《金屬材料與熱處理（第八版）習題冊》-參考答案 勞動

附錄?金屬材料與熱處理(第八版)習題冊?參考答案緒 論一、填空題１石器 青銅器 鐵器 水泥 鋼鐵 硅 新材料２材料 能源 信息３金屬 非金屬 金屬４金屬材料的基本知識 金屬的性能 金屬學基礎知識熱處理的基本知識 金屬材料及其應用５成分 熱處理 用途二、選擇題１Ａ ２Ｂ ３Ｃ三、思考與練習１答:為了能夠正確地認識和使用金屬材料?合理地確定不同金屬材料的加工方法?充分發(fā)揮它們的潛力?就必須熟悉金屬材料的牌號?了解它們的性能和變化規(guī)律?為此?需要比較深入地學習和了解有關金屬材料與熱處理的相關知識?１０５２答:３答:要弄清楚重要的概念和基本理論?按照材料的成分和熱處理決定其性能、性能又決定其用途這一內(nèi)在關系進行學習和記憶?注意理論聯(lián)系實際?認真完成作業(yè)和試驗等教學環(huán)節(jié)?就可以學好金屬材料與熱處理這門課程?第一章 金屬的結構與結晶§ 金屬的晶體結構一、填空題１非晶體 晶體 晶體２體心立方 面心立方 密排六方 體心立方 面心立方密排六方３晶體缺陷 點缺陷 線缺陷 面缺陷二、判斷題１√ ２√ ３× ４×三、選擇題１Ａ ２Ｃ ３Ｃ１０６四、名詞解釋１答:晶格是假想的反映原子排列規(guī)律的空間格架?晶胞是能夠完整地反映晶體晶格特征的最小幾何單元?２答:只由一個晶粒組成的晶體稱為單晶體?由很多大小、外形和晶格排列方向均不相同的晶粒所組成的晶體稱為多晶體?五、思考與練習答:以下三種金屬晶格的名稱分別為:§ 純金屬的結晶一、填空題１液體狀態(tài) 固體狀態(tài)２過冷度３冷卻速度 冷卻速度 低４形核 長大５強度 硬度 塑性二、判斷題１× ２× ３× ４√ ５× ６√

１０７三、選擇題１Ｃ Ｂ Ａ ２Ｂ ３Ａ ４Ａ四、名詞解釋１答:結晶指金屬從高溫液體狀態(tài)冷卻凝固為原子有序排列的固體狀態(tài)的過程?在結晶的過程中放出的熱量稱為結晶潛熱?２答:在固態(tài)下?金屬隨溫度的改變由一種晶格轉變?yōu)榱硪环N晶格的現(xiàn)象稱為金屬的同素異構轉變?五、思考與練習１答:冷卻曲線上有一段水平線?是說明在這一時間段中溫度是恒定的?結晶實際上是原子由一個高能量級向一個較低的能量級轉化的過程?所以在結晶時會放出一定的結晶潛熱?結晶潛熱補償了散失在空氣中的熱量?使正在結晶的金屬處于一種動態(tài)的熱平衡?所以純金屬結晶是在恒溫下進行的?２答:金屬結晶后?一般是晶粒越細?強度、硬度越高?塑性、韌性也越好?所以控制材料的晶粒大小具有重要的實際意義?生產(chǎn)中常用的細化晶粒的方法有增加過冷度、采用變質處理和采用振動處理等?此外?對于固態(tài)下晶粒粗大的金屬材料?可通過熱處理的方法來細化晶粒?３答:(１)鑄成薄件的晶粒小于鑄成厚件的晶粒?(２)澆注時采用振動的晶粒小于不采用振動的晶粒?(３)金屬模澆注的晶粒小于砂型澆注的晶粒?六、分析題１答:(１)理論結晶溫度曲線 實際結晶溫度曲線１０８(２)開始結晶 結晶完畢(３)液體 液體＋固體 固體(４)過冷度２答:(１)大于 相等(２)高 慢 細(３)細(４)形核率 長大速率３答(１)１５３８℃ 液體(２)１℃ 體心立方晶格(３)℃ 面心立方晶格(４)℃ 體心立方晶格§ 觀察結晶過程試驗)１答:由于液態(tài)金屬的結晶過程難以直接觀察?而鹽類也是晶體物質?其溶液的結晶過程和金屬很相似?區(qū)別僅在于鹽類是在室溫下依靠溶劑蒸發(fā)使溶液過飽和而結晶?金屬則主要依靠過冷?故完全可通過觀察透明鹽類溶液的結晶過程來了解金屬的結晶過程?２答:序號結晶示意圖簡述結晶過程第一階段第一階段開始于液滴邊緣?因為該處最薄?蒸發(fā)最快?易于形核?故產(chǎn)生大量晶核而先形成一圈細小的等軸晶１０９續(xù)表序號結晶示意圖簡述結晶過程第二階段第二階段形成較粗大的柱狀晶?因液滴的飽和順序是由外向里?故位向利于生長的等軸晶得以繼續(xù)長大?形成伸向中心的柱狀晶第三階段第三階段是在液滴中心形成雜亂的枝晶?且枝晶有許多空隙３答:觀察氯化銨水溶液因溶劑蒸發(fā)而結晶的過程?可以發(fā)現(xiàn):(１)晶體按樹枝狀方式長大?在晶核開始成長的初期?因其內(nèi)部原子規(guī)則排列的特點?其外形是比較規(guī)則的?但隨著晶核的成長?形成了晶體的棱邊和頂角?由于棱邊和頂角處的散熱條件優(yōu)于其他部位等原因?晶粒在棱邊和頂角處就能優(yōu)先成長?其生長方式像樹枝一樣?先長出枝干(稱為一次晶軸)?然后再長出分枝(稱為二次晶軸)?以此類推?這些晶軸彼此交錯?宛如枝條茂密的樹枝?這種成長方式叫“枝晶成長”?(２)結晶包括晶核的形成和長大兩個過程?１１０第二章 金屬材料的性能§ 金屬材料的損壞與塑性變形一、填空題１使用性能 工藝性能２變形 斷裂 磨損３靜 沖擊 交變４彈性 塑性 塑性５外部形狀 內(nèi)部的結構６材料內(nèi)部 外力相對抗二、判斷題１√ ２× ３√ ４√ ５× ６√三、名詞解釋１答:彈性變形是指外力消除后能夠恢復的變形?塑性變形是指外力消除后無法恢復的永久性的變形?２答工件或材料在受到外部載荷作用時?為保持其不變形?在材料內(nèi)部產(chǎn)生的一種與外力相對抗的力?稱為內(nèi)力?單位橫截面積上的內(nèi)力應力?四、思考與練習１答加工硬化又叫形變強化是一種重要的金屬材料強化１１１手段?對那些不能用熱處理強化的金屬材料尤為重要?此外?它還可使金屬材料具有偶然抗超載的能力?塑性較好的金屬材料在發(fā)生變形后?由于形變強化的作用?必須承受更大的外部載荷才會發(fā)生破壞?這在一定程度上提高了金屬構件在使用中的安全性?２答反復彎折處逐漸變硬?彎折越來越困難直至斷裂?原因是反復彎折使鐵絲局部塑性變形量增大?產(chǎn)生了形變強化的現(xiàn)象?§ 金屬材料的力學性能一、填空題１靜 塑性變形 斷裂２屈服強度 抗拉強度 ＲｅＬ Ｒｍ３屈服強度(ＲｅＬ) 規(guī)定塑性延伸強度(Ｒ２)４３１４×１０６Ｎ ５３×１０６Ｎ５塑性變形 斷后伸長率(Ａ) 斷面收縮率(Ｚ)６５８％ ７６％７５ 硬質合金 ７３５５２５ １０~１５ 布氏 ５００８沖擊 不破壞９１０７ １０８１０ＲｅＬ Ｒｍ ＨＲＣ Ａ Ｚ Ｋ Ｒ－１二、判斷題√ １０√ １ √９ １×２×１３× ４√ ５√ ６√ ７√ ８√ １０√ １ √三、選擇題１Ｂ ２Ｃ ３Ｂ ４Ａ ５Ａ ６Ａ ７Ｃ ８Ｂ１１２四、名詞解釋１答:屈服強度是指拉伸過程中材料發(fā)生塑性變形而力不增加時的應力點?它分上屈服強度ＲｅＨ和下屈服強度ＲｅＬ?２答:材料在斷裂前所能承受的最大力的應力稱為抗拉強度?用Ｒｍ表示?３答:材料抵抗局部變形特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力稱為硬度?五、思考與練習１答:zz低碳鋼的力－伸長曲線彈性變形階段:Ｆｅ為發(fā)生最大彈性變形時的載荷?外力一旦撤去?則變形完全消失?屈服階段:外力大于Ｆｅ后?試樣發(fā)生塑性變形?當外力增加到ＦｅＬ后?曲線為鋸齒狀?這種拉伸力不增加變形卻繼續(xù)增加的現(xiàn)象稱為屈服?ＦｅＬ為屈服載荷?強化階段:外力大于ＦｅＬ后?試樣再繼續(xù)伸長則必須不斷增加拉伸力?隨著變形增大?變形抗力也逐漸增大?Ｆｍ為試樣在屈服階段后所能抵抗的最大力?頸縮階段:當外力達到最大力Ｆｍ后?試樣的某一直徑處發(fā)１１３生局部收縮?稱為頸縮?此時截面縮小?變形繼續(xù)在此截面發(fā)生?所需外力也隨之逐漸降低?直至斷裂?２答:材料硬度測量法硬度值符號鋁合金半成品布氏硬度或洛氏硬度Ｂ標尺ＨＢＷ或ＨＲＢＷ一般淬火鋼洛氏硬度Ｃ標尺ＨＲＣ鑄鐵布氏硬度ＨＢＷ表面氮化層維氏硬度ＨＶ３解:因是環(huán)形鏈條?故鏈條的截面積為:Ｓｏ＝２(πｄ２/４)２×(３１４×２０２/４)ｍ２＝６２８ｍ２Ｆｍ＝ＲｍＳｏ＝(３００×６２８)Ｎ＝１８８４００Ｎ由此可知該鏈條能承受的最大載荷是１８８４００Ｎ?４答:自行車的中軸在工作時主要受扭轉載荷和彎曲載荷?故所用材料需要較高的硬度和強度?而自行車的鏈盒需要通過沖壓成形?故所用材料需要較好的塑性和韌性?５答:由于齒輪在工作時承受交變載荷?而車床導軌承受靜載荷?故齒輪容易發(fā)生疲勞破壞?六、分析題１答:(１)彈性變形 ２８ｍ(２)屈服 ２５４７８ａ(３)強化 ３８２１７ａ(４)頸縮 ３５％２答:(１)布氏 洛氏(２)壓痕直徑ｄ 壓痕深度ｈ１ 壓痕深度ｈ２(３)３５Ｂ１０/１０００/３０(４)２ ３２Ｃ１１４§ 金屬材料的物理性能與化學性能一、填空題１密度 熔點 電性能 熱性能 磁性能２固態(tài) 液態(tài) 固定３導電性 電阻率 好 銀４熱導率５熱膨脹性 熱加工 熱處理６磁性 鐵磁性材料 順磁性材料 抗磁性材料７耐蝕性 高溫抗氧化性二、判斷題１× ２× ３√ ４× ５√ ６√ ７×三、選擇題１Ｃ ２Ｃ ３Ｂ ４Ａ ５Ｂ四、名詞解釋１熱膨脹性:金屬材料隨著溫度變化而膨脹、收縮的特性稱為熱膨脹性?２磁性:金屬材料在磁場中被磁化的性能稱為磁性?３耐腐蝕性:金屬材料在常溫下抵抗氧、水及其他化學物質腐蝕破壞的能力稱為耐腐蝕性?五、思考與練習１答:(略)?２答:使材料在迅速氧化后能在表面形成一層連續(xù)而致密并與母體結合牢靠的膜?從而阻止深層金屬進一步氧化?１１５§ 金屬材料的工藝性能一、填空題１鑄造 鍛壓 焊接 切削加工 熱處理２流動性 收縮性 偏析傾向３塑性 變形抗力二、判斷題１√ ２√ ３× ４√三、選擇題１Ａ ２Ａ ３Ａ ４Ａ四、名詞解釋１答:金屬材料的工藝性能是指金屬材料對不同加工工藝方法的適應能力?２答:熱處理性能是金屬材料在熱處理過程中表現(xiàn)出來的各種性能?如淬透性、淬硬性、過熱敏感性、變形開裂傾向等?§ 力學性能試驗試驗１ 拉伸試驗１答通過拉伸試驗可測量塑性材料低碳鋼)的強度衡量指標ＲｅＬ、Ｒｍ?塑性衡量指標斷后伸長Ｚ?以及脆性材料高碳鋼、鑄鐵)的規(guī)定塑性延伸強度Ｒｐ０２答:(略)?１１６試驗２ 硬度測試１答:(略)?２答:布氏硬度試驗法的優(yōu)點:壓痕直徑較大?能較準確地反映材料的平均性能?且由于強度和硬度間有一定的近似比例關系?因而在生產(chǎn)中較為常用?布氏硬度試驗法的缺點由于測壓痕直徑費時費力?操作時間長不適于測高硬度材料壓痕較大只適合毛坯和半成品的測試?而不宜對成品及薄壁零件測試?洛氏硬度試驗法的優(yōu)點:操作簡單、迅速?可直接從表盤上讀出硬度值?壓痕直徑很小?可以測量成品及較薄工件?測試的硬度值范圍較大?可測從很軟到很硬的金屬材料?所以在生產(chǎn)中廣為應用?其中ＨＲＣ的應用尤其廣泛?洛氏硬度試驗的缺點由于壓痕小當材料組織不均勻時?測量值的代表性差一般需在不同的部位測試幾次取讀數(shù)的平均值代表材料的硬度?第三章 鐵碳合金§ 合金及其組織一、填空題１金屬 非金屬 金屬特性２相３固溶體 金屬化合物 混合物４間隙固溶體 置換固溶體５相互作用 金屬特性 熔點 硬度 脆性

１１７二、判斷題１× ２√ ３√ ４√ ５√三、選擇題１Ｂ ２Ａ ３Ｃ四、名詞解釋１答:通過溶入溶質元素形成固溶體而使金屬材料強度、硬度提高的現(xiàn)象稱為固溶強化?２答:溶質與溶劑之間可以任何比例無限互相溶解形成的固溶體?稱為無限固溶體?溶質只能在溶劑中有限溶解的?稱為有限固溶體?五、分析題１答:置代原子 間隙原子 空位２答:晶體缺陷３答:增加 固溶強化４答:置換固溶體 無限固溶體§ 鐵碳合金的基本組織與性能一、填空題１鐵素體 奧氏體 滲碳體 珠光體 萊氏體２鐵素體 奧氏體 滲碳體３塑性 韌性 強度 硬度４鐵素體 奧氏體 滲碳體 珠光體 萊氏體５Ｆ Ａ ｅ３Ｃ Ｐ ｄ Ｌ′ｄ６２１１％ ０７７％１１８７奧氏體 滲碳體 奧氏體 珠光體 珠光體 滲碳體低溫萊氏體二、判斷題１× ２√ ３× ４× ５√ ６× ７×三、選擇題１Ｂ Ａ ２Ｃ ３Ａ§ 鐵碳合金相圖一、填空題１成分 狀態(tài) 組織 溫度２００２１８％ ２１１％３鐵素體 珠光體 珠光體 珠光體 二次滲碳體４鐵素體 滲碳體 珠光體二、判斷題１× ２× ３√ ４√三、選擇題８Ｂ１Ｂ ２Ｂ ３Ｃ ４Ｃ Ａ Ｂ ５Ｃ ６Ｃ、Ｄ、Ｂ ７Ａ四、名詞解釋１答:在保持溫度不變的條件下?從一個液相中同時結晶出兩種固相?這種轉變稱為共晶轉變?２答:在保持溫度不變的條件下?從一個固相中同時析出兩個固相?這種轉變稱為共析轉變?１１９II五、思考與練習１答:簡化后的Ｆｅ－Ｆｅ３Ｃ相圖?I２答:根據(jù)Ｆｅ－Ｆｅ３Ｃ相圖填寫下表?I特性點溫度/℃含碳量/％含義Ａ１５３８０純鐵的熔點Ｅ１１４８２１１碳在奧氏體(γ－ｅ)中的最大溶解度點Ｇ９１２０純鐵的同素異構轉變點?α－ｅγ－ｅＣ１１４８４３共晶點?Ｌｄ(Ａ＋ｅ３Ｃ)Ｓ７２７０７７共析點?ＡＰ(Ｆ＋ｅ３Ｃ)Ｄ１２２７６６９?jié)B碳體的熔點１２０特性線含義ＡＣＤ液相線?此線之上為液相區(qū)域?線上點為對應不同成分合金的結晶開始溫度ＥＣＦ共晶線?Ｌｄ(Ａ＋ｅ３Ｃ)ＰＳＫ共析線?也稱Ａ１線?ＡＰ(Ｆ＋ｅ３Ｃ)ＡＥＣＦ固相線?此線之下為固相區(qū)域?線上點為對應不同成分合金的結晶終了溫度ＧＳＡ３線?冷卻時從不同含碳量的奧氏體中析出鐵素體的開始線ＥＳＡｃｍ線?碳在奧氏體中的溶解度曲線３答:(１)由相圖可知?隨含碳量增加?鋼中的硬質相滲碳體的比例隨之增加?所以含碳量１％的鐵碳合金比含碳量０５％的鐵碳合金硬度高?(２)由相圖可知?當把鋼加熱到１０００~１２５０℃?其組織恰好處于單一的奧氏體狀態(tài)?此時鋼材的塑性好?塑性抗力小?最適合進行鍛軋加工?(３)由相圖可知?靠近共晶成分的鐵碳合金的結晶溫度區(qū)間較小?結晶溫度最低?所以流動性好?且結晶時不易出現(xiàn)偏析現(xiàn)象?４答因為白口鑄鐵中的基本相主要是滲碳體?又硬又脆?很難進行切削加工?所以一般不能直接作為機加工零件的材料?但鑄造犁、鏵等農(nóng)具則可以很好地利用其硬度高、耐用磨性好的這一優(yōu)點?１２１§ 觀察鐵碳合金的平衡組織試驗)１答:(１)使用中不允許有劇烈振動?調(diào)焦時不要用力過大?以免損壞物鏡?裝取目鏡、物鏡時要拿穩(wěn)?(２)鏡頭不能用手、紙或布等擦拭?若有臟物應用脫脂紗布蘸少許二甲苯輕輕擦拭?(３)顯微鏡照明光源是低壓燈泡?因此必須使用低壓變壓器?不得將其直接插在２２０Ｖ電源上?以免燒壞燈泡?２答:(略)?第四章 非合金鋼§ 雜質元素對非合金鋼性能的影響一、填空題１非合金鋼 低合金鋼 合金鋼２平爐煉鋼 轉爐煉鋼 電爐煉鋼３純凈程度 純凈程度４錳鐵 硅鐵 鋁５鐵 碳 硅 錳 硫 磷６ｃｍ/ｇ 氫脆二、判斷題１√ ２√ ３× ４× ５√ ６√ ７√ ８√三、選擇題１Ａ ２Ｂ ３Ｃ ４Ａ ５Ｂ ６Ａ ７Ａ ８Ｂ１２２

四、名詞解釋１熱脆性:硫是鋼中的有害元素?常以ＦｅＳ的形式存在?與Ｆｅ形成低熔點的共晶體?熔點為９８５℃?分布在晶界?當鋼材在１０００~１２００℃進行壓力加工時?共晶體熔化?使鋼材變脆?這種現(xiàn)象稱為熱脆性?２冷脆性磷也是鋼中的有害元素?它使鋼在低溫時變脆?這種現(xiàn)象稱為冷脆性?３氫脆:當氫含量超過４ｃｍ３/１００ｇ時?鋼的塑性近乎喪失?這種現(xiàn)象稱為氫脆?五、思考與練習１答:主要有硅、錳、硫、磷、氧、氮、氫等元素?其中硅、錳是有益元素?硫、磷、氧、氮、氫是有害元素?２答:目前生產(chǎn)中采用的煉鋼方法有平爐煉鋼、轉爐煉鋼和電爐煉鋼等幾種?相對來說?電爐煉鋼的純凈度最高?因而其力學性能也最好?§ 非合金鋼的分類一、填空題１低碳鋼 中碳鋼 高碳鋼２普通非合金鋼 優(yōu)質非合金鋼 特殊質量非合金鋼３碳素結構鋼 碳素工具鋼４沸騰鋼 鎮(zhèn)靜鋼 特殊鎮(zhèn)靜鋼５０２５％ ０２５％~０６％ ０６０％６碳素結構鋼 碳素鋼筋鋼 鐵道用鋼７機械結構用優(yōu)質非合金鋼 工程結構用非合金鋼 沖壓１２３薄板的低碳結構鋼 造船用非合金鋼 焊條用非合金鋼 優(yōu)質鑄造非合金鋼８保證淬透性的非合金鋼 航空和兵器等專用非合金鋼 碳素彈簧鋼 碳素工具鋼等二、判斷題１√ ２√ ３× ４√ ５√ ６×三、名詞解釋１普通非合金鋼指生產(chǎn)過程中不需要特別控制質量的鋼?２優(yōu)質非合金鋼:指除普通非合金鋼和特殊質量非合金鋼以外的非合金鋼?在生產(chǎn)過程中需要特別控制質量?如控制晶粒度?降低硫與磷的含量?改善表面質量或增加工藝控制等?３:???四、思考與練習答:非合金鋼的分類方法很多?最常見的是按鋼的含碳量、質量等級和用途來分?(１)、、?(２)按非合金鋼的質量等級可分為普通非合金鋼、優(yōu)質非合金鋼、特殊質量非合金鋼?(３)按非合金鋼的用途可分為碳素結構鋼、碳素工具鋼?§ 非合金鋼的牌號與用途一、填空題１漢語拼音 化學元素符號 阿拉伯數(shù)字１２４２Ａ Ｄ３沸騰鋼 鎮(zhèn)靜鋼 特殊鎮(zhèn)靜鋼４碳素結構 中碳 優(yōu)質碳素５碳素工具 高碳 特殊質量碳素６碳素結構 普通碳素二、判斷題１× ２√ ３× ４√ ５× ６√ ７√ ８√９× １０√三、選擇題１Ａ ２Ｂ ３Ｃ ４Ａ、Ｃ、Ｂ ５Ａ、Ｃ、Ｂ ６Ｃ四、名詞解釋１０８平均含碳量為００８％的優(yōu)質碳素結構鋼?２４５平均含碳量為０４５％的優(yōu)質碳素結構鋼?３６５ｎ平均含碳量為０６５％、具有較高含錳量的優(yōu)質碳素結構鋼?４１２Ａ平均含碳量為１２％的高級優(yōu)質碳素工具鋼?５３４０－６４０屈服強度不小于３４０ａ、抗拉強度不６４０ＭＰａ的鑄造碳鋼?６２３５Ｆ屈服強度不小于２３５ａ、質量等級為Ａ級、脫氧狀態(tài)不完全沸騰鋼)的碳素結構鋼?五、思考與練習答:(略)?六、分析題１Ｑ２３５ＡＦ ２５１２５２６５Ｍｎ Ｔ１０Ａ３－５００ ４５４１、２、３、４、５、６ ０３５％~０４０％§ 低碳鋼與高碳鋼的沖擊試驗１答:試樣嚴格按Ｂ/Ｔ２２９２０２０制作?其尺寸和偏差應符合規(guī)定要求?試樣缺口底部應光滑?沒有與缺口軸線平行的明顯劃痕?毛坯切取和試樣加工過程中?不應產(chǎn)生加工硬化或受熱影響而改變金屬材料的沖擊性能?２答:(１)試驗數(shù)據(jù)至少應保留小數(shù)點后一位有效數(shù)字?(２)如果試驗的試樣未被完全打斷?則可能是由于試驗機打擊能量不足而引起的?因此?應在試驗數(shù)據(jù)ＫＵ２或ＫＵ８?或者ＫＶ２或ＫＶ８前加“>”符號?其他情況引起的則應注明“未打斷”字樣?(３)試驗過程中遇有下列情況之一時?試驗數(shù)據(jù)無效:操作有誤試樣打斷時有卡錘現(xiàn)象試樣斷口有明顯淬火裂紋且試驗數(shù)據(jù)明顯偏低?３答:(略)?４答:(略)?第五章 鋼的熱處理§ 熱處理的原理與分類一、填空題１固態(tài) 加熱 保溫 冷卻 組織結構１２６２同素異構轉變３整體 表面 化學４形狀 尺寸 性能二、思考與練習答:熱處理工藝曲線如下圖?III§ 鋼在加熱與冷卻時的組織轉變一、填空題１形核 晶粒長大２加熱溫度 保溫時間３珠光體型轉變 貝氏體型轉變 馬氏體型轉變４越細 強度 硬度５上貝氏體 下貝氏體 下貝氏體６臨界冷卻速度ｖ臨 ｓ７鐵的晶格 碳原子的擴散 碳 α－Ｆｅ 過飽和８針狀 硬度高而脆性大 板條狀 強度 韌性９含碳量 含碳量

１２７二、判斷題１× ２√ ３× ４× ５√ ６×三、選擇題１Ｃ ２Ｂ四、名詞解釋１答:碳在α－Ｆｅ中的過飽和固溶體稱為馬氏體?２答:Ｍｓ線是馬氏體轉變的開始溫度線?Ｍｆ線是馬氏體轉變的終了溫度線?３答:過冷奧氏體在連續(xù)冷卻時獲得全部馬氏體的最小冷卻速度稱為臨界冷卻速度?五、分析題１答:(１)ｂ、ａ、ｄ、ｃ(２)未溶滲碳體 奧氏體 片狀滲碳體 鐵素體(３)高溫下晶界處的原子極易擴散(４)ｂ ａ２答:(１)珠光體 索氏體 馬氏體(２)臨界冷卻速度 馬氏體(３)馬氏體轉變的開始溫度 －５０℃(４)過冷奧氏體＋馬氏體§ 熱處理的基本方法一、填空題１完全退火 球化退火 去應力退火１２８２正火 球化退火３Ａ１ 組織 消除內(nèi)應力４油 水 鹽水 堿水 增加 水 油５單液淬火 雙介質淬火 馬氏體分級淬火 貝氏體等溫淬火６馬氏體 強度 硬度 耐磨性７氧化與脫碳 過熱和過燒 變形與開裂 硬度不足軟點８回火處理 穩(wěn)定組織 消除內(nèi)應力９強度 硬度 塑性 韌性 低溫回火 中溫回火 高溫回火１０淬火及高溫回火相結合 綜合力學性能１１１７０~２３０ＨＢＷ 正火 球化退火二、判斷題１× ２√ ３× ４√ ５× ６√ ７√ ８√９√ １０× １１× １２√三、選擇題ＡＣ ＡＣＢＡＡＢＣＢ四、名詞解釋１答:退火是指將鋼加熱到適當溫度?保持一定時間?然后緩慢冷卻(一般隨爐冷卻)的熱處理工藝?ＡｃＡｃｃｍ~保溫適當?shù)臅r間后?在空氣中冷卻的工藝方法?２答ＡｃＡｃ以上的適當溫度?經(jīng)保溫后快速冷卻ｖ臨?以獲得馬氏體或下貝氏體組織的１２９熱處理工藝稱為淬火?將淬火后的鋼重新加熱到Ａｃ１以下的某一溫度?保溫一定時間?然后冷卻到室溫的熱處理工藝稱為回火?３答:淬透性是指在規(guī)定條件下?鋼在淬火冷卻時獲得馬氏體組織深度的能力?淬硬性是指鋼在理想的淬火條件下?獲得馬氏體后所能達到的最高硬度?五、思考與練習１答:用工具鋼制造的麻花鉆通常是通過淬火加低溫回火來達到其高硬度、高耐磨性的?若刃磨時不及時冷卻?當溫度過高時就會失去硬度(退火)?２答:可通過完全退火改善其塑性后再進行成形工序?或采用邊加熱邊彎折成形的方法?以避免因彎折成形時產(chǎn)生加工硬化而出現(xiàn)裂紋?３答:可采用完全退火的方法來消除應力、降低硬度?以改善切削加工性能?六、分析題１答:(１)完全退火 中碳鋼 低、中碳合金結構鋼(２)球化退火 共析鋼及過共析鋼(３)去應力退火 內(nèi)應力(４)正火 網(wǎng)狀滲碳體 ①切削加工性能 ②晶粒 ③殘余內(nèi)應力 ④完全退火 低碳鋼的切削加工性能(５)相同 正火２答:(１)分級 等溫(２)心部 表面(３)過冷奧氏體 等溫轉變(４)馬氏體和過冷奧氏體 下貝氏體１３０§ 鋼的表面熱處理與化學熱處理一、填空題１火焰加熱表面淬火 感應加熱表面淬火 電接觸表面加熱淬火 激光加熱表面淬火２分解 吸收 擴散 滲碳 滲氮 碳氮共滲３固體滲碳 鹽浴滲碳 氣體滲碳 氣體滲碳４氣體滲氮 離子滲氮二、判斷題１× ２√ ３√ ４√三、選擇題１Ｃ ２Ａ ３Ｃ、Ｂ ４Ｂ ５Ｂ ６Ｃ ７Ａ ８Ｂ四、名詞解釋１答:滲碳是指將工件置于滲碳介質中加熱并保溫?使碳原子滲入工件表層的化學熱處理工藝?其目的是提高鋼件表層的含碳量?２答:在一定溫度下?使活性氮原子滲入工件表面的化學熱處理工藝稱為滲氮?滲氮的目的是提高零件表面的硬度、耐磨性、耐腐蝕性及疲勞強度?§ 零件的熱處理分析一、填空題１組織 力學性能 精度 工藝性能

１３１２硬度 滲碳層深度 力學性能 金相組織３預備熱處理 最終熱處理二、思考與練習１答:(１)軋制后對毛坯進行的熱處理為預備熱處理:先正火?消除毛坯的軋制應力?細化晶粒?消除網(wǎng)狀滲碳體組織?再球化退火?降低材料硬度?改善切削加工性能?避免淬火加熱時晶粒長大?(２)機械加工后的熱處理為最終熱處理:局部淬火＋低溫回火?先將絲錐整體加熱后?刃部浸入淬火介質中冷卻?獲得足夠高的硬度?經(jīng)低溫回火?刃部硬度在６０ＨＲＣ以上?柄部淬火冷卻時不浸入冷卻介質?相當于空冷?以獲得３５~４０ＨＲＣ的硬度和足夠的韌性?２答:(１)鍛造后進行的熱處理是預備熱處理?為正火＋調(diào)質?正火消除毛坯的鍛造應力?降低硬度?改善切削加工性能?均勻組織、細化晶粒?為以后的熱處理做好組織上的準備?調(diào)質:保證齒輪整體具有較高的綜合力學性能?進一步改善半精加工和精加工的切削性能~２５０ＨＢＷ?(２)在半精加工之后和精加工之前進行的熱處理是最終熱處理?是表面淬火＋低溫回火?表面淬火＋低溫回火:采用高頻淬火使齒輪齒廓表面獲得針狀馬氏體?經(jīng)低溫回火后硬度應為４８~５３ＨＲＣ?心部保持調(diào)質后得到的回火索氏體組織?具有較高的強度和韌性?三、分析題１答:合金滲碳鋼 正火２答:滲碳 化學熱處理１３２３答:淬火＋低溫回火 空冷 油冷４答:細針狀回火馬氏體＋顆粒狀滲碳體§ 鋼的熱處理試驗)１答:(略)?２答:(略)?３答在回火加熱過程中?隨著組織的變化?鋼的性能也隨之發(fā)生改變?其變化規(guī)律是隨著加熱溫度的升高?鋼的強度、硬度下降?而塑性、韌性提高?§ 參觀熱處理車間答案(略)?第六章 低合金鋼與合金鋼§ 合金元素在鋼中的作用一、填空題１強化鐵素體 形成合金碳化物 細化晶粒 提高鋼的淬透性 提高鋼的回火穩(wěn)定性２鈷 右 臨界冷卻速度 淬透性３熔點 硬度 耐磨性４鉬 錳 鉻 鎳(ｉ) 硼(Ｂ)二、判斷題１× ２× ３√ ４√ ５√ ６√１３３三、名詞解釋１答淬火鋼在回火時抵抗軟化的能力稱為鋼的回火穩(wěn)定性?２答:金屬材料在高溫下保持高硬度的能力稱為紅硬性?§ 低合金鋼與合金鋼的分類和牌號一、填空題１普通質量低合金鋼 優(yōu)質低合金鋼 特殊質量低合金鋼２優(yōu)質合金鋼 特殊質量合金鋼 合金結構鋼 合金工具鋼 特殊性能鋼３含碳量 千分數(shù) １０％４千分數(shù) 百分數(shù)５六個符號 拉丁字母 五位阿拉伯數(shù)字二、判斷題１√ ２× ３√ ４√ ５√ ６× ７× ８√三、名詞解釋１答:屈服強度不低于３９０ＭＰａ、質量等級為Ｅ級的低合金高強度結構鋼?２答:平均含碳量為０４％、含鉻量小于１５％的合金結構鋼?３答:平均含碳量１％以上、含鉻量為１５％的滾動軸承鋼?４答:平均含碳量１％以上?鉻、鎢、錳含量均小于１５％的合金工具鋼?５答:平均含碳量１％以上、含鉻量為１２％的合金工具鋼?１３４６含鉻量為?７答０~０?含鉻１的高速鋼?８答０?含鎳量的鉻鎳不銹鋼?§ 低合金鋼一、填空題１００％ 塑性 韌性 焊接性能 熱軋 正火２強度 韌性 耐腐蝕性 焊接性３Ｑ３４５ 上屈服強度 １０~１５ Ｑ３４５４銅 鉻 鎳 高耐候鋼 焊接耐候鋼５化學成分 生產(chǎn)工藝 性能６焊接 冷彎 高溫強度 耐堿性腐蝕 耐氧化二、判斷題１√ ２√ ３√ ４√ ５√ ６√三、選擇題１Ａ ２Ｂ ３Ｂ ４Ａ四、思考與練習１:(ｎ)、硅(ｉ)、鈦(ｉ)、鈮(ｂ)、釩(Ｖ)、鋁(ｌ)、鉻(ｒ)、(Ｎ)、(Ｎｉ)?其中釩、鈦、鋁、鈮元素是細化晶粒元素?其主要作用是在鋼中形成細小的碳化物和氮化物?在金屬相變時沿奧氏體晶界析出?形成細小彌散相?阻止晶粒長大?有效１３５地防止鋼過熱?改善鋼的強度?提高鋼的韌性和抗層狀撕裂性?２答:低合金耐候鋼是在低碳非合金鋼的基礎上加入少量銅、鉻、鎳等合金元素?使鋼表面形成一層保護膜的鋼?為了進一步改善耐候鋼的性能?還可再添加微量的鈮、釩、鈦、鉬、鋯等其他能增加耐大氣腐蝕性能的合金元素?§ 合金結構鋼一、填空題１合金滲碳鋼 合金調(diào)質鋼 合金彈簧鋼 滾動軸承鋼２滲碳＋淬火＋低溫回火 耐疲勞性 沖擊載荷３受力復雜 良好綜合力學性能４錳 硅 鉻５工具 耐磨６球化退火 淬火＋低溫回火二、判斷題１√ ２√ ３√ ４× ５× ６√ ７√ ８×三、選擇題Ａ、ＢＣ Ａ Ａ Ａ Ｂ 、ＢＣ Ｂ、Ａ、Ｃ、Ｄ四、名詞解釋１５１答:平均含碳量為０２０％?鉻、錳１５％的合金滲碳鋼?１５２答:平均含碳量為０３８％?鉻、鉬１５％的高級優(yōu)質合金調(diào)質鋼?３答:平均含碳量為０５％?鉻、釩平均含量均小于１５％１３６的高級優(yōu)質合金彈簧鋼?４答:平均含碳量為０６％、硅平均含量為２％、錳平均含量小于１５％的合金彈簧鋼?５答以上?１?硅、錳１的滾動軸承鋼?五、分析題１答:ＧＣｒ１５、６０Ｓｉ２Ｍｎ、４０Ｃｒ、２０ＣｒＭｎＴｉ、Ｑ３９０２答:低溫 回火馬氏體＋細顆粒狀碳化物３答:高溫 回火索氏體４答:合金滲碳鋼 滾動軸承鋼 ２０ＣｒＭｎＴｉ滲碳后再淬火＋低溫回火達到外硬內(nèi)韌§ 合金工具鋼一、填空題１合金刃具鋼 合金模具鋼 合金量具鋼２ＣｒＷＭｎ 低速刀具３紅硬性 耐磨性 切削速度較高 形狀復雜４冷作模具鋼 熱作模具鋼５２００℃ ３００℃ ６００℃二、判斷題× １０√９ １×２√ ３× ４× ５√ ６× ７× １０√三、選擇題ＣＤ、１Ａ ２Ｃ ３Ｂ ４Ｃ ５Ａ、Ｂ、Ｃ ６Ａ、Ｅ、Ｂ、Ｃ１３７四、分析題１答:Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ Ｗ６Ｍｏ５Ｃｒ４Ｖ２２答:紅硬性 油 馬氏體＋殘余奧氏體＋合金碳化物３答:回火馬氏體＋細顆粒狀合金碳化物４答:高合金鋼 高碳鋼§ 特殊性能鋼一、填空題１硬度 耐磨性 耐腐蝕性２鉻 鉻鎳 鉻錳 奧氏體 馬氏體 鐵素體３壓力 沖擊 硬化二、判斷題×９１√ ２√ ３√ ４× ５√ ６× ７× ８√×三、選擇題１Ｃ ２ＡＢＣ、ＡＢ ３Ｃ、Ｂ、Ａ ４Ｂ四、名詞解釋１答０~０的鉻不銹鋼?２答０~１１１％~的耐磨鋼?３答:含碳量不大于０１２％、含鉻量為１７％的鉻不銹鋼?１３８４答０~０的鉻不銹鋼?５答:含碳量不大于００８％、含鉻量為１９％、含鎳量為１０％、含氮量小于１５％的鉻鎳不銹鋼?五、思考與練習１答:類別含碳量典型牌號最終熱處理方法主要用途合金滲碳鋼０１０％~０２５％２０ＣｒＭｎＴｉ滲碳＋淬火＋低溫回火變速齒輪、凸輪合金調(diào)質鋼０２５％~０５０％４０Ｃｒ淬火＋高溫回火主軸等復雜受力件合金彈簧鋼０４５％~０７％６０Ｓｉ２Ｍｎ淬火＋中溫回火彈簧等彈性零件滾動軸承鋼０９５％~１１５％ＧＣｒ１５淬火＋低溫回火滾動軸承高速鋼０７％~１５％Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ高溫淬火＋多次高溫回火銑刀、拉刀等、形狀較復雜的刀具熱作模具鋼０３％~０６％５ＣｒＭｎＭｏ熱鍛模耐磨鋼０９％~１４％ＺＧ１２０Ｍｎ１３水韌處理履帶等在強烈沖擊載荷作用下工作的零件２答０６Ｃｒ１９Ｎｉ為奧氏體不銹鋼具有抗磁性所以只用磁鐵即可容易地將兩種不同材料的零件分開?１３９六、分析題１答:３０Ｃｒ１３ １０Ｃｒ１７２答:４２Ｃｒ９Ｓｉ２ ＺＧ１２０Ｍｎ１３３答:０６Ｃｒ１８Ｎｉ１１Ｎｂ １０Ｃｒ１７ １２Ｃｒ１８Ｎｉ９４答:ＺＧ１２０Ｍｎ１３ 鑄造§ 鋼的火花鑒別試驗)１答:生產(chǎn)中常常通過火花來鑒別鋼號混雜的鋼材、非合金鋼的含碳量、鋼材表層的脫碳情況、材料中所含合金元素的類別等?２答在旋轉著的砂輪上打磨鋼試樣?試樣上脫落下來的鋼屑在慣性作用下飛濺出來?形成一道道或長或短、或連續(xù)或間斷的火花射線主流線?根據(jù)試樣與砂輪的接觸壓力不同、鋼的成分不同?火花射線也各不相同?全部射線組成火花束?飛濺鋼屑達到高溫時?鋼和鋼中伴生元素特別是碳、硅和錳)在空氣中燒掉?ＣＯ是氣體?這些小的赤熱微粒在離開砂輪一定距離時產(chǎn)生類似于爆炸的現(xiàn)象?便爆裂成火花?因此可根據(jù)流線和火花的特征來鑒別鋼材的成分?３答:(１)操作砂輪機時?戴上無色平光眼鏡?站在砂輪機側面?(２)試樣與砂輪接觸時?壓力大小要適中?這樣才能正確判斷火花特征?(３)鑒別時應避免其他光線照射?要做多方面的辨識?才會得到較正確的結論?４答:(略)?１４０第七章 鑄 鐵§ 鑄鐵的組織與分類一、填空題１大于２１１％ 滲碳體 石墨２石墨化 奧氏體 滲碳體 滲碳體３基體 形態(tài) 數(shù)量 大?。词?連續(xù)性 鑄造性能 切削加工性能 消聲 減振耐壓 耐磨５灰口鑄鐵 白口鑄鐵 麻口鑄鐵６灰 可鍛 球墨 蠕墨二、判斷題１× ２× ３√三、思考與練習答灰鑄鐵中含有大量片狀的石墨這些松軟的石墨像微小的裂紋割裂了基體?破壞了基體的連續(xù)性?所以切削灰鑄鐵毛坯的工件時不會產(chǎn)生連續(xù)的帶狀或節(jié)狀切屑?而是產(chǎn)生崩碎切屑?這樣大大減少了切屑與刀具的摩擦?減少了切削熱的產(chǎn)生?另外?切削時脫落的石墨本身具有很好的潤滑作用?若加切削液?脫落的石墨與切削液混在一起還會帶入機床冷卻系統(tǒng)和濺在機床導軌等運動表面上?從而加劇運動副間的磨損、損壞機床自身的精度?１４１§ 常用鑄鐵一、填空題１數(shù)量 大小 分布 珠光體２鑄造成白口鑄鐵件 石墨化退火３基體的組織 石墨 數(shù)量 形態(tài) 分布４球墨鑄鐵 熱處理５球狀 割裂基體 應力集中６碳 硅７球墨鑄鐵 抗拉強度 伸長率二、判斷題１√ ２√ ３√ ４√ ５√ ６× ７×三、選擇題１Ｂ ２Ｂ、Ａ、Ｃ ３Ａ、Ｂ、Ｃ ４Ａ四、名詞解釋１答:最小抗拉強度為２５０ＭＰａ的灰鑄鐵?２答:最小抗拉強度為３５０ＭＰａ、最小伸長率為１０％的黑心可鍛鑄鐵?３答:最小抗拉強度為５００ＭＰａ、最小伸長率為４％的珠光體可鍛鑄鐵?４答:最小抗拉強度為６００ＭＰａ、最小伸長率為２％的球墨鑄鐵?五、思考與練習答:由于鑄鐵鍋通常較薄?鑄后冷卻較快?這樣新買的鑄１４２鐵鍋的組織往往為白口鑄鐵組織?硬而脆?所以炒菜時聲音特別刺耳?但用了一段時間后?由于其長時間在高溫下加熱?組織中的滲碳體逐漸分解析出團絮狀石墨?從而變成了可鍛鑄鐵?硬度降低了?韌性提高了?所以炒菜時的聲音也就不再那么刺耳了?六、分析題１灰鑄鐵 最低抗拉強度不小于１５０ＭＰａ２ｕＴ３００ １０％３－２ ＨＴ１５０４ＫＴＨ３５０－１０ ＲｕＴ３００§ 鑄鐵的高溫石墨化退火試驗)１答:將鑄件加熱到共析溫度以上?進行消除白口的軟化退火即石墨化退火?２答:影響鑄鐵石墨化的因素主要是鑄鐵的成分和冷卻速度?通常鑄鐵中碳、硅含量越高?其內(nèi)部析出的石墨量就越多?石墨片也越大?冷卻速度越緩慢?石墨析出得越多、越充分?３答:(略)?第八章 有色金屬與硬質合金§ 銅與銅合金一、填空題１有色金屬 非鐵金屬 銅 鋁 鈦

１４３２高銅合金 黃銅 白銅 青銅 黃銅 白銅 黃銅 白銅 青銅３單相 雙相 單相 冷熱變形 雙相 熱變形加工４抗腐蝕性 儀器儀表 化工機械 醫(yī)療器械二、判斷題１√ ２× ３× ４√ ５√三、選擇題Ａ、Ｄ、Ｂ、Ｃ四、名詞解釋１答:２號工業(yè)純銅?２答:平均含銅量為６８％的普通壓力加工黃銅?３答:平均含鉛量為１％、平均含銅量為５９％的壓力加工鉛黃銅?４答:平均含鉛量為１％、平均含錫量為１０％、余量為銅的鑄造錫青銅?§ 鋁與鋁合金一、填空題１密度 熔點 導電性 導熱性 低 抗大氣腐蝕性能好好２磁化率 非鐵磁３未壓力加工產(chǎn)品 壓力加工產(chǎn)品４變形鋁合金 鑄造鋁合金５Ａｌ－Ｓｉ Ａｌ－Ｃｕ Ａｌ－Ｍｇ Ａｌ－Ｚｎ１４４二、判斷題１√