【正文】 金屬工藝學第五版課后答案　　　說明σS 、 、σb、σ－1 、δ％、αk、4550HRC、300HBS的名稱含義　　答案：見教材。4550HRC表示洛氏硬度為4550；300HBS表示布氏硬度為300.解釋應力與應變的概念　　答：應力：物體由于外因(受力、濕度變化等)而變形時，在物體內各部分之間產(chǎn)生相互作用的內力，以抵抗這種外因的作用，并力圖使物體從變形后的位置回復到變形前的位置。在所考察的截面某一點單位面積上的內力稱為應力。應變：物體受力產(chǎn)生變形時，體內各點處變形程度一般并不相同。用以描述一點處變形的程度的力學量是該點的應變。為此可在該點處到一單元體，比較變形前后單元體大小和形狀的變化。說明晶粒粗細對力學性能的影響。一般情況下，晶粒越細小，金屬材料的強度和硬度越高，塑性和韌性越好。　　因為晶粒越小，晶界越多。晶界處的晶體排列是非常不規(guī)則的，晶面犬牙交錯，互相咬合，因而加強了金屬間的結合力。工業(yè)中常用細化晶粒的方法來提高金屬材料的機械性能，稱為細晶強化。晶粒的大小與過冷度和變質處理密切相關：過冷度：過冷度越大，產(chǎn)生的晶核越多，導致晶粒越細小。通常采用改變澆注溫度和冷卻條件的辦法來細化晶粒?！∽冑|處理：也叫孕育處理。金屬液中晶核多，則晶粒細小。通常采用澆注前添加變質劑的辦法來促進晶核產(chǎn)生，以擬制晶粒長大。　　　你如何理解相與組織，指出Fe C狀態(tài)圖中的相與組織?！　? 相與組織　相是指材料中結構相同、化學成分及性能同一的組成部分，相與相之間有界面分開?！跋唷笔呛辖鹬芯哂型辉泳奂癄顟B(tài)，既可能是一單相固溶體也可能是一化合物；組織一般系指用肉眼或在顯微鏡下所觀察到的材料內部所具有的某種形態(tài)特征或形貌圖像，實質上它是一種或多種相按一定方式相互結合所構成的整體的總稱。因此，相與組織的區(qū)別就是結構與組織的區(qū)別，結構描述的是原子尺度，而組織則指的是顯微尺度?！　『辖鸬慕M織是由相組成的，可由單相固溶體或化合物組成，也可由一個固溶體和一個化合物或兩個固溶體和兩個化合物等組成。正是由于這些相的形態(tài)、尺寸、相對數(shù)量和分布的不同，才形成各式各樣的組織，即組織可由單相組成，也可由多相組成。相組成物與組織組成物是人們把在合金相圖分析中出現(xiàn)的“相”稱為相組成物，出現(xiàn)的“顯微組織”稱為組織組成物。　　組織是材料性能的決定性因素。在相同條件下，不同的組織對應著不同的性能。Fe C狀態(tài)圖中的相與組織　　1). 鐵碳合金基本相　鐵素體 奧氏體 滲碳體　　2). 鐵碳合金基本組織三種單相組織；三種雙相組織 　　鐵碳合金基本組織　組 織 定義 符號 C溶解度 /% 結 構 性能特點單項 鐵素體 F 0～ 體心立方 軟、韌　　 奧氏體 A 0～ 面心立方 塑性好　　 滲碳體 Fe3C = 斜方 硬、脆雙項 珠光體 P = 體心立方+斜方 綜合性能好　 高溫萊氏體 Ld = 面心立方+斜方 硬、脆　　 低溫萊氏體 L′d = 體心立方+斜方 硬、脆　說明F、A、 Fe 3C、P的名稱、含碳量、晶體類型及力學性能特征。 F：鐵素體，%—% 體心立方晶格 力學性能特征見教材p16倒一段。　　 A：奧氏體，含碳量，% ，727℃%，面心立方晶格 力學性能特征見教材p17第六行。　 Fe 3C：滲碳體，%，金屬化合物，復雜的正交晶格，力學性能特征：硬度很高HBW＝800，塑性、韌性幾乎為零，脆性很大，延伸率接近于零?！：珠光體，％，鐵素體和滲碳體組成的機械混合物。其形態(tài)為鐵素體薄層和滲碳體薄層交替重疊的層狀復相物。力學性能特征介于鐵素體和滲碳體之間, ~900MPa,180 ~280HBS,伸長率為20 ~25%,沖擊功為24 ~,強度較高,硬度適中,塑性和韌性較好σb=770MPa,180HBS,δ=20%~35%,AKU=24~32J　.　　依Fe C狀態(tài)圖分析緩慢冷卻條件下45鋼和T10鋼的結晶過程與室溫組織，并劃出各自的冷卻曲線?！　〈鸢福?5鋼為亞共析鋼，其結晶過程與室溫組織，冷卻曲線參考課件中亞共析鋼部分　　 T10鋼為過共析鋼，其結晶過程與室溫組織，冷卻曲線參考課件中亞共析鋼部分　　　何謂退火和正火？兩者的特點和用途有什么不同？退火是將鋼件加熱到Ac1或Ac3以上（30~50℃），保溫一段時間，然后再緩慢的冷卻（一般用爐冷）。 　 正火是將鋼件加熱到Ac3或Acm以上（30~50℃），保溫一段時間，然后在空氣中冷卻，冷卻速度比退火稍快。 退火與正火的主要區(qū)別是： 　 正火是完全退火的一種變態(tài)或特例，二者僅是冷卻速度不同，通常退火是隨爐冷而正火是在空氣中冷卻，正火既適用于亞共析鋼也適用于過共板鋼，對于共析鋼，正火一般用于消除網(wǎng)狀碳化物；對于亞共析鋼，正火的目的與退火基本相同，主要是細化晶粒，消除組織中的缺陷，但正火組織中珠光體片較退火者細，且亞共析鋼中珠光數(shù)量多鐵素體數(shù)量少，因此，經(jīng)正火后鋼的硬度、強度均較退火的高，由此可知，在生產(chǎn)實踐中，鋼中有網(wǎng)狀滲碳體的材料需先經(jīng)正火消除后方可使用其他工藝，而對熱處理后有性能要求的材料，則據(jù)要求的不同及鋼種不同選擇退火工藝，如：要求熱處理后有一定的強度、硬度，可選擇正火工藝；要求有一定的塑性，盡量降低強度、硬度的則應選擇退火工藝。 　　生產(chǎn)上常用的退火操作種類 　?。?）完全退火（俗稱退火）主要用于亞共橋鋼和合金鋼的鑄件、鍛件及熱軋型材，有的也用做焊接結構件，其目的是細化晶粒，改善組織，消除殘余應力，降低硬度、提高塑性，改善切削加工性能，完全退火是一種時間很長的退火工藝，為了縮短其退火時間，目前常采用等溫火的工藝來取代完全退火工藝，同完全退火比較，等溫火的目的與完全退火相同，但它大大縮短了退火時間。 ?。?）球化退火主要用于過共析鋼及合金工具鋼（如刀具、量具、模具以及軸承等所有鋼種）。其目的主要是降低硬度，改善切削加工性，并為以后淬火作好準備。 　?。?）去應力退火（又稱低溫退火）主要用來消除鑄件、鍛件及焊接件、熱軋件等內應力。 　　（4）再結晶退火用來消除冷加工（冷拉、冷沖、冷軋等）產(chǎn)生的加工硬化。目的是消除內應力，提高塑性，改善組織。 （5）擴散退火主要用于合金鋼，特別是合金鋼的鑄件和鋼錠。目的是利用高溫下原子具有較大的擴散能力來減輕或消除鋼中化學成分不均勻的現(xiàn)象?！′摯慊鸷笏@得的馬氏體組織與鐵素體有何相同和不同之處？鋼中的馬氏體組織表現(xiàn)出什么特性？ 　　在鋼中馬氏體和鐵素體具有相同的結構，都是碳在a鐵中的固溶體，但馬氏體是碳在a鐵中的過飽和固溶體，鐵素體是碳在a鐵中的間隙固溶體?！●R氏體中過飽和溶解有碳元素，所以它可以很硬，實際上低碳馬氏體的硬度并不高。馬氏體中還有大量位錯和其它亞結構，也是使它硬度增大的因素，馬氏體的三維組織形態(tài)通常有片狀或者板條狀，但是在金相觀察中（二維）通常表現(xiàn)為針狀。高的強度和硬度是鋼中馬氏體的主要特征之一。 鋼在淬火后為什么要回火？三種類型回火的加熱溫度規(guī)范、目的和應用有什么不同？淬火后的馬氏體加殘余奧氏體組織，是一種不穩(wěn)定的組織，如果碰到適宜的條件，會隨時發(fā)生轉變，