工程材料課后練習(xí)答案集

1、工程材料習(xí)題習(xí)題一1-10抗拉強(qiáng)度：是材料在破斷前所能承受的最人應(yīng)力。屈服強(qiáng)度：是材料開始產(chǎn)牛明妊掣性變形時(shí)的最低應(yīng)力。塑性：是指材料在載荷作用F，產(chǎn)生永久變形而不破壞的能力韌性：材料變形時(shí)吸收變形)J的能力硬度：硬度是衡量材料軟硬程度的指標(biāo)，材料表面抵抗更硬物體壓入的能力，剛度：材料抵抗彈性變形的能力。疲勞強(qiáng)度：經(jīng)無限次循環(huán)而不發(fā)生疲勞破壞的破火應(yīng)力。 沖擊韌性：材料在沖擊載荷作用一下抵抗破壞的能力。 斷裂韌性：材料抵抗裂紋擴(kuò)展的能力。2、材料的彈性模量與塑性無關(guān)。3 四種不同材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線，試比較抗拉強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度，剛度和塑性。材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線由大到小的順序，抗拉強(qiáng)度：2、l、3、4

2、。屈服強(qiáng)度： 1、3、2、4。剛度： l、3、2、4。塑性： 3、2、4、l。4、常用的硬度測試方法有幾種？這些方法測出的硬度值能否進(jìn)行比較？伽氏、洛氏、維氏和顯微硬度。由于各神硬度測試方法的原理不同，所以測的硬度值不能直接進(jìn)行比較。5、以下工件應(yīng)該采用何種硬度試驗(yàn)法測定其硬度？ (1)銼刀：洛氏或維氏硬度(2)黃銅軸套：布氏硬度(3)供應(yīng)狀態(tài)的各種碳鋼鍘材： 布氏硬度(4)硬質(zhì)合金)J片：洛氏或維氏硬度(5)耐磨1件的表面硬化版：妊微硬度6、反映材料承受沖擊載荷的性能指標(biāo)是什么？不同條件下測得的這些指標(biāo)能否進(jìn)行比較？怎樣應(yīng)用這些性能指標(biāo)？沖擊功或沖擊韌性。由于Fli；h功或沖擊韌性代表-J，

3、在指定溫度下，材料在缺口和沖擊載荷共同作用下脆化的趨勢及其程度，所以不同條件下測得的這種指標(biāo)不能進(jìn)行比較。沖擊韌性是一個(gè)對成分、組織、結(jié)構(gòu)極敏感的參數(shù)，在沖擊試驗(yàn)中很容易揭示lj材料tl的某些物理現(xiàn)象，如晶粒粗化、冷脆、熱脆和州火脆性等，故H前常用沖擊試驗(yàn)來檢驗(yàn)冶煉、熱處理以及各種加工工藝的質(zhì)量。此外，不同溫度下的沖擊試驗(yàn)可以測定材料的冷脆轉(zhuǎn)變溫度。同時(shí)，沖擊韌性對哪些零件【如裝甲板等）抵抗少數(shù)幾次人能量沖擊的設(shè)計(jì)有一定的參考意義。7、疲勞破壞時(shí)怎樣形成的？提高零件疲勞壽命的方法有哪些？產(chǎn)牛疲勞斷裂的原因一般認(rèn)為是由f在零件應(yīng))集r11的部位或材料-本身強(qiáng)度較低的部位， 如原有裂紋、軟點(diǎn)、脫碳

4、、夾雜、刀痕等缺陷，在交變應(yīng)力的作用下產(chǎn)生丁疲勞裂紋，隨著應(yīng)力循環(huán)朋次的增加，疲勞裂紋小斷擴(kuò)腱，使零件承受載荷的有效面積不斷減小，；1減小到1i能承受外加載荷的作用時(shí)，零件即發(fā)生突然斷裂。N以通過以一下途徑來提高其疲勞抗力。改蔣零件的結(jié)構(gòu)形狀以避免應(yīng)力集中；提高零件表面加：I一光潔度：盡可能減少各種熱處理缺陷（如脫碳、氧化、淬火裂紋等）：采用表面強(qiáng)化處群，如化學(xué)熱處理、表面淬火、表面噴丸和表面滾瓜等強(qiáng)化處理，使零件表面產(chǎn)生殘余昧廊力，從而能顯著提高零件的疲勞抗力。 8、斷裂韌性是表示材料何種性能的指標(biāo)？為什么要在設(shè)計(jì)中要考慮這些指標(biāo)？ 斷裂韌性表示材料抵抗裂紋擴(kuò)展的能力。斷裂韌性的實(shí)用意義在十

5、：從要測出材料的斷裂韌性，用無損探傷法確定零件中實(shí)際存在的缺陷尺寸，就可以判斷零件在1作過程中有無脆性開裂的危險(xiǎn)： 測得斷裂韌性和半裂紋長度后，就可以確定材料的實(shí)際承載能力。所以，斷裂韌性為設(shè)計(jì)、無損傷探傷提供了定最的依據(jù)。<習(xí)題二> 1、晶體：物質(zhì)的原子（分子，離子）在三維空間作有規(guī)律的周期性重復(fù)排列所形成的物質(zhì)非晶體：是指組成物質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)不呈空間有規(guī)則周期性排列的的固體。2-1晶格：表示晶體中原子排列形式的空問格子叫做晶格晶格晶胞：從晶格中確定一個(gè)最基本的幾何單元來表達(dá)其排列形式的特征，組成晶格的這種最晶胞基本的幾何單元晶格常數(shù)：晶胞的各邊尺寸a，b，c叫做晶格常數(shù)致密度：致密度

6、是指晶胞中原子所占體積與該晶胞體積之比。晶面指數(shù)：表示晶面的符號叫做晶面指數(shù)晶向指數(shù)：表示晶向的符號叫做晶向指數(shù)晶向指數(shù)晶體的各向異性：由于晶體中不同晶面和晶向上原子的密度不同，因此在晶體上不同晶面晶體的備向異性和晶向上原子結(jié)合力就不同，從而在不同晶面和晶向上顯示出不同的性能。點(diǎn)缺陷：是指在晶體中形成的空位和間隙原子面缺陷：其特征是在一個(gè)方向尺寸上報(bào)小，另外兩個(gè)方向上擴(kuò)展很大， 面缺陷也稱二維缺陷， 晶界、 相界、攣晶界和堆垛層錯(cuò)都屬于面缺陷。線缺陷：晶格中一部分晶體相對另一部分晶體局部滑移，已滑移部分的交界線為位錯(cuò)線，即線缺陷。亞晶界：相鄰弧晶粒之間的界面稱為亞晶界。位錯(cuò)：晶格11-部分晶體

7、相對于另一部分晶體的局部滑移。已滑移部分和未滑移部分的交界線成為位錯(cuò)亞晶粒：是實(shí)際金屬晶體中，一個(gè)晶粒的內(nèi)部，其晶格位向并不是像理想晶體那樣完全-lF晶粒致，而是存在許多尺寸更小，位向差也很小的小晶塊，它們相互鑲嵌成一顆晶粒，這些小晶塊稱為弧晶粒。 單晶體：單晶體：當(dāng)一塊晶體內(nèi)部位向完全一致時(shí)。我們稱這塊晶體為單晶體多晶體：由許多彼此位向不同的晶粒組成的晶體結(jié)構(gòu)成為多晶體固溶體：同溶體：當(dāng)合金由液態(tài)結(jié)晶為固態(tài)時(shí)，組成元素間會(huì)像合金溶液那樣相互溶解。形成一種在某種元素的晶格結(jié)構(gòu)中包含有其他元素原子的新相，成為閻溶體金屬間化合物：金屬間化合物：凡是由相當(dāng)程度的金屬鍵結(jié)合，并具有明顯金屬特性的化合物

8、，成為金屬化合物圃溶強(qiáng)化：通過溶入某種溶質(zhì)元素形成同溶體而使金屬的強(qiáng)度，硬度升高的現(xiàn)象叫做同溶閻溶強(qiáng)化強(qiáng)化結(jié)合鍵：是指由原子結(jié)合成分子或固體的方式和結(jié)合力的大小，結(jié)合鍵分為化學(xué)鍵和物理鍵結(jié)合鍵：兩大類，化學(xué)鍵包括金屬鍵、離子鍵和共價(jià)鍵；物理鍵即范德華力。1-2、3金屬鍵，離子鍵，共價(jià)鍵及分子鍵結(jié)合的材料其性能有何特點(diǎn)？金屬鍵，大量由由電子，良好導(dǎo)電導(dǎo)熱性，又因金屬鍵的飽和性無方向性，結(jié)構(gòu)高度對稱， 故有良好的延展性。離子鍵，正負(fù)離子的較強(qiáng)電吸引，導(dǎo)致高硬度，高熔點(diǎn)，高脆性，因無自由電子，固態(tài)導(dǎo)電性差。共價(jià)鍵，通過共用電'子對實(shí)現(xiàn)搭橋聯(lián)系，鍵能高，高硬度，高熔點(diǎn)，高介電性。分子鍵，因其結(jié)

9、合鍵能低，低熔點(diǎn)，低強(qiáng)度，高柔順性。2-2常見的金屬晶體結(jié)構(gòu)有哪幾種？它們的原子排列和晶格常數(shù)有什么特點(diǎn)？-Fe， -Fe， Cr，V， Y-Fe，Cu，Ni，Pb， Mg，Zn各屬何種晶體結(jié)構(gòu)？有體心立方，面心訌方，密排六方三種，體心立方晶格的晶胞通常只用一個(gè)晶格常數(shù)a表示，它的每個(gè)角下和晶胞中心都排列一個(gè)原子，面心立方晶格也只用一個(gè)晶格常數(shù)a表示，它的每個(gè)角上和晶胞的六個(gè)面的中心都排列一個(gè)原子。密排六方晶格有兩個(gè)晶格常數(shù)，一個(gè)是柱體的高度c，另一個(gè)是六邊形的邊長a，它的每個(gè)角上和上下底面的中心都排列一個(gè)原子，另外在晶胞中心還有三個(gè)原子。 -Fe，-Fe， Cr，V，屬體心， Y-FeCu，

10、Ni，Pb屬面心Mg，Zn屬密排六方。2-9、已知Fe的原子直徑為2.5410-lOm，求Fe的晶格常數(shù)。并計(jì)算Imm Fe中的原子數(shù)。 由3/4a=r有a=（2.54*10 /2）3/4=2. 93310(m)故-Fe的晶格常數(shù)為2.933*10 m。 1mm中-Fe的原子數(shù)（l*l0）*2/ (2.933*l0)-3 3-10 3 3-10 -10 -10 3=7. 927*l0 19個(gè)。5、注意晶面指數(shù)與晶向指數(shù)的求法：晶面對各軸的截距，倒數(shù)，比例晶向在原點(diǎn)引，隨意一點(diǎn)坐標(biāo)，比例6、畫出立方晶格中(110)晶面與(lll)晶面。并畫出在晶格中和(110) (lll)晶面原子排列情況完全相

11、同而空問位向小同的幾個(gè)晶面。2-10、為什么單晶體具有符向異性？而多晶體在一般情況下不顯示備向異性？這是因?yàn)閱尉w在各個(gè)晶面和晶向上原子排列密度是有差異的，所以在晶體中不同晶面和晶向原子結(jié)合力不同，從而在不同晶面和晶向上顯示出晶體的各向異性。而多晶體是由眾多細(xì)小的晶粒所構(gòu)成的集合體，各個(gè)晶粒的晶軸取向是隨機(jī)分布的。這樣，通常測出多晶體的性能在各個(gè)方向上表示是不同晶粒的平均性能，所以不顯示并向異性的。8、試比較1 -Fe Jj Y-Fe晶格的原子排列緊密程度和容碳能力。o-Fe的原了排列密度為0. 68， Y-re的原子持列密度為0.74， 由于Y-Fe的晶格問隙較人，所以，Y -Fe的滲碳能力

12、人j二a-Fe。9、金屬的晶體結(jié)構(gòu)由面心移方轉(zhuǎn)變?yōu)轶w心立方時(shí)，其體秋變化如何？為什么？金屬的晶體結(jié)構(gòu)由面心立方轉(zhuǎn)變?yōu)轶w心盤方時(shí)，其體秘變化如何？為什么？體積會(huì)膨脹，這是因?yàn)閛 -Fe的體心致密度小于Y -Fe。10、實(shí)際金屬晶體rf1存在那些晶體缺陷，對性能有什么影響？10、實(shí)際金屬晶體中存在那些晶體缺陷，對性能有什么影響？有點(diǎn)缺陷（空位、問隙原子）是金屬中原子擴(kuò)散的l：要方式之，對熱處理過程很熏要線缺陷（位錯(cuò)）金屬晶體中的位錨線往往火帶存在，相II:連接呈剛狀分稚面缺陷（晶界、業(yè)晶界）會(huì)引起晶格能齡的提高，并使金屬的物理化學(xué)和機(jī)械性能發(fā)生顯著地變化。一般來說，缺陷密度越高，位錯(cuò)滑移m力越人，

13、材料強(qiáng)度、硬度越高，塑性、韌性越低。1 1、簡述同溶體和金屬問化合物在晶體結(jié)構(gòu)j機(jī)械性能方砸的區(qū)別。I l、簡述同溶體和金屬問化合物在晶體結(jié)構(gòu)jj機(jī)械性能方面的區(qū)別。同溶體形成的是一種在某種元素的晶格結(jié)構(gòu)中色含有其他元素原子的新豐H，金屬問化合物魁由相當(dāng)程度的金屬問結(jié)合，并貝有明顯金屬特性的化合物。同溶體的強(qiáng)度韌性和塑性之間能有較好的配合，所以對綜合機(jī)械性能要求較高的結(jié)構(gòu)材料，金屬化合物通常能提高合金的強(qiáng)度，硬度和耐廒tF，會(huì)降低塑性和韌性。12、同溶體可分為幾種類型？形成同溶體后對合金的性能有什么影響？為什么？兩種。置換型和間隙型。 形成同溶體后，由于溶質(zhì)原子造成的晶格畸變，同溶體會(huì)產(chǎn)牛所謂

14、同溶強(qiáng)化現(xiàn)象，即強(qiáng)度、 硬度上升，塑性、韌性F降。電FI1率逐漸升高，導(dǎo)電性逐漸l-降，磁矯頑力升高等等， 同溶強(qiáng)化的產(chǎn)生是由于溶質(zhì)原子融入后，要引起溶劑金屬的晶格產(chǎn)生畸變，進(jìn)而使位錯(cuò)移動(dòng)時(shí)所收到的阻力增大的緣故。13、金屬問化合物有幾種類犁？它們存鋼中起什么作用？有正常價(jià)化合物（離了化合物、兆價(jià)化合物），電彳化合物和問隙化合物。正常價(jià)化合物和電i-化合物存合金ffl一般可作為強(qiáng)化相。能提高鋼的強(qiáng)度，硬度和耐磨性，但會(huì)降低塑性和韌性。問隙化合物起細(xì)化晶粒的住j伺14、商分r】：化合物存結(jié)構(gòu)下有哪些特點(diǎn)？14、高分子化合物在結(jié)構(gòu)一F有哪砦特點(diǎn)？了化合物在結(jié)構(gòu)上有哪些特點(diǎn)I-般高分了化合物的分了諼

15、都十分l i人2。高分子化合物的分了是由許許多多結(jié)構(gòu)相同的鏈節(jié)所組成。3組成高分子鏈的所有原子之間的結(jié)合鍵都屬共價(jià)鍵15、陶瓷材料的主要鍵住有哪些？荇有什么特點(diǎn)？1i要鍵型有離T-鍵Jj共價(jià)鍵的混合鍵，構(gòu)成陶瓷的的是晶相，玻璃相，氣相晶豐H：由某些同溶休或化合物組成，晶向常常不止一個(gè)，i(r是多相多晶體玻璃相：非晶態(tài)的低熔點(diǎn)吲體卡H氣柑：陶瓷內(nèi)孔隙中的7t體晶tH分類及特點(diǎn)：氧化物的特點(diǎn)是較人的氧離子緊密堆積（如六角緊密堆積alj,7方緊密堆積），較小的正離子則填充它們的孔隙內(nèi)。數(shù)H相等的氧離子和金屬離f組成的氧化物結(jié)構(gòu)（如Mg0，Ca0等）屬簡中的面心立方晶格，÷_兩種離了的數(shù)H

16、4i等時(shí)，則可J形成其他類的晶體結(jié)構(gòu)，常見的含氧酸鹽為硅酸鹽，特點(diǎn)是刁i淪何種硅酸鹽，譴總是存四個(gè)氧離了形成的四面體的rf1心，形成( Si04)四面體。網(wǎng)面體之問義郝以共有頂點(diǎn)氧離子豐H'ft連接起來。 <習(xí)題三）習(xí)題三>l、解釋下列名詞的涵義： 過冷度，晶核形核率N牛K速率G凝刖，結(jié)晶，自由能籠F：變質(zhì)處理，變質(zhì)荊： 合金，組冗，棚，相圖；機(jī)械混合物：枝晶偏析，比重偏析，柑組成物，組織組成物：、r衡狀態(tài)，下衡豐H。 答：過冷度：實(shí)際結(jié)晶溫度-1j理論結(jié)晶溫度之問的溫度差nq過冷度； 過冷度： 過冷度晶核形核率N：單位時(shí)間，單位體積液態(tài)金屬中生成的晶核數(shù)日(晶核形核數(shù)H/

17、：s - mm3)生長速率G：表示晶核形成過程和晶體生長過程的快慢（幣位時(shí)問內(nèi)晶核長大的線長度衄/s）； 凝剛： 凝同：物質(zhì)從液態(tài)到同態(tài)的轉(zhuǎn)變過程統(tǒng)稱為凝同； 結(jié)晶：通過凝同形成晶體結(jié)構(gòu)，可稱為結(jié)晶： 自由能： 自由能：物質(zhì)中能夠o動(dòng)向外界釋放其多余的或能夠?qū)ν庾龉Φ倪@一部分能鼉叫做E|由能； n由能差： E J由能差r：液體結(jié)晶時(shí)，其溫度低于理論純晶溫度，造成液體-l j晶體問的u由能羞（F=F液-F晶）變質(zhì)處理：變質(zhì)處胖：在液態(tài)金屬結(jié)晶前，加入一曲細(xì)小的變質(zhì)劑使金屬結(jié)晶時(shí)的晶核形核率N增加或生K速率G降低，這種細(xì)化晶粒的方法，稱為變質(zhì)處理； 變質(zhì)劑：變質(zhì)劑：能夠使物質(zhì)變質(zhì)的其它物質(zhì)叫做變質(zhì)

18、劑合金：合金：合金是指由兩種或兩種以一下的金脯元素或金埔-j非金屬元素經(jīng)一定方法所組成的具有金屬特性的物質(zhì)：組元：通常把組成合金的最簡單、最基本、能夠獨(dú)立存在的物質(zhì)稱為組元；相：指在沒有外力作用F，物理、化學(xué)性質(zhì)完個(gè)相同，成分才H同的均勻物質(zhì)的聚焦態(tài)。桐圖：用來表示合金系中并個(gè)合金的結(jié)晶過程的簡明圖解稱為相圖，又稱狀態(tài)圖或j嚴(yán)衡圖。 機(jī)械混合物： 機(jī)械混合物：通過兆晶或共析反應(yīng)形成的混合物叫機(jī)械混合物。枝晶偏析： 枝晶偏析：嗣溶體的結(jié)晶一般是按樹枝狀方式成長的，這就使先結(jié)晶的枝干成分j后結(jié)晶的分枝成分不同，由于這種偏析里樹枝狀分雨j故又稱枝晶偏析； 比再偏析：婭北晶或過共晶合金結(jié)晶時(shí)，若初晶的

19、比重j0剩余液卡H的比重相差很大時(shí)，比重偏析則比重小的初晶將一l浮，比熏人的初晶將下沉，這種由十比熏不同而引起的偏析，稱為比重偏析或區(qū)域偏析： 相組成物：有三種，鐵素體，奧氏體，滲碳體； 相組成物組織：組織：通常把在鏡像顯微鏡下觀察劍的具有某種形貌或形態(tài)特征的部分，稱為組織：組織組成物：由相組成物組成的物質(zhì)，也州以At:單一相夠成。組織組成物jI衡狀態(tài)物質(zhì)達(dá)到的一種穩(wěn)定的狀態(tài)。 ： ，衡棚： 平衡相：指在合金系中，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，相對質(zhì)量和相的濃度不冉改變的參1j或豐I變過程的a-村I，2、技術(shù)結(jié)晶的基本規(guī)律是什么？晶核的形核率和生長速率受到哪些因素的影響？、技術(shù)結(jié)晶的基水規(guī)律是什么？晶核的形

20、核率和生長速率受到哪些岡素的影響？答：金屬潔凈的基本規(guī)律是形核與長大。受到過冷度的影響，隨著過冷度的增人，晶核的形核率和成長率都增人，似形成率的增長率比成長率的增長快：同時(shí)外來難溶雜質(zhì)以及振動(dòng)和攪拌的力法也會(huì)增人形核率。3、在鑄造生產(chǎn)rf1采取哪些措施控制晶粒大??？如果其他條件相I司，試比較在下列鑄造條、在鑄造牛產(chǎn)q1，采取哪些措施控制晶粒人小？如果其他條件相同，試比較在I、列鑄造條件下，鑄件晶粒的人小。件F，鑄件晶粒的人小， (l) 、金屬模澆浦和砂模澆浦； (2)、高溫澆滓與低溫澆注： (3)。澆注時(shí)采用震動(dòng)與不采用震動(dòng)； 答：鑄造生產(chǎn)中，控制晶粒大小的措施有：1）、增加過冷度，2）、孕育

21、處理（變質(zhì)處理）、3）附加振動(dòng)等。 (1)金屬模鑄件晶粒小 (2)低溫澆注的晶粒小 (3)采用振動(dòng)的晶粒小。3-11、4-5何謂其晶反應(yīng)、包晶反應(yīng)和欺析反應(yīng)？試比較三種反應(yīng)的異同點(diǎn)。 答：共晶反應(yīng)：指一定成分的液體合金，在一定溫度下，同時(shí)結(jié)晶l成分和晶格均不相同的兩種晶體的反應(yīng)。包晶反應(yīng)：指一定成分的同豐Hjj一定成分的液梢作用，形成另一種吲糊的反應(yīng)過程。 共析反應(yīng)：有特定成分的單棚硎態(tài)合金，在恒定的溫度下，分解成兩個(gè)新的，具有一定晶體結(jié)構(gòu)的l羽相反應(yīng)。其同點(diǎn)：反應(yīng)都是在恒溫下發(fā)牛，反應(yīng)物和產(chǎn)物都是具有特定成分的相，都處于三相jr衡狀態(tài)。不同點(diǎn)：其晶反應(yīng)是一種液相在恒溫下生成兩種同相的反應(yīng)：欺

22、析是一種刖相在恒溫一下生成兩種嗣相的反應(yīng)：而包晶反應(yīng)是一種液相與一種固相在恒溫F'生成另一種剛相的反應(yīng)。 5、 兩元素組成如圖所示的一：元?jiǎng)蚓鄨D試分析以下幾種說法是行正確？為現(xiàn)有A、B兩元素組戍如圖所示的j：元?jiǎng)蚓鄨D，什么？兩個(gè)組元的晶格類型砷J以不同 ( l)肜成j：元?jiǎng)蚓鄨D的A利B兩個(gè)組元的晶格類型可以不同，但原子人小一定要相等。 合金結(jié)晶過程中， 由于同相成分隨同相線變化， ( 2)K合金結(jié)晶過程中， 由于同相成分隨同柑線：變化， 故已結(jié)晶出來的同溶體中含B越總是高于原液相中含B最。溶體合金按勻晶相圖進(jìn)行結(jié)晶時(shí)， (3)溶體合金按勻晶相圖進(jìn)行結(jié)晶時(shí)，由于不同溫度下結(jié)晶來的同

23、溶體成分和剩余液相成分都/f<相同，故在jr衡狀態(tài)F州溶體的成分是不均勻的。相成分都刁ittl同，故存s下衡狀態(tài)下嗣溶體的成分是不均勻的。答： (1)錯(cuò)(2)對：在同一溫度下做溫度線，分別1j同液相交于一點(diǎn)，過交點(diǎn)，做垂直線相J4以看1jj同相線交點(diǎn)處B含景冥想高于另一點(diǎn)。 (3)錯(cuò)：雖然結(jié)晶l來成份不同，fli平衡液體中成份是平衡的。6、分析部分Mg-Cu豐H圖（如圖所示）： 、3-13、為什么鑄造合金常選用接近，共晶成分的合金？為什么要進(jìn)行壓力加一l-的合金常選用單相固溶體成分的合金？答：因?yàn)楣簿w在恒溫下進(jìn)行結(jié)晶，同時(shí)熔點(diǎn)又最低，貝訂較好的流動(dòng)性，在結(jié)晶時(shí)易形成集中縮孔，鑄件的致密

24、度好，所以常選J1j接近共晶成份的合金。因?yàn)閱蜗喙倘荏w通過選擇適二'的組成元素和適量的組成關(guān)系，可以是合金獲得較純金屬高得多的強(qiáng)度和硬度，=i保持較高的塑性和韌性，具有良好的壓力加一I：性能。9、已知組元A（熔點(diǎn)700）jo B（熔點(diǎn)600）在液態(tài)尤限H溶：在吲態(tài)400存液態(tài)無限一互溶； 時(shí)A溶于B中的最人溶解度為20ch，室溫時(shí)為10%，而B卻不溶于A：存400的液態(tài)合金發(fā)生j晶反應(yīng)，現(xiàn)要求： 時(shí)，含30%B的液態(tài)合仝發(fā)生共晶反應(yīng)，現(xiàn)要求： (1)繪制A-B合金相圖，并標(biāo)注籜區(qū)域的相組成物和組織組成物： 合金相圖，并標(biāo)注各區(qū)域的相組成物和組織組成物； (2)分析15%A、 50?hA

25、、 80%A合金的結(jié)晶過程，并確定室溫下卡H組成物及組織組成物合金的結(jié)晶過程， 的對量： 的對量；(習(xí)題四>，l、解釋-下列名詞(l)-4-6次滲碳體：由液相中直接析l來的滲碳體一次滲碳體：二次滲碳體：從A中析¨：的Fe3C稱為 三次滲碳體：從F中析的Fe3C稱為共晶滲碳體：共晶滲碳體：經(jīng)共晶反應(yīng)形成的滲碳體即萊氏體中的滲碳體j析滲碳體：經(jīng)共析反應(yīng)形成的滲碳體即珠光體中的滲碳體 (2)鐵索體：碳存a-Fe中形成的問隙I司溶體奧氏體： 奧氏體：碳在v-Fe中形成的問隙固溶體珠光體：由鐵素體和滲碳體組成的共析混合物萊氏體：Ld是由奧氏體和滲碳體組成的j晶混合物L(fēng)d(P+Fe3Cii

26、+re3C)是樹枝狀的珠光體分布在共晶滲碳體的基體一下(3)熱脆：S在鋼中以FeS形式存在reS會(huì)一j Fe形成低熔點(diǎn)j晶，當(dāng)鋼相在1000-1200壓力熱脆：熱脆加工時(shí)，會(huì)沿著這些低熔點(diǎn)共晶體的邊界開裂，鋼材將變得極脆，這種脆性現(xiàn)象稱為熱脆冷脆：P使室溫F的鋼的塑性、韌性急劇下降，并使鋼的脆性轉(zhuǎn)化、溫度有所升高。使鋼變脆，稱為冷脆2簡述Fe:3C相圖中的三個(gè)基本反應(yīng)：包晶反應(yīng)、共晶反應(yīng)及共折反應(yīng)，寫出反應(yīng)式，注m相圖rf1的三個(gè)基本反應(yīng)：包晶反應(yīng)、Jl晶反應(yīng)及共析反應(yīng)，寫m反應(yīng)式，中的三個(gè)基本反應(yīng)含碳量和溫度。 含碳量和溫度。 兆析反應(yīng)：冷卻到-727時(shí)具有S點(diǎn)成分的奧氏體中同時(shí)折n具有P點(diǎn)

27、，成分的鐵索體和滲碳體的兩相1混合物r0. 77一(727)FO0218÷Fe3C6. 69包晶反應(yīng)：冷卻到1495時(shí)具有B點(diǎn)成分的液相j具有II點(diǎn)成分的剛相I 6反應(yīng)生成具有J點(diǎn)成分的固相A 10. 77+6 0.09-(1495)r0. 16共晶反應(yīng)：1148時(shí)具有C點(diǎn)成分的液體中同時(shí)結(jié)晶fI具有E點(diǎn)成分的奧氏體和滲碳體的兩相混合物L(fēng)4.3-( 1148)I-2. II+Fe3C6. 69 3、硎m Fe-Fe 3 CtH圖，井進(jìn)行以下分析： 、 相圖，行進(jìn)行以下分析： (l)標(biāo)注l相圖中并區(qū)域的組織組成物和相組成物： 標(biāo)注l；相圖rf1各區(qū)域的組織組成物和相組成物；(2)分析0

28、.4%C共析鋼的結(jié)晶過程及其在室溫下組織組成物j相組成物的相對重量； 亞共析鋼的結(jié)晶過程及其存室溫下組織組成物與相組成物的相對重量室溫一下組織組成物與相組成物的相對重量； (2)4、現(xiàn)有兩種鐵碳合企（退火狀態(tài)）：其中種合金的顯微組織為珠光體占 80%鐵索體占 20%：另-1:lI合金的顯微組織為珠光體I1i q4%二次滲碳體占 6%，問這兩種合金符屬于那一類合金7是含碳量各為多少?5、根據(jù)Fe-Fe 3 C相圖；計(jì)算：相圖：計(jì)算：(1)室溫一下，含碳0.6%的鋼中鐵素體和珠光體各占多少？室溫F， (2)室溫下，含碳1.2cA的鋼中珠光體和二次滲碳體各占，多少?室溫一l-，的鋼中珠光體和，一：次

29、滲碳體各I1i。 (3)鐵碳禽金中_：次滲碳體和三次滲碳體的最人'；百分含量。 鐵碳含金中，：次滲碳體和三次滲碳體的最人百分含量。 的最人百分含量6、現(xiàn)有形狀尺寸完全相同的四塊平衡狀態(tài)的鐵碳合金，它們分別為0. 20%C：0.4%C：現(xiàn)有形狀尺寸完令相同的四塊平衡狀態(tài)的鐵碳合金， 1. 2%C：3.5%C合金。根據(jù)所學(xué)知識，可有哪些方法來區(qū)別它們？、 合金。根據(jù)所學(xué)知識， ，'幾】以金相法區(qū)分。 一是看有無萊氏體或彳墨組織，有即為3. 5%C的鐵碳合金。j：是看有無-：yA滲碳體，有即為1.2%C的過共析鋼。剩下的兩種合金只要比較珠光體的數(shù)量即可，多者為0.4%少者為0. 2%

30、的合金。7根據(jù)Fe-Fe 3(：相圖，說明產(chǎn)生下列現(xiàn)像的原因：相圖，說叫產(chǎn)生下列現(xiàn)像的原因： (1)含碳量為1.0%的鋼比含碳暈為0.5%的鋼硬度高；。(2)低溫萊氏體的塑性比珠光體的塑性差； (3)在1100，含碳0.4%的鋼能進(jìn)行鍛造，含碳4o%的生鐵不能鍛造：(4)鋼錠在9501100正常溫度F軋制，有時(shí)會(huì)造成錠坯丌裂： (5)-般要把鋼材加熱到高溫（約10001250）下進(jìn)行熱軋或鍛造； (6)鋼鉚釘一般用低碳鋼制成； (7)綁扎物件一般劇鐵絲（鍍鋅低碳鋼絲），而起重機(jī)吊重物卻用60、65、 70、 75等鍘制成的鋼絲繩： (8) fl|fi：鋸T8、T10、T12等鋼料時(shí)比鋸10、2

31、0鋼費(fèi)力，鋸條易磨鈍： (q)鋼適宜于通過K力加工成形，而鑄鐵適宜于通過鑄造成形。 (l)因?yàn)闈B碳體的體秘分?jǐn)?shù)人，材料就硬： (2)低溫萊氏體中有大量共晶滲碳體，故材料的差： (3)0.4%C的鋼在1100時(shí)為單相奧氏體，塑性好，故nJ鍛造。而4.O%C的生鐵在1100時(shí)為高溫萊氏體，有共晶滲碳體，故小nr鍛造。 (4)這是因?yàn)橛袝r(shí)因冶金質(zhì)量不高， 鋼中留有低熔點(diǎn)的二元硫兆晶在晶界一下分布。950在1100時(shí)，硫共晶會(huì)熔化，形成所謂“熱脆”現(xiàn)像。 (5)對低碳鋼而言，確是如此。這樣可以保證是在單相奧氏體相區(qū)內(nèi)進(jìn)行壓力加：I。 (6)塑性好。 (7)鋼絲中碳量越高，鋼絲的強(qiáng)度就越人（在共析成分以

32、下）， (8) T8，TlO，T12是-T貝鋼，材料中有人量二次滲碳體，故難鋸。 (9)鑄鐵因其成分接近共晶點(diǎn)，有良好的流動(dòng)性，故適合鑄造：而鋼因其整體相為aFe（鐵索體），塑性好，rL高溫FnJ轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，塑性更好，故適合Hi力加'I -。8鋼中常存的雜質(zhì)元素有哪些，對鋼的性能有何影響？j!要有Si，Mn，P，S等Si是有益于提高鋼的鐵索體的強(qiáng)度，主要是固溶強(qiáng)化。Mn也是有益干提高鋼的鐵素體的強(qiáng)度，下要是同溶強(qiáng)化和形成合金滲碳體。P提高鋼的冷脆轉(zhuǎn)變溫度范圍，不利于鋼的韌性。.s 0：要是引起鋼的熱脆性，這是因?yàn)镾會(huì)在鋼中形成低熔點(diǎn)二元硫共晶。9在平衡條件一下， 45鋼、T 8鋼和T

33、12鋼的強(qiáng)度、硬度、jlj11E和韌性哪個(gè)人，哪個(gè)小， 在I衡條件一下， 鋼的強(qiáng)度、硬度、掣性和韌t生哪個(gè)人，哪個(gè)小， 變化規(guī)律赴什么，原岡何在？變化規(guī)律是什么，原因何存？強(qiáng)度：T8>T12>45碳索鋼中以珠光體的綜合機(jī)械性能為最好，強(qiáng)度最盤f，T8鋼中珠光體的體秘分?jǐn)?shù)最人，其次為T12和45鋼：硬度：T12>T8'>45，碳素鍘rf1以滲碳體相的硬度為最高，T12鋼中滲碳體的體秋分?jǐn)?shù)域人， 其次為T8和45鋼。 塑性：45>T8:> T12，碳索鋼中以鐵索體相的塑性最好，45鋼中鐵索體的體積分?jǐn)?shù)最人，其次為T8鋼和T12鋼。10指下|列備類鋼的類別

34、、-下受特點(diǎn)及用途： 指1I_fi列各類鋼的類別、-下要特點(diǎn)及用途： (1)A3； (2)45： (:3)T12A (l)普通碳索結(jié)構(gòu)鋼(2)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼對雜質(zhì)元素控制不嚴(yán)，用于各種熱軋型材和要求不高的機(jī)械結(jié)構(gòu)。對雜質(zhì)元素控制J'J虻格，用于制造一般的機(jī)械零件。 對雜質(zhì)元素控制非常，嚴(yán)格，Hj于制造般形狀簡單一n速度#(3)高級優(yōu)質(zhì)碳索'I-具鋼不高的一I：具和刃具。Il名稱晶體結(jié)構(gòu)的特鈳：采用符號F A Fe3C機(jī)械性能良好的塑性塑性好，變形抗力小硬度高，絮性和沖ih韌性差含碳量(含碳量(%)0.008-0. 02180. 77-2. 11 6.69其它良好的導(dǎo)磁性能無磁性

35、弧穩(wěn)定的化合物鐵素體體心立方晶格奧氏體匝心立方晶格滲碳體復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)顯微組織的特征碳溶在o -Fe中問隙固溶體碳溶在Y-Fe rfl的間隙固溶體復(fù)雜結(jié)構(gòu)的問隙同溶體（習(xí)題五> l、1） （滑移： 所謂滑移是晶體的部分相對于另部分沿一定晶面發(fā)產(chǎn)fI干H對的滑動(dòng)。孿生： 晶體的一部分相對于另一部分沿著一定的晶面（孿生面）產(chǎn)生一定角度的切變（即轉(zhuǎn)動(dòng)），這種變形方式叫做“孿生”。 (2)再結(jié)晶：變形金屬加熱到較高溫度時(shí)，原f具有較強(qiáng)的活動(dòng)能力，有nJ能在破碎的韭晶界處暈新形核和長人，使原來破碎拉長的晶粒變成新的、內(nèi)部缺陷較少的等軸晶粒。這一過程，使晶粒的外形發(fā)生了變化，i ij晶格的類型尤任何

36、改變，故稱為“冉結(jié)晶”二次結(jié)晶：通常弭結(jié)晶后獲得細(xì)而均勻的鋒軸狀晶粒。如果溫度繼續(xù)升高或保溫較長時(shí)間后，少數(shù)晶粒會(huì)吞并周圍許多晶粒jr急劇長人，形成極粗的晶粒，為J一j通常晶粒的正常長入相區(qū)別，把這種現(xiàn)象稱為“二次冉結(jié)晶”冉結(jié)晶溫度：變形金屬開始進(jìn)行冉結(jié)晶的最低溫度稱?！敖Y(jié)晶溫度為金屬的再結(jié)晶溫度。 (3)熱加工：凡存再結(jié)晶溫度以，下的加-：過程稱為熱加h冷加工：凡在再結(jié)晶溫度以冷加-I_下的加jl：過程稱為冷加I：。 (4)加I：硬化：晶粒破碎和位錯(cuò)密度增加，使金屬的強(qiáng)度和硬度提高，塑性和韌性一下降，產(chǎn)ftJ所謂加一r硬化（或冷作硬化）現(xiàn)象。( 5)In|復(fù)：加熱溫度較低時(shí)，變形金屬中的一些

37、點(diǎn)缺陷和位錯(cuò)，在某些晶內(nèi)發(fā)生遷移變化的過程，稱為回復(fù)： (6)再結(jié)晶：變形金屬加熱到較高溫度時(shí)，原子貝有較強(qiáng)的活動(dòng)能力，有-nJ+能在破碎的晶界處重新形核和長人，使原來破碎拉長的晶粒變成新的、內(nèi)部缺陷較少的等軸晶粒。這一過程，使晶粒的外形發(fā)f!J變化，而晶格的類型尤任何改變，故稱為“冉結(jié)晶”。 (7)織構(gòu)：；與金屬變形量達(dá)到一定值(7090%以一：)時(shí)，金屬中的每個(gè)晶粒的位向都趨于人體一致，這種現(xiàn)像稱為“織構(gòu)”現(xiàn)象，或稱“擇優(yōu)取I向”。一般條件下進(jìn)行塑性變形時(shí)， 為什么在鋅、 鎂中易出現(xiàn)孿晶？昕在純銅中易產(chǎn)生滑移帶?2、一般條件下進(jìn)行塑性變形時(shí)，為什么在鋅、鎂rf1易出現(xiàn)攣晶？1m在純銅中易產(chǎn)

38、?；茙В恳?yàn)殇\、鎂屬于密排六方晶格，純銅屬于面心立方晶格。孿生變形儀在滑移系較少而不易產(chǎn)生滑移的密排六方金屬（如mgZn、Cd等）中易于發(fā)牛，而面心立方晶格金屬（如Al、Cu等）中由于滑移系較多，故易產(chǎn)生滑移。用于來In1彎折一根鐵絲時(shí)，開始感覺省勁，后來逐漸感到有仃p堅(jiān)費(fèi)勁，最后鐵絲被彎斷。3、用手來州彎折一根鐵絲時(shí)，丌始感覺省勁，后來逐漸感到有些費(fèi)勁，最后鐵絲破彎斷。 試解釋過程演變的原因？試解釋過程演變的原因？彎折一根鐵絲時(shí)，開始感覺省勁，后來逐漸感到有些費(fèi)勁，是由于在外力的作用下，鐵絲隨著外形的變化，其內(nèi)部組織也要發(fā)牛變化，晶粒破碎和位錯(cuò)密度增加，使金屬的強(qiáng)度和硬度提高，塑性和韌性一

39、下降，產(chǎn)生丁所謂加jI：硬化（或冷作硬化）現(xiàn)象，金屬的加1硬化，給進(jìn)一步加-l-帶來困難，所以后來逐漸感到有些費(fèi)勁。冉進(jìn)一步變形時(shí)，由f金屬的強(qiáng)度和硬度提高，塑性和韌性F降，很快鐵絲就因?yàn)槠诙l(fā)牛斷裂。4、為什么細(xì)晶粒鋼強(qiáng)度高，塑性，韌性也好？為什么細(xì)晶粒鋼強(qiáng)度高，塑tF，韌性也好？金屬的晶粒粗細(xì)，對其機(jī)械性能的影響是很人的。晶粒愈細(xì)，晶界總面積愈人，每個(gè)晶糙周圍不同位向的晶粒數(shù)愈多。因此，耀性變形抗力也愈人?！蓖猓Я５挠?xì)，不僅使強(qiáng)度增高，而且也增加其塑性和韌性。因?yàn)榫ЯＳ?xì)，金屬單位體積I的晶粒數(shù)愈多，變形J以分散在更多的晶粒內(nèi)進(jìn)行，并晶?；品钡目偤驮鋈?，故塑性好，同時(shí)，由于變，侈分

40、敞在更多的晶粒內(nèi)進(jìn)行， 引起裂紋過早產(chǎn)t-和發(fā)展的應(yīng)力集中得到緩和，從而具有較高的沖擊載荷抗力。所以，工業(yè)-上常用細(xì)化晶粒的方法來使金屬材料強(qiáng)韌化。 冷塑性變形對金屬組織和性能有何影響？5、冷塑性變形對金屬組織和性能有何影響？在外力的作用下，金屬隨著外形的變化，其內(nèi)部組織也要發(fā)牛如下的變化： （一）晶粒形狀的變化。掣性變形后晶粒的外形沿著變形方向被壓扁或拉長，形成細(xì)條狀或纖維狀，晶界變得模糊1i清n隨變形繁增人而加劇。這種組織通常叫做“纖維組織”。 （一：）業(yè)結(jié)構(gòu)的形成。 在未變形的晶粒內(nèi)部存在著人量的位錯(cuò)壁（晶界）和位錯(cuò)網(wǎng)， 隨著塑性變形的發(fā)生，即位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，在位錯(cuò)之問產(chǎn)生一系列復(fù)雜的交兒作用

41、，使人量的位錯(cuò)在位錯(cuò)壁和位錯(cuò)網(wǎng)旁邊造成堆移！和相！t糾纏，產(chǎn)生丫位錯(cuò)纏結(jié)現(xiàn)蒙。隨著變彤的增加，位錯(cuò)纏結(jié)現(xiàn)象的進(jìn)一步發(fā)展，便會(huì)把符晶粒破碎成為細(xì)碎的亞晶粒，變形愈人， 晶粒的碎細(xì)程度便愈人，業(yè)晶界也愈多，位錯(cuò)密度顯著增加。同時(shí)，細(xì)碎的業(yè)晶粒也隨著變形的方向被拉一【<=。 （三）形變織構(gòu)的產(chǎn)z仁。在定I柚變形情況下-，金屬中的晶粒=1i儀被破碎拉長，imf1符晶粒的位向也會(huì)朝著變形的方向逐步發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。÷變形量達(dá)到一定值(7090%以下)時(shí)，金屬中的每個(gè)晶粒的位向都趨-j二人體一致，這種現(xiàn)蒙稱為“織構(gòu)”現(xiàn)琢，或稱“擇優(yōu)取向”。塑性變形對金屬性能的彩響：組織下的變化，必然引起性能一下的

42、變化。如纖維組織的形成，使金屬的性能具有方向性，縱向的強(qiáng)度和塑性高于橫向：晶粒破碎和位錯(cuò)密度增加，使金屬的強(qiáng)度和硬度提高，塑性和韌性下降，產(chǎn)生丁所謂加1硬化（或冷作硬化）現(xiàn)象。金屬的“結(jié)晶溫度受哪些因素的影響？能行涵過在結(jié)晶退火來消除粗火鑄造組織?6、金屬的31f結(jié)晶溫度受哪些岡素的影響？能否通過在結(jié)晶退火來消除粗人鑄造組織？為什么？影響再結(jié)晶溫度的閃索是：(l)預(yù)先的變形程度。 變形程度愈火， 金屬畸變能愈高， 向低能量狀態(tài)變化的傾向也愈火，因此W結(jié)晶溫度愈低。(2)原始晶粒人小。金屬原始晶粒越小，則變形的抗力越人，變形后儲(chǔ)存的能量較高，冉結(jié)晶溫度則較低， (3)金屬的純度及成分。金屬的化學(xué)

43、成分對冉結(jié)晶溫度的影響比較復(fù)雜。；L1金屬If1含有少量元素，特別是高熔點(diǎn)元素時(shí)，常會(huì)p|l礙J原子：擴(kuò)散或晶界的遷移而使再結(jié)晶溫度丁I高。如純鐵的再結(jié)晶溫度約為450，加入少顰碳變成鋼時(shí)，-其結(jié)晶溫度提高至500650。在鋼中冉加入少最的W、Mo、V等，還會(huì)吏進(jìn)步提高弭結(jié)晶溫度。：與合金元素含量較高時(shí)，可能提高也可能降低冉結(jié)晶溫度，這要看合金元素對基體金屬原了擴(kuò)散速度比對冉結(jié)晶形核時(shí)的表面能的影響而定。有利于原于擴(kuò)散和降低表面能的則降低攤結(jié)晶溫度；反之，則升商冉結(jié)晶溫度。 (4)加熱速度和保溫時(shí)問。jl結(jié)晶過程需要有一定時(shí)問才能完J戊， 故加熱速度的增加會(huì)使再結(jié)晶推遲到較高溫度才發(fā)生：ir保

44、溫時(shí)問延長，原了擴(kuò)散充分，可使冉結(jié)晶過程在較低溫度一下完成。由于鑄造組織沒有經(jīng)過塑性變形所以不能通過再結(jié)晶退火來消除粗大鑄造組織。 當(dāng)金屬繼續(xù)冷拔有困難時(shí)，通常需要進(jìn)行什么熱處理？為什么?7、 當(dāng)金屬繼續(xù)冷拔有困難時(shí)，通常需要進(jìn)行什么熱處理？為什么？金屬在冷拔過程中會(huì)產(chǎn)生加工硬化，金屬的加丁硬化，給進(jìn)一步加U特來困難。為此，存其加工過程中必須支排一些中問退火1序，來消除加工硬化現(xiàn)象。試述纖維組織的形成及其對材料性能的影響。8、試述纖維組織的形成及其對材料性能的影響。 塑性變形后晶粒的外形沿著變形方向被壓扁或拉長， 形成細(xì)條狀或纖維狀， 晶界變得模糊不 清，l隨變形量增人而加劇，這種組織通常叫做

45、“纖維組織”。纖維組織的形 成，使金屬的性能具有方向性，縱向的強(qiáng)度和塑性高于橫向。晶粒破碎和位錯(cuò) 密度增加，使金屬的強(qiáng)度和硬度提高，塑性和韌性下降，產(chǎn)生J所謂加一I：硬化 （或冷作硬化）現(xiàn)象。何謂臨界變形度？為什么實(shí)際牛產(chǎn)中要避免在這一范圍內(nèi) 進(jìn)行變形加J：？9、何謂臨界變形度？為什么實(shí)際生產(chǎn)中要避免在這一范圍內(nèi)進(jìn) 行變形加工？變彤度的影響實(shí)際上是一個(gè)變形均勻的問題。變形度愈人，變形 便愈均勻，冉結(jié)晶后的晶粒度便愈細(xì)。當(dāng)變形度很小時(shí)，由于晶格畸變小，不 是以引起再結(jié)晶，故晶粒度保持原樣。 當(dāng)變形度在2lO%時(shí)再結(jié)晶后的晶粒 十分粗人， 因此時(shí)金屬中只有部分晶粒發(fā)生變形， 變形很不均勻，再結(jié)晶時(shí)

46、 的形核數(shù)H少，再結(jié)晶后的晶粒度很不均勻，故晶粒極易吞并長人。 這個(gè)變形 度稱為“臨界變形度”，生產(chǎn)中應(yīng)設(shè)法避免。10、熱加-1：對金屬組織和性能有何影響？鋼 材在熱加T（如鍛造）時(shí)，為什么不產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象？硬化現(xiàn)象？熱加T 雖然不致引起加工硬化，們?nèi)阅苁菇饘俚慕M織和性能發(fā)生顯著的變化： （一）可 使鋼中的氣孔焊合，分散縮孔壓實(shí)，從而使材料的斂密度增加。 （一：）可使鍘中 的粗人枝晶和柱狀晶破碎，從而使晶粒細(xì)化，機(jī)械性能提高。 （三）可使鋼中的 鋅種夾雜物沿著變形方向伸長（塑性夾雜物如FeS和細(xì)碎脆性夾雜物如氧化物 等），但晶粒通過冉結(jié)晶變成細(xì)等軸晶，I而夾雜物卻被保留F來，形成了“纖維組織

47、”，在宏觀試樣下呈現(xiàn)為條狀（塑性夾雜物）和鏈狀（脆性夾雜物）。這種 組織使鋼的機(jī)械性能有J方向性，在沿著纖維的方向一下（縱向）具有較高的機(jī)械 性能，ifull在垂直纖維方向上（橫向）性能較低。鋼材在熱加工（如鍛造）時(shí)， 加_I：溫度處于其fff結(jié)晶溫度以一下，即使生加_I：硬化，也會(huì)通過弭結(jié)晶1rU消除， 故不產(chǎn)生加工硬化。Il、如圖所示，用細(xì)棒料上K制的齒輪毛胚和直接用粗料毛 胚（與齒輪外徑相等）來加L成如圖所示，用細(xì)棒料壓制的齒輪毛胚和A接用 粗料毛胚( l"齒輪外徑相等)齒輪，試問用哪種方法制造I的齒輪質(zhì)量好？為 什么？齒輪，試問用哪種方法制造fj的齒輪質(zhì)最好？為什么？用細(xì)棒料

48、壓制的 謝輪好，<習(xí)題六>(1)奧氏體的起始晶粒度奧氏體的起始晶粒度：起始晶粒度事指珠光體向奧氏體轉(zhuǎn)變剛剛終丁時(shí)的奧氏體晶奧氏體的起始晶牲度粒度。 實(shí)際晶粒度：鋼在具體加熱條件下實(shí)際得到的奧氏體晶粒尺.j-。 實(shí)際晶粒度本質(zhì)晶粒度：鋼加熱到930±IO，保溫8h，冷卻后得到的晶粒度， 本質(zhì)晶粒度(2)珠光體珠光體：層比較人的鐵索體-l確參碳體的機(jī)械混合物。索氏體：島；片問距較小的鐵索體jJ滲碳體的機(jī)械混合物。索氏體屈氏體：強(qiáng)氏體：以片問距較小的鐵索體與滲碳體的機(jī)械混合物。U1氏體：！I!氏體：過飽 和的鐵索體和碳化物的機(jī)械混合物。 馬氏體： 馬氏體：碳在a -Fe中的過飽

49、和同溶體。<3）奧氏體：碳溶在Y -Fe中的間隙同溶體。奧氏體：奧氏體過 冷奧氏體： 過冷奧氏體：鋼在高溫時(shí)所形成的奧氏體，過冷到A rl以下，成 為熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)的過冷奧氏體。 殘余奧氏體： 殘余奧氏體：過冷奧氏體 向馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)，冷至竄溫或Mf點(diǎn)尚未轉(zhuǎn)變的奧氏體。 (4)退火：鋼的退火 是把鋼加熱到高于或低于臨界點(diǎn)（Ac:l或Ac：3）的某一溫度，保溫一退火：退 火定時(shí)問，然后隨爐緩慢冷卻以獲得接近平衡組織的一種熱處理一I：藝。 正火： 正火：正火時(shí)把亞析鋼加熱到以1- 30-50，過共析鋼加熱到，下30-50，保溫后在空氣中冷卻的-I：藝。淬火：將鋼加熱到Acl或Ac:3以一下3

50、0-50，保溫后快速的操作，稱為淬火。淬火回火： 回火：將淬火鋼加熱到A1以_下某一溫度，保溫一定時(shí)問，然后快速冷卻到室溫的熱處理T藝。 冷處理： 使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏冷處到將退火鋼繼續(xù)冷卻帶室溫以一下某一溫度并停留一定時(shí)問，體，然后在恢復(fù)到室溫。臨界淬火冷卻速度( Vk)： 臨界淬火冷卻速度(Vk)使獲得全部馬氏體組織的最小冷卻速度。 淬透性：淬透性表示鍘在淬火時(shí)或得馬氏體的能力。 淬透性淬硬性： 淬硬性：淬硬性使指鋼在理想條件下進(jìn)行淬火硬化（即得到馬氏體組織）所能達(dá)到的最高硬度的能力。2珠光體類型組織有哪幾種？他們在形成條件、組織形態(tài)和性能方面有何特點(diǎn)？珠光體組織使按層間距人小分為珠光體

51、，索氏體，屈氏體三種。珠光體在等溫溫度在制650溫度范圍內(nèi)獲得，層片較人(>0.4 u m)硬度為170-200IIBS， 索氏體存等溫溫度在650-600范同內(nèi)得到層片間距較小(0.2-0.4'l m)硬度為2：30-:320IIBS，屈氏體在等溫溫度在600-550范圍內(nèi)得到，聯(lián)問跖更小(<0.2 u m) ，硬度為330-400IIBS。 3壩氏休類型組織有哪JL種？他們在形成條件、組織形態(tài)和11F能方面有何特點(diǎn)？叭氏體組織最為常見的是一下貝氏體和下貝氏體下貝氏休使過冷奧氏體存550-350溫度范圍內(nèi)等溫度形成的。呈羽毛狀，有粗人的片狀鐵素體和粗人的，分布不均勻的滲碳

52、體組成。韌11F顯著降低，硬度為IIBC35、45。下嘰氏體使是過冷奧氏體存350、230溫度范圍內(nèi)等溫形成的，下！j!氏體中的鐵索體針細(xì)小，滲碳體彌散度人。分布吏均勻，強(qiáng)度，硬度進(jìn)一步提高。塑性，韌性有所改善，具有更好的綜合機(jī)械性能。4、馬氏體組織有哪幾種基木類型？他們的形成條件、晶體結(jié)構(gòu)，組織形態(tài)、性能有何特點(diǎn)？馬氏體的硬度與食碳量關(guān)系如何？馬氏體的組織形態(tài)主要有兩種：板條狀馬氏體和片狀馬氏體。高溫奧氏體中含碳量人于l. Oko時(shí)，淬火組織中馬氏體的形態(tài)是片狀的，亞結(jié)構(gòu)二li要是欒晶，存片體邊y+下沿Liii】m方向呈點(diǎn)狀規(guī)則排列有螺形位錯(cuò)。片狀馬氏體韌性和塑性差。高溫奧氏體中含碳鬣小于0

53、.30%時(shí)，淬火組織中馬氏體的形態(tài)是扳條狀的，體內(nèi)有高容度位錯(cuò) llllr為其慣習(xí)面。板條狀馬氏體的韌性利塑性好。 馬氏體的硬度主要取決一j二禽碳量，隨著馬氏體含碳量的增高，硬度隨之提高，當(dāng)含碳量超過06%后硬度增加趨于平緩。何謂連續(xù)冷卻及等溫冷卻？試?yán)Lfj奧氏體這兩種冷卻方式的示意圖。5、何渭連續(xù)冷卻及等溫冷卻？試?yán)LJj奧氏體這兩種冷卻方式的示意圖。連續(xù)冷卻是以某一速度連續(xù)冷冷li到室溫，使過冷奧氏體在連續(xù)冷需冷卻過程中發(fā)生轉(zhuǎn)變，等溫冷卻是快速冷卻到Arl以下某一溫度，并等溫停留一段時(shí)問，使過冷奧氏體發(fā)中轉(zhuǎn)變，然后在冷卻到室溫。 曲線再個(gè)區(qū)、各條線的物理意義，6、說明共析碳鋼c曲線并個(gè)區(qū)、備

54、條線的物理意義，并指fn影響C曲線形狀和位置的主要因素。因素。共析鋼C曲線中， 過冷奧氏體開始轉(zhuǎn)變點(diǎn)的連線稱為轉(zhuǎn)變開始線； 過冷奧氏體轉(zhuǎn)變結(jié)束點(diǎn)的連線稱為轉(zhuǎn)變結(jié)束線。水，F(xiàn)線Al表示奧氏體一oj珠光體的平衡溫度。A1線以一l'：是奧氏體穩(wěn)在定存在的區(qū)域Al線以一下，轉(zhuǎn)變開始線以左是過冷奧氏體區(qū)，轉(zhuǎn)變結(jié)束線以在是轉(zhuǎn)變產(chǎn)物區(qū)，轉(zhuǎn)交丌始線和結(jié)束線之問是過冷奧氏體和轉(zhuǎn)變產(chǎn)物焚存區(qū)，影響C曲線形狀和位箕的土要岡素有： (1)碳的影響。在亞共析鋼中，隨含碳最增加，C曲線向在移動(dòng)：在過火析鋼中，隨禽碳量的增加，C曲線則向右移動(dòng)。 (2)合金元素的彩響：除鉆外，所有的合金元素使C曲線位置右移，碳化物肜

55、成元素含最較多時(shí)，不儀影響C曲線位越，還會(huì)改變C曲線的形狀。 (3)加熱溫度和保溫時(shí)問的影響：隨著加熱溫度的提高和保溫時(shí)問的延一K，C曲線右移。8、確定下列鋼件的退火方法， 并指出退火H的及退火后的組織(l)經(jīng)冷軋后的15鋼鋼板， 要求降低硬度(2) ZG35的鑄造齒輪(3)鍛造后熱的60鋼鍛坯(4)具有片狀滲碳體的T12鋼坯(1)完個(gè)退火，目的是消除軋制-Ii藝刁i合要求而產(chǎn)生的帶狀組織缺陷，井適當(dāng)降低硬度， 提高塑性和改善切屑加-I一性能。退火后組織為珠光體+鐵索體(2)去應(yīng)力退火：H的是消除鑄件的內(nèi)應(yīng)力，退火后組織為珠光體+鐵索體(3)去應(yīng)力退火，日的是消除段枉的熱應(yīng)力，避免使用一l：程

56、中變形和開裂，退火后組織為珠光體+鐵索體。 (4)球化退火，日的赴將珠光體的滲碳體由片狀轉(zhuǎn)化為球狀，得到球狀珠光體，降低鋼的硬度，改善切削加-'I一性能，得到的組織為球狀珠光體t球狀滲碳體(1)指出圖中、再點(diǎn)處的組織9、共析鍘加熱奧氏體化后，按圖ql yl、V7的方式冷卻， (2)寫出 vi、v5的熱處理+1：藝名稱。過冷奧氏體+珠光體過冷奧氏體鐵索體過冷奧氏體+屈氏體過冷奧氏體+屈氏體+叭氏體下！J!氏體過冷奧氏體+ F L氏體F叭氏體+馬氏t4+殘余奧氏體過冷奧氏體馬氏體+殘余奧氏體(2)Vl：退火10、 (a)馬氏體V2:正火V,3：等溫淬火V4:分級淬火v5:雙液淬火(b)!J

57、!氏體+馬氏體(c)屈氏體+!J!氏體+馬氏體(d)屈氏休+索氏體+珠光體Il、淬火的H的是什么？NF共析鋼和過兆析鋼淬火加熱溫度麻如何選擇？ 11、淬火的H的是什么? -lv-：i乓析鋼利過處析鋼淬火加熱溫度應(yīng)如何選擇？淬火的口的是為了獲得馬氏體或！氏體組織。提高鋼的機(jī)械性能。為了防止奧氏體晶粒粗化，一般淬火溫度不宣太高，只允許超ilI臨界點(diǎn)30-50?；」参鲣摰拇慊鸺訜釡囟仁茿c3+:30-50。過j析鋼的淬火溫度魁Acl-30-50。12、 冷卻后組織加熱后組織珠光體+鐵索體奧氏體+鐵索體馬氏體+奧氏體700： 珠光體+鐵索體760： 馬氏體÷鐵索體840： 馬氏體t殘余奧氏體1100：粗人的馬氏體一粗大的殘余奧氏體粗人的奧氏體13、淬透性與淬墁聯(lián)深度防者有何聯(lián)系和區(qū)別？影響鋼淬透你的岡素有哪砦？1：、淬透f!F與淬硬層深度兩者有何聯(lián)系和區(qū)別？影響鋼淬透性的因素有哪些？影響鋼制零件淬硬層深度的岡素有哪些？件淬硬層深度的因素有哪些？淬透性表示鋼在淬火時(shí)獲得馬氏體的能力。而