一些第十章的專(zhuān)題

10.4學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)根據(jù)鋼的牌號(hào)判斷鋼的類(lèi)別時(shí)，可按下列步驟：先看牌號(hào)中有無(wú)特殊標(biāo)志，如T12中的“T”、GCrl5中的“G”。再判斷是否屬于特殊性能鋼，如1Cr13、2Cr13、1Cr18Ni9、ZGMn13等。根據(jù)含碳量的表示方法區(qū)分是屬于結(jié)構(gòu)鋼還是工具鋼。如果含碳量用兩位 數(shù)字表示，則可確定該鋼屬于結(jié)構(gòu)鋼。如果含碳量用一位數(shù)字表示或未標(biāo)數(shù)字，則可確定該鋼屬于工具鋼。結(jié)構(gòu)鋼中，可根據(jù)含碳量的多少判斷是滲碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼還是彈簧鋼。有些不易分清的可重點(diǎn)記憶。工具鋼中，含碳量若為中碳，則屬于熱模具鋼；否則就是刃具鋼或冷模具鋼。工業(yè)用鋼類(lèi)別多，內(nèi)容“零碎”，不易記憶。為解決此問(wèn)題，可從兩個(gè)方面：一方面進(jìn)行歸納總結(jié)，將“零碎”的內(nèi)容要條理化；另一方面先按下面的思路進(jìn)行理解，在理解的基礎(chǔ)上再加以記憶?！?含碳量' 化學(xué)成分的選擇一合金元素典型件的工作條件一性能要求一組織一最終熱處理10.5課堂討論典型零件的選材與熱處理工藝的選用是學(xué)習(xí)本課程的主要目的之一。通過(guò)討 論，不僅使學(xué)生對(duì)鋼的熱處理、工業(yè)用鋼等內(nèi)容加深理解，而且也使學(xué)生在綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)去分析解決問(wèn)題方面得到一次訓(xùn)練。討論目的熟悉鋼的分類(lèi)和編號(hào)，學(xué)會(huì)根據(jù)鋼的牌號(hào)來(lái)判斷鋼的類(lèi)別、碳和合金元素的 大致含量。熟悉典型鋼號(hào)中合金元素的作用。進(jìn)一步理解和掌握各類(lèi)鋼的工作條件和性能要求、化學(xué)成分、最終熱處理或 使用狀誠(chéng)、使用態(tài)組織和用途。討論題試判斷下列牌號(hào)的鋼中碳和合金元素的含量大致是多少？20 T10 50CrVA 9SiCrCrWMn Cr12MoV 5CrMnMo 4Cr13說(shuō)明下列鋼號(hào)中合金元素的主要作用

40Cr20CrMnTiGCr15SiMnW18Cr4V40Cr20CrMnTiGCr15SiMnW18Cr4V1Cr131Cr18Ni9CrWMn40CrNiMo3．判斷下列牌號(hào)的鋼屬于何類(lèi)鋼（按用途分）？指出各類(lèi)鋼常用的最終熱處理或使用狀態(tài)、使用態(tài)組織主要性能特點(diǎn)和用途。Q23520Cr20CrMnTi45ZGMn1340CrNiMo6560Si2Mn65MnGCr15GCr15SiMnT129SiCrCrWMnW18Cr4VW6Mo5Cr4V25CrNiMo1Cr133Cr131Cr18Ni94．根據(jù)下面所列出的化學(xué)成分，寫(xiě)出鋼的牌號(hào)，并指出其常用最終熱處理、使用 態(tài)組織、主要性能特點(diǎn)和用途。欲制造車(chē)床主軸、機(jī)床變速齒輪、汽車(chē)變速齒輪、汽車(chē)板簧、軸承滾珠、高速車(chē)刀、熱鍛模，試問(wèn)上述零件或工具各應(yīng)選用何種材料？寫(xiě)出其牌號(hào)。在制造過(guò)程中各需經(jīng)過(guò)何種最終熱處理？熱處理后得到何種組織？滲碳鋼適宜制作何種工作條件下的零件？為什么滲碳鋼均為低碳？滲碳后為什 么還要淬火、低溫回火？調(diào)質(zhì)鋼適宜制作何種工作條件下的零件？為什么調(diào)質(zhì)鋼均為中碳？比較結(jié)構(gòu)鋼和工具鋼的合金化特點(diǎn)和熱處理特點(diǎn)。W18Cr4V鋼中，W、Cr、V的主要作用是什么？該鋼為什么是萊氏體鋼？為什么 空冷就可獲得馬氏體組織？其最終熱處理為何要采用高溫淬火+560°C三次回火？判斷下列說(shuō)法是否正確，并說(shuō)明理由。（1） GCr15鋼中，Wcr=15%（2） 熱模具鋼屬于工具鋼，所以它一定是高碳鋼。（3） 奧氏體不銹鋼不能通過(guò)淬火來(lái)強(qiáng)化。（4） 4Cr13屬于過(guò)共析鋼。（5） ZGMn13是耐磨鋼，在任何條件下都會(huì)表現(xiàn)出良好的耐磨性。（6）（T600 表示耐熱鋼的持久強(qiáng)度。0.1/1000（7） 調(diào)質(zhì)鋼制造零件過(guò)程中，必須要經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理。（8）可鍛鑄鐵可以鍛造。（9）變形鋁合金都能時(shí)效強(qiáng)化，而鑄造鋁合金都不能時(shí)效強(qiáng)化。（10）青銅是指銅和錫的合金。綜合題一：材料的結(jié)構(gòu)談?wù)勀銓?duì)材料學(xué)科和材料科學(xué)的認(rèn)識(shí)。金屬鍵與其它結(jié)合鍵有何不同，如何解釋金屬的某些特性？說(shuō)明空間點(diǎn)陣、晶體結(jié)構(gòu)、晶胞三者之間的關(guān)系。晶向指數(shù)和晶面指數(shù)的標(biāo)定有何不同？其中有何須注意的問(wèn)題？畫(huà)出三種典型晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，其表示符號(hào)、原子數(shù)、配位數(shù)、致密度各是什么？6碳原子易進(jìn)入a-鐵，還是卩-鐵，如何解釋?zhuān)垦芯烤w缺陷有何意義？點(diǎn)缺陷主要有幾種？為何說(shuō)點(diǎn)缺陷是熱力學(xué)平衡的缺陷？位錯(cuò)概念是在什么背景下提出的？其易動(dòng)性是如何實(shí)現(xiàn)的？試述位錯(cuò)的性質(zhì)。試述博士矢量的意義。與位錯(cuò)有關(guān)的三個(gè)力的表達(dá)式各是什么？簡(jiǎn)述其求解原理?？率蠚鈭F(tuán)是如何形成的？它對(duì)材料行為有何影響？晶體中的界面有何共性？它對(duì)材料行為有何影響？綜合題二：凝固、相結(jié)構(gòu)與相圖簡(jiǎn)述合金相的分類(lèi)，固溶體與純金屬相比，有何結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)？固溶體與純金屬的結(jié)晶有何異同？試述勻晶系不平衡結(jié)晶的過(guò)程(平均成分線(xiàn)的形成、兩種偏析)分析共晶系合金典型的不平衡結(jié)晶組織及其形成原因。試述含碳量對(duì)平衡組織和性能的影響(相含量、形態(tài)的變化)。說(shuō)明三元相圖的水平截面、垂直截面及投影圖的應(yīng)用。分析兩種合金平衡冷卻過(guò)程，指出其室溫組織。指出Fe-FeC相圖中適合鍛造、鑄造、冷塑變、熱處理加工的成分范圍，說(shuō)明原因。什么是過(guò)冷 結(jié)合Fe-FeC相圖，分別畫(huà)出純鐵在930°C和800°C滲碳時(shí)，滲碳鐵棒的成分一距離曲線(xiàn)示意 結(jié)合Fe-FeC相圖，分別畫(huà)出純鐵在930°C和800°C滲碳時(shí)，滲碳鐵棒的成分一距離曲線(xiàn)示意3圖。 選擇溫度低于727C，能否達(dá)到滲碳的目的，為什么？試分析材料強(qiáng)化常用的方法、機(jī)制及適用條件。為何晶粒越細(xì)、材料的強(qiáng)度越高，其塑韌性也越好？何謂單滑移、多滑移和交滑移？畫(huà)出三者滑移線(xiàn)的形貌。7試分析單晶體滑移和孿生變形的異同點(diǎn)。 _8某面心立方晶體的可動(dòng)滑移系為(111)[110]。--指出引起滑移的單位位錯(cuò)的博士矢量。若滑移是由純?nèi)行臀诲e(cuò)引起的，試指出位錯(cuò)線(xiàn)的方向。 若滑移是由純螺型位錯(cuò)引起的，試指出位錯(cuò)線(xiàn)的方向。 指出在上述(2)、(3)兩種情況下滑移時(shí)位錯(cuò)線(xiàn)的滑移方向。若單晶體銅的表面恰為(100)，假設(shè)晶體可以在各個(gè)滑移系上進(jìn)行滑移，試分析表面上滑移線(xiàn)形貌。若晶體表面為(111)呢？10鎢板在1100C加工變形，錫板在室溫下變形，它們的組織結(jié)構(gòu)有何變化？根據(jù)形變金屬退火后晶粒尺寸與變形量關(guān)系示意圖，分析界面結(jié)構(gòu)和溫度梯度對(duì)晶體生長(zhǎng)形態(tài)的影響。根據(jù)凝固理論，試述細(xì)化晶粒的基本途徑。判斷不同溫度下晶核半徑與自由能變化關(guān)系曲線(xiàn)。畫(huà)圖說(shuō)明成分過(guò)冷的形成，成分過(guò)冷對(duì)晶體生長(zhǎng)形狀有何影響？常見(jiàn)的鑄錠缺陷有哪些？液態(tài)金屬凝固時(shí)需要過(guò)冷，那么固態(tài)金屬熔化時(shí)是否需要過(guò)熱？為什么？談?wù)勀闼私獾哪绦录夹g(shù)及其應(yīng)用。綜合題三：擴(kuò)散、塑變與再結(jié)晶可不可以說(shuō)擴(kuò)散定律實(shí)際上只有一個(gè)，為什么？滲碳為什么在奧氏體中而不在鐵素體中進(jìn)行？在研究純鐵滲碳時(shí)，通常假定滲碳?xì)夥盏臐B碳能力足以使奧氏體的溶碳量達(dá)到飽和，且滲碳開(kāi)始工件表面可迅速獲得一個(gè)恒定的表面濃度C,此濃度在整個(gè)過(guò)程中維持不變。S

（1）將一鍥形銅片置于間距恒定的兩軋輥間軋制，畫(huà)出此銅片經(jīng)完全再結(jié)晶后晶粒大小沿片長(zhǎng)方向變化示意圖。（2）一塊純錫板被子彈擊穿，試畫(huà)出彈孔周?chē)M織變化示意圖。熱加工和冷加工是如何劃分的，分析熱加工和冷加工過(guò)程中的組織與性能變化。繪出第六章內(nèi)容結(jié)構(gòu)框圖。繪出第七章內(nèi)容結(jié)構(gòu)框圖。繪出第八章內(nèi)容結(jié)構(gòu)框圖。綜合題四：固態(tài)相變與新型材料固態(tài)相變與凝固兩過(guò)程有何異同？說(shuō)明固態(tài)相變比液態(tài)材料結(jié)晶阻力大的原因。說(shuō)明晶體缺陷促進(jìn)固態(tài)相變形核的原因。描述脫溶轉(zhuǎn)變的相變過(guò)程，并建立它與馬氏體回火轉(zhuǎn)變過(guò)程的聯(lián)系。再結(jié)晶和調(diào)幅分解是相變過(guò)程嗎，為什么？分析調(diào)幅分解的熱力學(xué)條件。7試述馬氏體高強(qiáng)度、高硬度的原因。8列表說(shuō)明下列內(nèi)容。形成條件 相變類(lèi)型組成相亞結(jié)構(gòu)性能特點(diǎn)形貌特征PPTSM板條MM片狀MBB上B下9畫(huà)圖說(shuō)明A-M轉(zhuǎn)變。談?wù)勀銓?duì)組織結(jié)構(gòu)、加工工藝、化學(xué)成分和性能四者之間的關(guān)系。簡(jiǎn)述復(fù)合材料增強(qiáng)原理。簡(jiǎn)述復(fù)合材料界面結(jié)合類(lèi)型，如何改善界面結(jié)合狀態(tài)。采用一定的方法（框圖法、分枝法等）說(shuō)明本書(shū)各章內(nèi)容之間的聯(lián)系。一、名詞解釋金屬鍵;結(jié)構(gòu)起伏;固溶體;枝晶偏析;奧氏體;加工硬化;離異共晶;成分過(guò)冷;熱加工;反應(yīng)擴(kuò)散_二、畫(huà)圖 101］1在簡(jiǎn)單立方晶胞中繪出（101）、（210）晶面及［101］、［210］晶向。2結(jié)合Fe-FeC相圖，分別畫(huà)出純鐵經(jīng)930°C和800°C滲碳后，試棒的成分一距離曲線(xiàn)示意圖。3如下圖所示，將一鍥形銅片置于間距恒定的兩軋輥間軋制。試畫(huà)出軋制后銅片經(jīng)再結(jié)晶后晶粒大小沿片長(zhǎng)方向變化的示意圖。沿片長(zhǎng)方向變化的示意圖。4畫(huà)出簡(jiǎn)單立方晶體中（100）面上柏氏矢量為［010］的刃型位錯(cuò)與（001）面上柏氏矢量為［010］的刃型位錯(cuò)交割前后的示意圖。5畫(huà)圖說(shuō)明成分過(guò)冷的形成。三、 Fe-FeC相圖分析3用組織組成物填寫(xiě)相圖。指出在ECF和PSK水平線(xiàn)上發(fā)生何種反應(yīng)并寫(xiě)出反應(yīng)式。計(jì)算相圖中二次滲碳體和三次滲碳體可能的最大含量。四、 簡(jiǎn)答題已知某鐵碳合金，其組成相為鐵素體和滲碳體，鐵素體占82%，試求該合金的含碳量和組織組成物的相對(duì)量。什么是單滑移、多滑移、交滑移？三者的滑移線(xiàn)各有什么特征，如何解釋?zhuān)俊?/p>

3設(shè)原子為剛球，在原子直徑不變的情況下，試計(jì)算廠Fe轉(zhuǎn)變?yōu)閍-Fe時(shí)的體積膨脹率;如果測(cè)得910°C時(shí)丫-Fe和a-Fe的點(diǎn)陣常數(shù)分別為0.3633nm和0