紹汽輪機(jī)和鍋爐用材的選用方法。一、每章的重點(diǎn)和難點(diǎn)第一章 金屬材料的基礎(chǔ)知識(shí)第一節(jié) 金屬材料的性能重點(diǎn)內(nèi)容：1、強(qiáng)度與塑性2、硬度：HB、HR、HV3、沖擊韌性：K4、疲勞強(qiáng)度：-1難點(diǎn)內(nèi)容：性能指標(biāo)的測(cè)試過(guò)程。第二節(jié) 金屬的晶體結(jié)構(gòu)與晶體重點(diǎn)內(nèi)容：1、晶體概念：晶體、晶格、晶胞。2、常見(jiàn)的三種晶格。3、單晶體與多晶體。4、晶體缺陷：點(diǎn)、線、面缺陷。5、純金屬的結(jié)晶：結(jié)晶概念、影響晶粒大小的因素、冷卻曲線。6、同素異晶轉(zhuǎn)變。難點(diǎn)內(nèi)容：1.影響晶粒大小的因素。2.同素異晶轉(zhuǎn)變。第三節(jié) 金屬的塑性變形與再結(jié)晶重點(diǎn)內(nèi)容：1、單晶體的塑性變形：滑移、孿生。2

25、、多晶體的塑性變形：晶體與晶粒位向的影響。3、塑性變形對(duì)組織和性能的影響。4、熱作軟化三階段：回復(fù)，再結(jié)晶，晶粒聚集長(zhǎng)大。5、冷、熱加工的區(qū)別界線，再結(jié)晶。難點(diǎn)內(nèi)容：1、熱作軟化三階段：回復(fù)，再結(jié)晶，晶粒聚集長(zhǎng)大。2、冷、熱加工的區(qū)別界線，再結(jié)晶。第四節(jié) 合金的相結(jié)構(gòu)及二元合金相圖重點(diǎn)內(nèi)容：1、合金的概念：合金、相、組織。2、合金的相結(jié)構(gòu)及機(jī)械混合物組織。3、平衡相圖的概念，相圖的建立。4、勻晶相圖與共晶相圖。難點(diǎn)內(nèi)容：平衡相圖的概念，相圖的建立第二章 鐵碳合金相圖及其合金第一節(jié) 鐵碳合金的相結(jié)構(gòu)重點(diǎn)內(nèi)容：1、鐵碳合金的相結(jié)構(gòu)及組織。第二節(jié) 鐵碳合金的相圖重點(diǎn)及難點(diǎn)內(nèi)容：1、鐵碳合金相圖及特性

26、點(diǎn)、線、區(qū)意義。2、典型合金的結(jié)晶過(guò)程、相變規(guī)律及溫室組織。第三節(jié) 碳鋼重點(diǎn)內(nèi)容：碳鋼分類，牌號(hào)，應(yīng)用舉例第四節(jié) 鑄鐵重點(diǎn)內(nèi)容：鑄鐵分類，牌號(hào)，應(yīng)用舉例第三章 鋼的熱處理第一節(jié) 鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變重點(diǎn)內(nèi)容：1、奧氏體的形成：相變臨界的溫度。 2、奧氏體晶粒度長(zhǎng)大分級(jí)及控制。難點(diǎn)內(nèi)容：1、奧氏體的形成：相變臨界的溫度第二節(jié) 鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變重點(diǎn)內(nèi)容： 1、奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變：C曲線，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織名稱，金相特點(diǎn)，性能特點(diǎn)。2、奧氏體的連續(xù)轉(zhuǎn)變：C曲線，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織名稱，金相特點(diǎn)，性能特點(diǎn)，臨界冷速。難點(diǎn)內(nèi)容：1、奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變：C曲線第三、四節(jié) 鋼的淬火、回火、退火、正火重點(diǎn)內(nèi)容：1、退火、正火

27、的種類，應(yīng)用舉例。2、淬火的目的、種類、組織及性能。3、淬硬性與淬透性，影響的因素。4、鋼的回火：目的、種類、組織及性能。回火脆性及克服辦法。5、鋼的表面熱處理：表面淬火及化學(xué)熱處理原理，應(yīng)用舉例。難點(diǎn)內(nèi)容：1、淬硬性與淬透性，影響的因素。第五節(jié) 鋼的化學(xué)熱處理重點(diǎn)內(nèi)容：1、滲碳、滲氮、碳氮共滲第四章 合金鋼第一節(jié) 合金元素對(duì)鋼性能的影響重點(diǎn)內(nèi)容：1、合金鋼與合金元素。2、合金元素在鋼中存在的形式及強(qiáng)化途徑。3、對(duì)鐵碳合金相圖的影響。4、對(duì)熱處理C曲線的影響。難點(diǎn)內(nèi)容：1、對(duì)熱處理C曲線的影響第二節(jié) 合金鋼的分類及編號(hào)方法重點(diǎn)內(nèi)容：1、分類。2、牌號(hào)。難點(diǎn)內(nèi)容：1、合金鋼的牌號(hào)第三節(jié) 合金結(jié)構(gòu)

28、鋼重點(diǎn)內(nèi)容：1、普通低合金鋼。2、滲碳鋼。3、調(diào)質(zhì)鋼。4、彈簧鋼。5、軸承鋼。難點(diǎn)內(nèi)容：合金結(jié)構(gòu)鋼的使用范圍及特點(diǎn)。第四節(jié) 合金工具鋼重點(diǎn)內(nèi)容：刃具剛、量具鋼、模具鋼第五節(jié) 特殊性能鋼重點(diǎn)內(nèi)容：不銹鋼、耐磨鋼第五章 耐熱鋼第一節(jié) 耐熱鋼的高溫性能重點(diǎn)內(nèi)容：1、熱力設(shè)備用鋼的工作條件。2、高溫機(jī)械性能：蠕變強(qiáng)度、持久強(qiáng)度、應(yīng)力松弛、熱疲勞。第二節(jié) 耐熱鋼的化學(xué)穩(wěn)定性重點(diǎn)內(nèi)容：1、高溫用鋼的化學(xué)穩(wěn)定性：氧化與腐蝕及腐蝕類型。第三節(jié) 耐熱鋼的組織穩(wěn)定性重點(diǎn)內(nèi)容：1、高溫用鋼的組織穩(wěn)定性：碳化物球化、石墨化，合金元素再分配。第四節(jié) 耐熱鋼中的合金元素及其作用重點(diǎn)內(nèi)容：1、強(qiáng)化原理。2、合金元素在耐熱鋼

29、中的作用。第五節(jié) 耐熱鋼的分類重點(diǎn)內(nèi)容：1、珠光體耐熱鋼2、馬氏體耐熱鋼3、鐵素體耐熱鋼4、奧氏體耐熱鋼第六章 有色金屬及其合金第一節(jié) 鋁及其合金重點(diǎn)內(nèi)容：鋁及其合金的牌號(hào)、性能、用途第二節(jié) 銅及其合金重點(diǎn)內(nèi)容：銅及其合金的牌號(hào)、性能、用途第三節(jié) 鈦及其合金重點(diǎn)內(nèi)容：鈦及其合金的牌號(hào)、性能、用途第四節(jié) 軸承合金重點(diǎn)內(nèi)容：軸承合金的牌號(hào)、性能、用途第七章 鍋爐與汽輪機(jī)用鋼及事故分析第一節(jié) 鍋爐主要設(shè)備用鋼及事故分析重點(diǎn)內(nèi)容：1、鍋爐管道用鋼及事故分析2、鍋爐汽包幾其他部件用鋼難點(diǎn)內(nèi)容：受熱面管道常見(jiàn)的事故第二節(jié) 汽輪機(jī)主要設(shè)備用鋼及事故分析重點(diǎn)內(nèi)容：1、汽輪機(jī)葉片用鋼及事故分析2、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子及其

30、它部件用鋼難點(diǎn)內(nèi)容：汽輪機(jī)葉片常見(jiàn)的事故分析第三節(jié) 螺栓用鋼及斷裂事故分析重點(diǎn)內(nèi)容：1、螺栓的工作條件及對(duì)材料性能的要求2、螺栓用鋼介紹3、螺栓的斷裂分析難點(diǎn)內(nèi)容：螺栓的斷裂分析二、思考題及習(xí)題解答第一套一、名詞解釋（每題2分）1.加工硬化 2.熱處理 3.固溶強(qiáng)化 4.奧氏體 5.沖擊韌性二、單項(xiàng)選擇題（每題1分）1.金屬材料在載荷作用下抵抗變形和破壞的能力叫（ ）。A.強(qiáng)度B.硬度C.塑性D.彈性2金屬的典型晶體結(jié)構(gòu)有面心立方、體心立方和密排六方三種，它們的晶胞中原子數(shù)分別為：A4；2；6B6；2；4C4；4；6D2；4；63按用途分，GCr15鋼屬于（   

31、            ）A、調(diào)質(zhì)鋼B、滾動(dòng)軸承鋼C、刃具鋼4含碳量小于( )的鐵碳合金稱為鋼。A0.77%B2.1%C4.3%5、下列金屬中( )屬于黑色金屬。 A.鉻B.銅C.鉛6、合金鋼按合金元素的總量不同分為低合金鋼、中合金鋼和高合金鋼三種,其中合金元素含量( )的鋼稱為高合金鋼。 A.5% B.10% C.17%7在晶體缺陷中，屬于點(diǎn)缺陷的有（ ）。A.間隙原子B.位錯(cuò)C.晶界D.縮孔8鐵素體是碳溶解在（ ）中所形成的間隙固溶體。A-FeB-FeC-FeD-Fe9加熱是鋼進(jìn)行

32、熱處理的第一步，其目的是使鋼獲得（）。A基體組織BA體組織CP體組織DM體組織10.下列不屬于Fe-Fe3C相圖中的組成相是：A.鐵素體B.奧氏體C.滲碳體D.石墨11.Fe-Fe3C相圖的組元是：A.Fe和Fe3CB.Fe和CC.鐵素體和Fe3CD.奧氏體和Fe3C12.碳鋼的淬火工藝是將其工件加熱到一定溫度，保溫一段時(shí)間，然后采用的冷卻方式是（ ）。A隨爐冷卻B在風(fēng)中冷卻C在空氣中冷卻D在水中冷卻13.完全退火主要用于（ ）。A亞共析鋼B共析鋼C過(guò)共析鋼D所有鋼種14.金屬在一定溫度和應(yīng)力作用下,隨著時(shí)間的增長(zhǎng),慢慢地發(fā)生塑性變形的現(xiàn)象,稱為( )。A.疲勞 B.熱脆性 C.蠕變15.比較

33、下列三種不同的碳當(dāng)量,其中與( )對(duì)應(yīng)的鋼材的可焊性最好。A.Ce=1 B.Ce=0.6% C.Ce=0.2%16.下貝氏體與上貝氏體比較，下貝氏體的（               ）A、硬度高，強(qiáng)度高，韌性好； B、硬度高，強(qiáng)度高，韌性差；C、硬度低，強(qiáng)度低，韌性好；17.優(yōu)質(zhì)碳素鋼中,硫、磷的含量分別為( )。A.S0.045% P0.045%B.S0.05% P0.05%C.S0.035% P0.035%18.12Cr1MoV鋼屬于( )。A.普通低

34、合金鋼B.珠光體耐熱鋼C.馬氏體耐熱鋼19用于降低冷變形金屬中的內(nèi)應(yīng)力的方法是：( )A低溫回火B(yǎng)回復(fù)退火C再結(jié)晶退火D高溫回火20在熱加工過(guò)程中，一般不發(fā)生：( )A動(dòng)態(tài)回復(fù)B動(dòng)態(tài)再結(jié)晶C靜態(tài)再結(jié)晶D加工硬化21用于調(diào)整低碳鋼的硬度和改善其切削加工性能的熱處理工藝是：( )A完全退火B(yǎng)球化退火C正火D回火22除（ ）元素外，其它合金元素溶于奧氏體后，均能增加過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性。ACoBCrCMnDTi23在Fe-Fe3C相圖中，鋼與鐵的分界點(diǎn)的含碳量為（ ）。A2B2.06C2.11D2.224珠光體是一種（ ）。A固溶體B金屬化合物C機(jī)械混合物D單相組織金屬25共晶成分的鐵碳合金發(fā)生共晶反

35、應(yīng)時(shí)，其反應(yīng)式為( )： A.L+FÞA B.AÞF+Fe3C C.LÞA+Fe3C D.AÞP 26.金屬結(jié)晶時(shí)，冷卻速度越快，其實(shí)際結(jié)晶溫度將( ).A.越高B.越低C.越接近理論結(jié)晶溫度D.不變27.在金屬結(jié)晶時(shí)，向液體金屬中加入某種難熔雜質(zhì)來(lái)有效細(xì)化金屬的晶粒，以達(dá)到改善其機(jī)械性能的目的，這種細(xì)化晶粒的方法叫做( ). A.時(shí)效處理 B.變質(zhì)處理 C.加工硬化 D.調(diào)質(zhì) 28金屬鑄造時(shí)，為細(xì)化晶粒，可采用( )：A快速澆注B時(shí)效處理C以砂型代替金屬型D以金屬型代替砂型29.鋼在淬火后獲得的馬氏體組織的粗細(xì)主要取決于( )：A.奧氏體的本質(zhì)晶粒度B

36、.奧氏體的實(shí)際晶粒度C.奧氏體的起始晶粒度。30.馬氏體的硬度取決于：A.冷卻速度B.轉(zhuǎn)變溫度C.碳含量。三、判斷對(duì)錯(cuò)題（每題1分，錯(cuò)誤的填“×”。正確的填“”）1、鋼中的基本相包括鐵素體、馬氏體、滲碳體、奧氏體和珠光體。( )2、金屬材料的斷裂韌性與裂紋尖端所處的應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)。( )3、奧氏體不銹鋼進(jìn)行淬火處理后,也會(huì)使硬度提高,塑性和韌性下降。( )4、鋼中的基本相包括鐵素體、馬氏體、滲碳體、奧氏體和珠光體。( )5、金屬材料的斷裂韌性與裂紋尖端所處的應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)。( )6、奧氏體不銹鋼進(jìn)行淬火處理后,也會(huì)使硬度提高,塑性和韌性下降。( )7、低碳馬氏體比高碳馬氏體的綜合性能好,

37、主要原因是因?yàn)樗暮剂可佟? )8、具有相同的顯微組織的合金將具有相同的性能。( )9、碳鋼中必須保證一定的錳含量,錳對(duì)鋼的性能有良好的影響,是一個(gè)有益的元素,所以在碳鋼中錳并不是雜質(zhì)元素。( )10、長(zhǎng)期過(guò)熱引起的爆管由于蠕脹原因,一般爆口變形較大,破口邊緣銳利。( )11、各種硬度之間存在著一定的關(guān)系,因此各種硬度值之間是可以換算。( )12.凡是由液體凝固成固體的過(guò)程都是結(jié)晶過(guò)程。（ ）13.在實(shí)際金屬的結(jié)晶過(guò)程中，自發(fā)形核比非自發(fā)形核更重要，往往起優(yōu)先的主導(dǎo)的作用。（ ）14.一般情況下，晶粒愈大，金屬的強(qiáng)度、塑性愈好。（ ）15.碳鋼在室溫下的相組成物是鐵素體和滲碳體。（ ）16珠

38、光體是單相組織。（ ）17亞共析鋼的基本相是鐵素體和珠光體。（ ）18擴(kuò)散是原子的定向移動(dòng)。（ ）19金屬鑄件可通過(guò)再結(jié)晶退火細(xì)化晶粒。（ ）20再結(jié)晶雖包含形核和長(zhǎng)大過(guò)程，但它不是一個(gè)相變過(guò)程。（ ）四、綜合分析題1淬火鋼為什么要進(jìn)行回火處理？2比較珠光體、貝氏體、馬氏體的硬度（按照硬度由高到低依次寫(xiě)出三種組織的名稱）。3為何晶粒越細(xì)、材料的強(qiáng)度越高，其塑韌性也越好？4電廠常見(jiàn)的腐蝕損壞類型包括哪些？5識(shí)別下列各鋼的種類,并指明有下劃線的數(shù)字和符號(hào)的含義：20G 1Cr18Ni9Ti GCr15 T8 20CrMnTi2Cr13 W18Cr4V ZG156汽輪機(jī)葉片事故以何種形式的損壞為主？

39、怎樣才能減少和避免葉片斷裂事故？第二套綜合題分析題1簡(jiǎn)述金屬結(jié)晶的過(guò)程。2繪出Fe-Fe3C相圖，說(shuō)明相圖中的主要點(diǎn)和線的意義，在空白圖上填出各相區(qū)和組織。3選材設(shè)計(jì)一個(gè)車床主軸。要求：該主軸受交變彎曲和扭轉(zhuǎn)的復(fù)合應(yīng)力，載荷和轉(zhuǎn)速均不高，沖擊載荷也不大，請(qǐng)選材（45鋼、T8、20CrMnTi）并設(shè)計(jì)熱處理工序。4鍋爐、汽輪機(jī)高溫部件所用鋼材在高溫下長(zhǎng)期運(yùn)行中發(fā)生的組織性質(zhì)變化主要有哪5種？5.T12鋼加熱到770后用圖3-42所示的各種方式冷卻，分析其所得到組織？6將5mm的T8鋼加熱至760并保溫，后經(jīng)不同冷卻方式得到：P、S、B下、B下M少量殘余A、M少量殘余A。在C曲線上描寫(xiě)工藝曲線示意

40、圖。7分析上貝氏體與下貝氏體組織與性能的主要區(qū)別。8工程上是按什么原則對(duì)耐熱鋼進(jìn)行分類的?耐熱鋼通常分為幾類?9何謂鍋爐受熱面管子的長(zhǎng)時(shí)超溫爆管？爆破口宏觀上有何特點(diǎn)？爆管前后的顯微組織有何差異，為什么？10退火亞共析鋼室溫金相組織中珠光體量為60%,試估算該鋼的含碳量,并指出其大致鋼號(hào)。參考答案第一套一、名詞解釋（每題2分）1.加工硬化：金屬發(fā)生塑性變形，隨著變形度的增大，金屬的強(qiáng)度和硬度顯著提高，塑性和韌性明顯下降，這種現(xiàn)象叫加工硬化。2.熱處理：通過(guò)加熱、保溫和冷卻來(lái)改變鋼的組織，從而改變鋼的機(jī)械性能的工藝，稱為熱處理。3.固溶強(qiáng)化：由于溶質(zhì)原子進(jìn)入溶劑晶格的間隙或結(jié)點(diǎn),使晶格發(fā)生畸變,

41、使固溶體硬度和強(qiáng)度升高,這種現(xiàn)象叫固溶強(qiáng)化現(xiàn)象。4.奧氏體：碳原子溶入-Fe中形成的間隙固溶體。 5.沖擊韌性：沖擊韌性是材料抵抗沖擊載荷而不被破壞的能力。二、單項(xiàng)選擇題（30個(gè)´1分）選擇題答案題號(hào)解答題號(hào)解答題號(hào)解答題號(hào)解答題號(hào)解答題號(hào)解答1A6B11A16A21A26B2A7A12D17A22A27B3B8A13A18B23C28D4B9B14C19B24C29C5A10D15C20D25C30C三、判斷對(duì)錯(cuò)題（每題1分，錯(cuò)誤的填“×”。正確的填“”）1、鋼中的基本相包括鐵素體、馬氏體、滲碳體、奧氏體和珠光體。(×)2、金屬材料的斷裂韌性與裂紋尖端所處的應(yīng)力

42、狀態(tài)有關(guān)。()3、奧氏體不銹鋼進(jìn)行淬火處理后,也會(huì)使硬度提高,塑性和韌性下降。(×)4、Q235-AF是球墨鑄鐵的牌號(hào)，“235”表示抗拉強(qiáng)度。（×）5、45鋼常用最終熱處理是調(diào)質(zhì)處理。（×）6、ZGMn13通常在鑄態(tài)下使用，不再進(jìn)行其它熱處理。（×）7、低碳馬氏體比高碳馬氏體的綜合性能好,主要原因是因?yàn)樗暮剂可佟?×)8、具有相同的顯微組織的合金將具有相同的性能。(×)9、碳鋼中必須保證一定的錳含量,錳對(duì)鋼的性能有良好的影響,是一個(gè)有益的元素,所以在碳鋼中錳并不是雜質(zhì)元素。(×)10、長(zhǎng)期過(guò)熱引起的爆管由于蠕脹原因,一

43、般爆口變形較大,破口邊緣銳利。(×)11、各種硬度之間存在著一定的關(guān)系,因此各種硬度值之間是可以換算。(×)12、凡是由液體凝固成固體的過(guò)程都是結(jié)晶過(guò)程。（×）13、在實(shí)際金屬的結(jié)晶過(guò)程中，自發(fā)形核比非自發(fā)形核更重要，往往起優(yōu)先的主導(dǎo)的作用。（）14、一般情況下，晶粒愈大，金屬的強(qiáng)度、塑性愈好。（×）15、碳鋼在室溫下的相組成物是鐵素體和滲碳體。（）16、珠光體是單相組織。（×）17、亞共析鋼的基本相是鐵素體和珠光體。（×）18、擴(kuò)散是原子的定向移動(dòng)。（×）19、金屬鑄件可通過(guò)再結(jié)晶退火細(xì)化晶粒。（×）20、再結(jié)晶

44、雖包含形核和長(zhǎng)大過(guò)程，但它不是一個(gè)相變過(guò)程。（）四、綜合分析題1淬火鋼為什么要進(jìn)行回火處理？答：淬火鋼不經(jīng)回火一般不能直接使用?；鼗鹗菫榱私档痛嘈?，減少或消除內(nèi)應(yīng)力，防止工件變形和開(kāi)裂；獲得工藝所要求的力學(xué)性能；穩(wěn)定工件尺寸；對(duì)某些高淬透性的合金鋼，高溫回火可降低硬度，以利切削加工。2比較珠光體、貝氏體、馬氏體的硬度（按照硬度由高到低依次寫(xiě)出三種組織的名稱）。答：馬氏體、貝氏體、珠光體。3為何晶粒越細(xì)、材料的強(qiáng)度越高，其塑韌性也越好？答：晶粒越細(xì)、材料的強(qiáng)度越高這是因?yàn)椋海?）晶界的作用，金屬的晶粒越細(xì)?。▎挝惑w積內(nèi)晶粒數(shù)越多）時(shí)，晶界數(shù)量越多，晶界能夠阻止位錯(cuò)的移動(dòng)，該晶體的塑變抗力越大，即

45、強(qiáng)度越高。（2）位向差的作用外力的切應(yīng)力分量在外力呈45°角度時(shí)最大。因此，晶體中與外力方向接近45°的滑移系最容易發(fā)生滑移，而接近0°與90°時(shí)，切應(yīng)力分量最小，晶體不易發(fā)生滑移。由于多晶體金屬中相鄰晶粒位向不同，當(dāng)一個(gè)晶粒的位向接近45°發(fā)生滑移時(shí)，必然受到相鄰晶粒的牽制作用，相鄰晶粒間的位向差越大時(shí)，牽制作用越大，從而增加了塑變抗力，使強(qiáng)度提高。晶粒越細(xì)、塑性韌性好，這是因?yàn)槎嗑w在應(yīng)力作用下，塑性變形分散在更多的晶粒之中，晶粒越細(xì)時(shí)，多晶體各處的塑性變形越均勻。相反，多晶體的晶粒很措大時(shí)，某些大晶粒的位向不利于滑移變形，則在較大的體積內(nèi)

46、牽制塑性變形，使塑性變形不均勻。4電廠常見(jiàn)的腐蝕損壞類型包括哪些？答：電廠常見(jiàn)的腐蝕損壞有蒸汽腐蝕、煙氣腐蝕、垢下腐蝕、應(yīng)力腐蝕、苛性脆化、腐蝕疲勞。5識(shí)別下列各鋼的種類,并指明有下劃線的數(shù)字和符號(hào)的含義：20G 1Cr18Ni9Ti GCr15 T8 20CrMnTi2Cr13 W18Cr4V ZG15 答：a）碳素結(jié)構(gòu)鋼，G鍋（拼音首字母）b）1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼 碳含量<0.1%，9%的鎳， c）GCr15 滾動(dòng)軸承鋼 1.5%鉻d）T8 碳素工具鋼 ，T工具（英文）e）20CrMnTi合金滲碳鋼0.2%的碳, f）2Cr13 特殊性能鋼13的鉻， g）W18Cr4V

47、高速鋼 18%鎢 h)ZG15 鑄鋼ZG鑄鋼（拼音）6汽輪機(jī)葉片事故以何種形式的損壞為主？怎樣才能減少和避免葉片斷裂事故？答：按照葉片斷裂的性質(zhì)，葉片斷裂可分為長(zhǎng)期疲勞損壞、短期疲勞損壞、接觸疲勞損壞、應(yīng)力腐蝕和腐蝕廢勞損壞等。防止長(zhǎng)期疲勞損壞的主要措施是：消除共振、提高葉片制造質(zhì)量和安裝質(zhì)量、運(yùn)行條件。防止短期疲勞損壞的主要方法是設(shè)法消除低頻共振和防止水擊的發(fā)生。防止接觸疲勞損壞的措施是：消除共振（特別是切向振型），提高氣輪機(jī)的安裝質(zhì)量，設(shè)法增大葉根的接觸面積，改善葉輪與葉根接觸面的接觸狀況使葉根齒部在工作狀態(tài)下盡量保持均勻的接觸，避免局部點(diǎn)或區(qū)接觸應(yīng)力的集中。防止應(yīng)力腐蝕損壞的措施主要是改

48、善葉片材料的質(zhì)量,消除葉片材質(zhì)的內(nèi)應(yīng)力,改善蒸汽的品質(zhì)；同時(shí)要避免葉片產(chǎn)生共振。防止腐蝕疲勞損壞的措施主要是提高葉片材料的耐腐蝕性能，盡量減小交變應(yīng)力水乎;同時(shí)改善蒸汽的品質(zhì)。第二套1簡(jiǎn)述金屬結(jié)晶的過(guò)程。答：金屬的結(jié)晶過(guò)程一般包括兩個(gè)過(guò)程，即形核過(guò)程和晶核長(zhǎng)大過(guò)程。形核過(guò)程是當(dāng)溫度降到結(jié)晶溫度時(shí)，熔液中開(kāi)始出現(xiàn)時(shí)聚時(shí)散的類似晶體結(jié)構(gòu)的小集團(tuán)，當(dāng)小集團(tuán)達(dá)到一定臨界值時(shí)，逐漸穩(wěn)定，這種最初形成的小晶體被稱為晶核。熔液中晶核數(shù)目的多少與過(guò)冷度、熔液中含高熔點(diǎn)雜質(zhì)數(shù)目等因素有關(guān)，把單位時(shí)間內(nèi)單位體積中所產(chǎn)生晶核數(shù)用形核速率（簡(jiǎn)稱形核率）來(lái)表示。長(zhǎng)大過(guò)程是晶核逐漸長(zhǎng)大的過(guò)程，晶核的長(zhǎng)大過(guò)程具有方向性，一

49、般沿過(guò)冷度大的方向生長(zhǎng)，這種生長(zhǎng)方式類似樹(shù)枝的生長(zhǎng)，被稱為樹(shù)枝狀長(zhǎng)大，直到液相消耗完畢。2繪出Fe-Fe3C相圖，說(shuō)明相圖中的主要點(diǎn)和線的意義，在空白圖上填出各相區(qū)。鐵碳合金下圖中各主要線的意義是：1ACD為液相線。當(dāng)溫度高于ACD線時(shí)，鐵碳合金呈液態(tài)狀態(tài)。2AECF為固相線。若溫度低于AECF線時(shí)，鐵碳合金凝固為固體。3ECF為共晶線。若含碳量在ECF線投影范圍（2.11%6.69%）內(nèi)，鐵碳合金在1148時(shí)必然發(fā)生共晶反映，形成萊氏體。4ES為碳在奧氏體中溶解度變化線，簡(jiǎn)稱Acm。從這根線可以看出，碳在秋耕氏體中的最大溶解度是在1148時(shí)，可溶解碳2.11%，布在727時(shí)，由于碳在奧氏體中

50、的溶解度會(huì)降低，會(huì)從奧氏體中析出滲碳體。從固溶體奧氏體中析出的滲碳體稱為二次滲碳體（Fe3CII）,以區(qū)別從液體中直接結(jié)晶的一次滲碳體(Fe3CI)。5GS為奧氏體在冷卻過(guò)程中析出鐵素體起始溫度線,簡(jiǎn)稱A3線.6GP為奧氏體在冷卻過(guò)程中轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體的終止溫度線.7PSK為共析線,簡(jiǎn)稱A1線.合金含碳量在PSK線投影范圍（0.02%6.。69%）內(nèi)時(shí)，奧氏體在727時(shí)必然發(fā)生共析反應(yīng)，形成珠光體。8PQ為碳在鐵素體中溶解度變化線。9簡(jiǎn)化的鐵碳合金下圖共有一個(gè)液相和三個(gè)固相，在相圖中分別占有四個(gè)單相區(qū)，即L，A，F(xiàn)及Fe3C;滲碳體也可作為鐵碳相圖的一個(gè)組元，它的成分是固定不變的，因此在相圖上它的

51、相區(qū)僅是一條豎直線。相圖中有五個(gè)相區(qū)，即L+A、L+Fe3C、A+F及F+Fe3C它們都被兩個(gè)單相區(qū)從左右兩個(gè)方向夾在中間,兩相區(qū)的兩平衡相即左右兩個(gè)單相區(qū)的相.相圖中的兩條水平線是三相平衡線上有三個(gè)點(diǎn),分別與三個(gè)單相區(qū)以點(diǎn)相連接,當(dāng)發(fā)生三相平衡反應(yīng)時(shí),三個(gè)平衡相的成分即這三個(gè)點(diǎn)的成分,說(shuō)明了溫度和三個(gè)平衡相的成分是固定的.從相圖可以看出，含碳量大于0.008%時(shí)任何成分的鐵碳合金在室溫時(shí)都處在F+Fe3C相區(qū)內(nèi)，即合金的相結(jié)構(gòu)都要由這兩相組成。但這兩個(gè)相的相對(duì)量不同，相的形態(tài)和分布不同，即組織不同，合金的性能會(huì)在很大范圍之內(nèi)變化3選材設(shè)計(jì)一個(gè)車床主軸。要求：該主軸受交變彎曲和扭轉(zhuǎn)的復(fù)合應(yīng)力，

52、載荷和轉(zhuǎn)速均不高，沖擊載荷也不大，請(qǐng)選材（45鋼、T8、20CrMnTi）并設(shè)計(jì)熱處理工序。答：可選擇45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。加工路線為：正火調(diào)質(zhì)。4鍋爐、汽輪機(jī)高溫部件所用鋼材在高溫下長(zhǎng)期運(yùn)行中發(fā)生的組織性質(zhì)變化主要有哪5種？答：(1)珠光體球化和碳化物聚集。(2)石墨化(僅限于不含鉻的珠光體耐熱鋼)。(3)時(shí)效和新相的形成(如不銹鋼中相的形成等)。(4)熱脆性。(5)合金元素在固溶體和碳化物之間的重新分配5.T12鋼加熱到770后用圖3-42所示的各種方式冷卻，分析其所得到組織？（1）M+少量殘余A，（2）M+B下+少量殘余A，（3）B下6將5mm的T8鋼加熱至760并保溫，后經(jīng)不同冷卻方式得

53、到：P、S、B下、B下M少量殘余A、M少量殘余A。在C曲線上描寫(xiě)工藝曲線示意圖。答：退火（或隨爐冷）時(shí)獲得P，正火（或空冷）時(shí)獲得S，等溫淬火獲得B下；等溫淬火B(yǎng)下轉(zhuǎn)變未完成，隨后淬入水中獲得B下M少量殘余A，淬火（水冷）獲得M少量殘余A。圖(略)7分析上貝氏體與下貝氏體組織與性能的主要區(qū)別。答：上貝氏體組織呈羽毛狀，電子顯微鏡下可以看出上貝氏體是有許多密排在一起的條狀鐵素體束與沉淀出來(lái)的碳化物間隔而成的機(jī)械混合物。上貝氏體有一定的硬度，但塑性和韌性很差，這樣的組織在生產(chǎn)中應(yīng)用較少。下貝氏體為黑色針葉狀組織，是由針葉狀的鐵素體和在其片間呈有規(guī)律分布的碳化物粒子組成的機(jī)械混合物，下貝氏體具有良好的綜合機(jī)械性能，強(qiáng)度和硬度較高（HRC約4555），塑性和韌性較好。8工程上是按什么原則對(duì)耐熱鋼進(jìn)行分類的?耐熱鋼通常分為幾類?答：根據(jù)小截面正火后的金相組織，耐熱鋼可以分為珠光體耐熱鋼、馬氏體耐熱鋼、鐵素體耐熱鋼和奧氏體耐熱鋼四大類。（1）珠光體耐熱鋼：珠光體耐熱鋼中所加入的合金元素主要為鉻、鉬、釩，而且其總含量一般在5以下，因此，有時(shí)也稱為低合金耐熱鋼，這類鋼的組織為鐵素體和珠光體；若正火時(shí)冷卻速度較