【正文】 T 再 = 熔 （ K） ； WT 再 =[*(3380+273)]273=℃ ＞ 1100℃ 。 20℃ 下加工 屬于 熱 加工 。 14． 試述固溶強(qiáng)化、加工強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化的強(qiáng)化原理 ,并說明三 者的區(qū)別 . 答： 固溶強(qiáng)化 ： 溶質(zhì)原子溶入后，要引起溶劑金屬的晶格產(chǎn)生畸變，進(jìn)而位錯運動時受到阻力增大。 區(qū)別： 固溶強(qiáng)化和 彌散強(qiáng)化都是利用合金的組成相來強(qiáng)化合金， 固溶強(qiáng)化是通過產(chǎn)生晶格 畸變，使位錯運動阻力增大來強(qiáng)化合金； 彌散強(qiáng)化是利用金屬化合物本身的高強(qiáng)度和硬度來強(qiáng)化合金；而加工強(qiáng)化是通過力的作用產(chǎn)生塑性變形，增大位錯密度以增大位錯運動阻力來強(qiáng)化合金；三者相比，通過 固溶強(qiáng)化得到的強(qiáng)度、硬度最低，但塑性、韌性最好，加工強(qiáng)化得到的強(qiáng)度、硬度最高，但塑韌性最差，彌散強(qiáng)化介于兩者之間。 奧氏體（ A） ：奧氏體是碳在 γ Fe 中形成的間隙固溶體，面心立方晶格。在鋼中以片狀存在或網(wǎng)絡(luò)狀存在于晶界。 珠光體 有較高的強(qiáng)度和硬度，但塑性較差。 ？ 在生產(chǎn)實踐中有何指導(dǎo)意義？ 有何局限性？ 答：①碳鋼和鑄鐵都是鐵碳合金，是使用最廣泛的金屬材料。對于鍛造 ， 根據(jù)相圖可確定鍛造溫度。 FeFe3C 圖中 S 、 C 、 E 、 P、 N 、 G 及 GS 、 SE 、 PQ 、 PSK 各 點 、 線的意義，并標(biāo)出各相區(qū)的相組成物和組織組成物。 PQ線：碳在鐵素體中的溶解度曲線，隨溫度的降低，碳在鐵素體中的溶解度減少，多余的碳以 CFe3 形式析出，從F 中析出的 CFe3 稱為三次滲碳體 ⅢCFe3 ， 由于鐵素體含碳很少，析出的 ⅢCFe3 很少，一般忽略，認(rèn)為從 727℃ 5 冷卻到室溫的顯微組織不變。 碳素鋼中亞共析鋼的組織由鐵素體和珠光體所組成，其中珠光體中的 滲碳體以細(xì)片狀分布在鐵素體基體上，隨著含碳量的增加，珠光體的含量增加，則鋼的強(qiáng)度、硬度增加，塑性、韌性降低。 白口鐵中 由于其組織中存在大量的滲碳體，具有很高的硬度和脆性，難以切削加工。 22．某工廠倉庫積壓了許多碳鋼（退火狀態(tài)），由于鋼材混雜，不知道鋼的化學(xué)成分，現(xiàn)找出其中一根，經(jīng)金相分析后，發(fā)現(xiàn)其組織為珠光體 +鐵素體，其中鐵素體占 80% ，問此鋼材的含碳量大約是多少？ 答：由于 組織為珠光體 +鐵素體 ，說明此鋼為亞共析鋼。 2）在室溫下，含碳 % 的鋼其強(qiáng)度比含碳 % 的鋼高； 答：因為在鋼中當(dāng)含碳量超過 %時，所析出的 二次滲碳體 在晶界形成連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)狀，使鋼的脆性增加，導(dǎo)致強(qiáng)度下降。這樣在吊重物時不會斷裂。 。若牌號后面標(biāo)注字母 A、 B、 C、D，則表示鋼材質(zhì)量等級不同， A、 B、 C、 D 質(zhì)量依次提高，“ F”表示沸騰鋼， “ b”為半鎮(zhèn)靜鋼，不標(biāo)“ F”和“ b”的為鎮(zhèn)靜鋼。若為高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼，則在鋼號最后附以“ A”字。 車床主軸：要求有較高綜合機(jī)械性能，用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，如 4 50。 45 鋼： 含碳量為 %的優(yōu)質(zhì) 碳素結(jié)構(gòu)鋼。 20：含碳量為 %的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。 T12A：含碳 量為 %的高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼。本質(zhì)晶粒度只代表鋼在加熱時奧氏體晶粒長大傾向的大小。 （ 2） 珠光體 是過冷奧氏體在 550℃以上等溫停留時發(fā)生轉(zhuǎn)變，它是由鐵素體和滲碳體組成的片層相間的組織。 ？ 馬氏體的硬度與含 碳量關(guān)系如何？ 答：（ 1）兩種，板條馬氏體和片狀馬氏體。 33．為什么要對鋼件進(jìn)行熱處理？ 答：通過熱處理可以改變鋼的組織結(jié)構(gòu)，從而改善鋼的性能。5mm的 T8鋼加熱至 760℃ 并保溫足夠時間，問采用什么樣的冷卻工藝可得到如下組織：珠光體，索氏體，屈氏體，上貝氏體，下貝氏體，屈氏體 +馬氏體，馬氏體 +少量殘余奧氏體；在 C曲線上描出工藝曲線示意圖。 上貝氏體：冷卻至 600～ 350℃溫度范圍內(nèi)等溫停留一段時間，再冷卻下來得到上貝氏體組織。 (2) 36．退火的主要目的是什么？生產(chǎn)上常用的退火操作有哪幾種？指出退火操作的應(yīng)用范圍。有時也用于焊接結(jié)構(gòu)。（ 2）過共析鋼組織若為層狀滲碳體和網(wǎng)狀二次滲碳體時，不僅硬度高，難以切削加工，且增大鋼的脆性，易產(chǎn)生淬火變形及開裂。細(xì) 化晶粒，均勻組織，消除內(nèi)應(yīng)力，降低硬度以消除加工硬化現(xiàn)象。因此退火目的：細(xì)化晶粒，均勻組織，消除內(nèi)應(yīng)力，降低硬度，改善切削加工性。因此退火目的：細(xì)化晶粒，均勻組織，消除內(nèi)應(yīng)力，降低硬度，改善切削加工性。通過球化退火，使層狀滲碳體和網(wǎng)狀滲碳體變?yōu)榍驙顫B碳體，降低硬度，均勻組織、改善切削加工性。當(dāng)鋼件尺寸較小時，正火 后組織： S，而退火后組織： P。組織：晶粒均勻細(xì)小的鐵素體和索氏體。 答：淬火的目的是使奧氏體化后的工件獲得盡量多的馬氏體并配以不同溫度回火獲得各種需要的性能。適合于小尺寸且形狀簡單的工件。 等溫淬火法：它是將加熱的工件放入溫度稍高于 Ms的硝鹽浴或堿浴中，保溫足夠長的時間使其完成 B轉(zhuǎn)變。這種方法可以減少工件內(nèi)外的溫差和減慢馬氏體轉(zhuǎn)變時的冷卻速度，從而有效地減少內(nèi)應(yīng)力，防止產(chǎn)生變形 和開裂。 （ 2）淬火溫度為 850℃左右， 回火溫度為 350℃～ 500℃左右 ，其回火后獲得的組織為 回火屈氏體 ， 大致的硬度 40～48HRC。 為減小變形或開裂，出了正確選擇鋼材和合理設(shè)計工件的結(jié)構(gòu)外，在工藝上可采取下列措施： 預(yù)先熱處理 ； 淬火 工藝 ： 正確確定加熱溫度與加熱時間 ,避免奧氏體晶粒粗化。 ： 淬火內(nèi)應(yīng)力如不及時通過回火來消除 ,對某些形狀復(fù)雜的或碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的工件 ,在等待回火期間就會發(fā)生變形與開裂。常用的回火操作有低溫回火、中溫回火、高溫回火。 中溫回火后的組織為回火屈氏體，硬度 HRC3545，具有一定的韌性和高的彈性極限及屈服極限。 ？常用的表面淬火方法有哪幾種？并說明表面淬火前應(yīng)采用何種預(yù)先熱處理。 ，并說明其技術(shù)條件的標(biāo)注方法。 氮化的主要特點為： 1)工件經(jīng)滲氮后表面形成一層極硬的合金氮化物 (如 CrN、 MoN、 AIN 等 ),滲氮層的硬度一般可達(dá) 950~1200HV(相當(dāng)于 6872HRC),且滲氮層具有高的紅硬性 (即在 600~650℃仍有較高硬度 )。 滲氮主要用于要求耐磨性和精密度很高的各種高速傳動的精密齒輪、高精度機(jī)床主軸 ,交變載荷作用下要求疲勞強(qiáng)度高的零件 (高速柴油機(jī)曲軸 ),以及要求變形小和具有一定耐熱、抗蝕能力的耐磨零件 (閥門 )等。 (3)在通常情況下 ,過冷奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變開始后 ,必須在不斷降溫條件下轉(zhuǎn)變才能繼續(xù)進(jìn)行 ,冷卻過程中斷 ,轉(zhuǎn)變立即停止。 ？為什么調(diào)質(zhì)鋼的含碳量均為中碳？合金調(diào)質(zhì)鋼中常含哪些合金元素？它們在調(diào)質(zhì)鋼中起什么作用？ 答：通常把經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后才使用的鋼稱為調(diào)質(zhì)鋼。 合金調(diào)質(zhì)鋼中常含合金元素有 鉻、錳、鎳、硅、鉬、鎢、釩、鋁、鈦等。鉬、鎢的主要作用是防止或減輕第二類回火脆性 ,并增加回火穩(wěn)定性 。因為若按常規(guī)方法來確定淬火加熱溫度，則合金碳化物不易溶解，不能滿足在高速切削時刀具應(yīng)保持紅硬性、高耐磨性的要求。 答： 灰鑄鐵中石墨呈片狀，片狀石墨的強(qiáng)度、塑性、韌性幾乎為零 ,存在石墨地方就相當(dāng)于存在孔洞、微裂紋 ,它不僅破壞了基體的連續(xù)性 ,減少了基體受力有效面積 ,而且 在石墨片尖端處形成應(yīng)為集中 ,使材料形成脆性斷裂。 球墨鑄鐵中石墨呈球狀，所以對金屬基體的割裂作用較小 ,使得基體比較連續(xù) ,在拉伸時引起應(yīng)力集中的現(xiàn)象明顯下降 ,從而使基體強(qiáng)度利用率從灰鑄鐵的 30%~50%提高到 70%~90%,這就使球墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、塑性和韌性、疲勞強(qiáng)度不僅高于其它鑄鐵 ,而且可以與相應(yīng)組織的鑄鋼相比