工程材料期末復(fù)習(xí)

工程材料期末復(fù)習(xí):名詞解釋（5*2）、填空題（1*10）、選擇題（2*5）、金屬牌號（2*5）、簡答題（35分）、綜合題（20分）名詞解釋:相:合金中含有相同化學(xué)成份、相同晶體結(jié)構(gòu)、相互之間有顯著界面分開均勻組成部分。鐵素體:C在α—Fe中最大溶解度為0.0218%間隙固溶體淬透性:淬火后,得到馬氏體層深度能力。關(guān)鍵取決于Vk。過冷奧氏體:在孕育期臨時存在,處于不穩(wěn)定狀態(tài)奧氏體。珠光體:奧氏體發(fā)生共析轉(zhuǎn)變時所形成F和Fe3C共析體熱處理:將鋼在固態(tài)下施以不一樣加熱,保溫和冷卻方法,以改變其組織,從而取得所需性能一個工藝。冷加工:低于再結(jié)晶溫度塑性變形加工臨界冷卻速度:過冷A不發(fā)生分解,直接轉(zhuǎn)變?yōu)镸最小冷速度。材料或工件淬火時可抑制非馬氏體轉(zhuǎn)變最低冷卻速度。合金冷卻凝固過程中發(fā)生非晶轉(zhuǎn)變所要求最小冷速稱為臨界冷卻速度。結(jié)晶:金屬由液態(tài)凝固形成晶體過程萊氏體:液態(tài)鐵碳合金發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變形成奧氏體和滲碳體所組成共晶體,其含碳量為ωc＝4.3％。填空題:回火溫度可將鋼回火分為:低溫回火、中溫回火和高溫回火。點缺點包含:空位、置換原子和間隙原子。塑性變形基礎(chǔ)形式關(guān)鍵有:滑移、孿生。鐵素體和奧氏體分別屬于體心立方和面心立方晶格類型。合金鑄錠經(jīng)典宏觀組織包含外殼細(xì)晶區(qū)、中間柱狀晶區(qū)、和心部等軸晶區(qū)?；铱阼T鐵分為灰鑄鐵、可煅鑄鐵、球墨鑄鐵三種鑄鐵。按溶質(zhì)原子在固溶體中溶解度不一樣,固溶體可分為有限固溶體、無限固溶體。金屬試樣在拉伸過程中發(fā)生縮頸斷裂之前會發(fā)生彈性變形和塑性變形。金屬牌號:碳素結(jié)構(gòu)鋼:Q195——屈服強度σs≥195Mpa碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235-A·F——屈服強度σs≥235MpaA級沸騰鋼Q255——屈服強度σs≥255Mpa碳素結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼:9SiCr——含碳量為0.90%、Si、Cr均＜1.5%合金工具鋼CrWMn——含碳量≥1.0%、Cr、W、Mn均＜1.5%合金工具鋼特殊性能鋼:4Cr9Si2——含碳量為0.40%、Cr=9%、Si=2%特殊性能鋼2Cr13——含碳量為0.2%、Cr=13%特殊性能鋼Mn13——含碳量≥1.0%、Mn=13%特殊性能鋼灰鑄鐵:HT150——抗拉強度≥150Mpa灰鑄鐵優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼:08F——含碳量為0.08%優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（沸騰鋼）45——含碳量為0.45%優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼55Mn——含碳量為0.55%較高含Mn量優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼畫出亞共析鋼從液態(tài)平衡冷卻至室溫轉(zhuǎn)變過程顯微組織示意圖P50簡答題:何謂球化退火？為何過共析鋼必需采取球化退火而不采取完全退火？球化退火是將鋼中滲碳體球狀化退火工藝。完全退火關(guān)鍵用于亞共析鋼和合金鋼鑄、鍛件。球化退火關(guān)鍵用于共析鋼和過共析鋼。過共析鋼中網(wǎng)狀二次滲碳體存在,在切削加工時,對刀具磨損很大,使切削加工性變壞。為了克服這一點,可采取球化退火,使珠光體中片狀滲碳體和網(wǎng)狀二次滲碳體都球化,以降低硬度,改善切削加工性,并為淬火做好組織準(zhǔn)備。正火與退火關(guān)鍵區(qū)分是什么？生產(chǎn)中應(yīng)怎樣選擇正火及退火。=1\*GB2⑴將鋼加熱到預(yù)定溫度,保溫一段時間后緩慢冷卻（爐冷）,取得靠近平衡組織熱處理工藝叫做退火。正火是將加熱至合適溫度保溫后空冷熱處理工藝。=2\*GB2⑵正火比退火冷卻速度大。=3\*GB2⑶目不一樣:退火目是降低硬度,改善切削加工性能,消除應(yīng)力,穩(wěn)定尺寸,細(xì)化晶粒,調(diào)整組織,消除缺點,為后續(xù)熱處理做好組織準(zhǔn)備;正火關(guān)鍵目是細(xì)化晶粒,提升其力學(xué)性能。怎么選擇？1.切削加工性C＜0.25%時——正火0.25～0.5%——完全退火、正火0.5～0.77%——完全退火C≥0.77%時——正火+球化退火2.使用性能對亞共析鋼零件,正火比退火含有愈加好機械性能,若零件性能要求不高時(通常使用零件),可將正火作為最終熱處理3.經(jīng)濟性正火比退火生產(chǎn)周期短、成本低、效率高、操作簡便,在可能條件下,應(yīng)優(yōu)先采取附:（1）從切削加工性上考慮

切削加工性又包含硬度,切削脆性,表面粗糙度及對刀具磨損等。通常金屬硬度在HB170～230范圍內(nèi),切削性能很好。高于它過硬,難以加工,且刀具磨損快;過低則切屑不易斷,造成刀具發(fā)燒和磨損,加工后零件表面粗糙度很大。對于低、中碳結(jié)構(gòu)鋼以正火作為預(yù)先熱處理比較適宜,高碳結(jié)構(gòu)鋼和工具鋼則以退火為宜。至于合金鋼,因為合金元素加入,使鋼硬度有所提升,故中碳以上合金鋼通常都采取退火以改善切削性。

（2）從使用性能上考慮

如工件性能要求不太高,隨即不再進行淬火和回火,那么往往用正火來提升其機械性能,但若零件形狀比較復(fù)雜,正火冷卻速度有形成裂紋危險,應(yīng)采取退火。

（3）從經(jīng)濟上考慮

正火比退火生產(chǎn)周期短,耗能少,且操作簡便,故在可能條件下,應(yīng)優(yōu)先考慮以正火替換退火。畫出經(jīng)典金屬材料拉伸曲線,并將多個不一樣階段表示出來。簡述金屬化合物和固溶體在結(jié)構(gòu)上和性能上區(qū)分合金在固態(tài)時,組元間會相互溶解,形成一個在某一組元晶格中包含有其她組元新相,這種新相叫固溶體。溶質(zhì)溶入量↑晶格畸變↑強度、硬度↑合金組元間發(fā)生相互作用而形成晶格類型和特征完全不一樣于任一組元且含有金屬特征新相即為金屬間化合物,或稱中間相。熔點高,硬度高,脆性大。合金中通常作為強化相存在。說明共析鋼C曲線各個區(qū),各條線物理意義。6、敘述鑄鐵不一樣階段石墨化程度與其最終組織關(guān)系名稱石墨化程度顯微組織第一階段第二階段灰口鑄鐵完全石墨化完全石墨化鐵素體+石墨完全石墨化部分石墨化鐵素體+珠光體+石墨完全石墨化未石墨化珠光體+石墨麻口鑄鐵部分石墨化未石墨化萊氏體+珠光體+石墨白口鑄鐵未石墨化未石墨化萊氏體+珠光體+滲碳體7、將Φ5mmT8鋼加熱至760℃在C曲線上描出工藝曲線示意圖。(圖略)答:珠光體:冷卻至線~650℃溫度范圍內(nèi)等溫停留一段時間,再冷卻下來得到珠光體組織。索氏體:冷卻至650℃~600℃溫度范圍內(nèi)等溫停留一段時間,再冷卻下來得到索氏體組織屈氏體:冷卻至600℃~550上貝氏體:冷卻至550℃~350下貝氏體:冷卻至350℃~Ms℃屈氏體+馬氏體:以大于取得馬氏體組織最小冷卻速度并小于取得珠光體組織最大冷卻速度連續(xù)冷卻,取得屈氏體+馬氏體馬氏體+少許殘余奧氏體:以大于取得馬氏體組織最小冷卻速度冷卻取得馬氏體+少許殘余奧氏體。某型號柴油機凸輪軸,要求凸輪表面有高硬度（HRC>50）,而心部含有良好韌性（Ak>40J）,原采取45鋼調(diào)質(zhì)處理再在凸輪表面進行高頻淬火,最終低溫回火,現(xiàn)因工廠庫存45鋼已用完,只剩下15鋼,擬用15鋼替換,試說明:=1\*GB2⑴原45鋼各熱處理工序作用。=2\*GB2⑵改用15鋼后,應(yīng)按原熱處理工序進行能否滿足性能要求？為何？=3\*GB2⑶改用15鋼后,為達成所要求性能,在心部強度足夠前提下采取何種熱處理工藝