【正文】 粗大→力學性能 ↓，變形開裂 ↑ ③ 合金鋼 ：加熱溫度 ＞ 碳鋼 ⑵淬火方法 ①單介質(zhì)淬 ： 簡單碳鋼及合金鋼工件。 目的 ： 減少 Ar獲 最大數(shù)量 M， 提高硬度 、耐磨性， 穩(wěn)定尺寸。 ⒍ 鋼的化學熱處理 化學熱處理 ：在加熱和保溫中使活性原子滲入其表面， 改變表面的化學成分和組織 ，改善表面性能。 ③ 良好焊接性 能和冷成形性能 ① 低 C:＜ % ② Me 以 Mn 為主 、 Mn和 Si 固溶強化 ③ 加入 V、 ,Nb,Ti 等元素細化 F晶粒 ④ 加入 P 細化珠光體 ⑤ 加入 Cu 抗腐蝕 一般供應狀態(tài)使用 ,不熱處理焊接結構 可進行一次正火 ,改善焊區(qū)性能 鐵素體 +索氏體 ⒉ 合金滲碳鋼 ① 低淬透性 :20Cr,15Cr 小沖擊載荷耐磨件 ,如活塞銷 ,小齒輪 . ② 中淬透性 :20CrMnTi： 高速較高載有沖擊的耐磨件 ,重要齒輪 ,連軸器 。 ⒋ 合金彈簧鋼 ① 以 Si,Mn 合化 :65Mn, 60Si2Mn用于汽車 ,拖拉機 ,機車的板簧和螺旋彈簧 ② 以 Cr,V,W 合金化 :50CVA350℃ ～ 400℃ 以下重載 , 較大型彈簧 ,如高速柴油機氣門彈簧 . ① 高 σe 和 σs , 高屈強比 ② 高疲勞抗力 ③ 足夠塑韌性 ,能承受震動 ,沖擊 ④ 有較好 淬透性 ,不易脫 C ,易繞卷成形 ① 中高 C:%～ % ② 加入 Si,Mn 提高淬透性也提高屈強比 ③ 加入 Cr,W,V 也提高淬透性 加入 SiCr不易脫 C加入 CrV細化晶粒 , 耐沖擊 ,高溫強度好 ① 熱成形法 制彈簧熱軋鋼絲鋼板 → 卷彎曲成型 → 淬火 +中溫回火 → 噴丸 ② 冷成形法 制彈簧鋼絲鋼板 → 淬火 +中溫回火 → 冷卷彎曲成型 → 去應力 →噴丸 T39。 機械工程材料復習 Page 37 of 77 鋼 種 典型鋼號及其應用 性能特點 成分特點與合金化原則 熱處理特點 使用態(tài)組織 ⒎ 高速鋼 （高速工具速鋼） ① W 系 :W18Cr4V ② WMo 系 :W6Mo5Cr4V2 作高速切削刃具鑄造組織有魚骨狀共晶 ① 高硬度 :HRC ＞ 60 ② 高耐磨性 ③ 高熱硬性 ④ 足夠塑性和韌性 ① 高 C: %～ % 要保證能與 W、 Cr、 V 等形成足夠數(shù)量的 Cem；有一定數(shù)量的 C溶于 A 中，以保證 M 的高硬度。 ⑵ 金屬化合物 ： 熔點、硬度高、脆性大。 ①縮孔與縮松 集中的縮孔： 金屬凝固時體積要收縮，如果得不到液體的補充，就會形成縮孔。 ⒉ ） 奧 氏體的形成： 晶核形成、晶核長大、剩余滲碳體溶解、奧氏體成分均勻化四個基本過程。 回火組織 為 T 回 ， 目的 ： 較高的彈性極限和屈服強度，并有一定的韌性。 第 5 章 常用金屬材料及性能 基本 要求 熟悉工業(yè)用鋼、鑄鐵的分 類和編號方法，從其牌號即可判斷其種類、大致化學成分、主要性能特點、常用熱處理工藝選擇、使用態(tài)組織 、 典型用途及相應組織 ， ⒈ 熟悉 碳鋼 ： 普通碳素結構鋼 Q21 Q235 等 ； 優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼 4 60 等 ； 碳素工具鋼 TT T12 等 。 ⑵、鋼的冷卻轉變（等溫冷卻） ： 共析鋼過冷奧氏體等溫轉變產(chǎn)物的組織和特性 1） 珠 光體類轉變 組織 ： (高溫轉變區(qū) )，在 A1～ 550℃ 之間 機械工程材料復習 42 2）貝氏體轉變 (中溫轉變 )： 轉變溫度 ：在 550℃～ Ms：之間， 550℃~350℃ 上貝氏體 半擴散型， Fe不擴散 ， C原子有一定的擴散能力 羽毛狀 碳化物在 F 間，韌性差 350℃~MS 下貝氏體 C原子有一定的擴散能力 針狀 碳化物在 F 內(nèi)，韌性高，綜合機械性能好 3） .低溫轉變：（ 馬氏體轉變 ） ： 溫度 Ms～ Mf，馬氏體轉變區(qū) ⑷、鋼的冷卻轉變（連續(xù)冷卻） 1） 轉變產(chǎn)物 ： ① 冷卻速度＞ kV 時，鋼將轉變?yōu)?M+A 殘 ② 冷卻速度＜ ?kV 時，鋼將全部轉變?yōu)?P類 ③ 冷卻速度≈ kV ～ ?kV 之間 (例如油冷 )時： M+A 殘 +T ⒊ 掌握 鋼在回火時的轉變 1） 回火目的 ： ①獲得所需要的機械性能 ， ②穩(wěn)定組織和尺寸： ③ 消除內(nèi)應力： 2） 回火后組織 機械工程材料復習 43 低溫回火 ： 150～ 250℃， 得 M 回 。 ⒊ 掌握 冷塑性變 形過程中的材料行為及性能變化 冷塑性變形對金屬組織與性能的影響 冷塑性變形金屬加熱時組織與性能的變化 機械工程材料復習 41 ⒋ 掌握 熱塑性變形過程中的材料行為及性能變化 金屬的熱加工和冷加工 熱塑性變形對金屬組織和性能的影響 第 4 章 改善材料性能的熱處理、合金化及改性 ⒈掌握概念： P、 S、 T、 B、 M、 S 回 、 T 回 、 M 回、 、完全退火 、 球化退火 、 擴散退火 、 去應力退火 、正火、 淬火、 淬透性、淬硬性、 表面淬火、 滲碳、調(diào)質(zhì) 。 ⑵ 合 金結晶的特點： 合金結晶時有相的變化、成分變化，有成分偏析 ，它將引起鑄件力學性能惡化和抗腐蝕性能降低。 第二章 材料的組成和內(nèi)部結構特征 ⒈掌握概念（ 名詞解釋）： 固溶體、固溶強化、 枝晶偏析、 A、 F、 P、 Fe3C。 最終熱處理 ：淬火 +低溫回火工藝路線：鍛造＋ 球化退火＋機加工＋淬火＋低溫回火 M′＋粒狀Cem＋少量 A 殘余 與碳素工具鋼相比較，淬透性提高，可采用油淬火。 ① 表面淬火 。 3）低碳鋼滲碳緩冷組織 ： 表層： P＋ Fe3CII(過共析相 ) 心部 ：亞共析組織 (P＋ F)， 中間 ：過渡組織； 4）滲碳后的熱處理 ① 滲碳后 淬火 +低溫回火 淬火后組織 ： M＋ A 殘 ， ⒎鋼的合金化 合金元素在鋼中的作用： 提高鋼的淬透性，細化晶粒，提高鋼的回火穩(wěn)定性，防止回火脆性，二次硬化，固溶強化，第二相強化（彌散強化），增加韌性，提高鋼的耐蝕性或耐熱性。表面硬度↑ 2～ 3HRC，脆性↓。 用于 ： 形狀復雜和性能較高的較小零件。加熱溫度＜ C3A 時，硬度降低。 ⑴ . 淬 透性 ： 在規(guī)定 淬火條件下得到 M 多少 的能力 ，決定鋼材 淬硬深度和硬度分布的特性； 是鋼的屬性。 ⒉預先熱處理工藝應用 工具鋼：球化退火；結構鋼：正火，完全退火。 退火目的 ： 改善 鑄、鍛、焊粗大 不均勻的組織 ，降硬度，提高塑性， 改善 冷加工 工藝性。 多邊形 F+粒狀 Fe3C ⒋材料組織結構變化實現(xiàn)的性能強化 ： 固溶強化 ： 通過合金化 (加入合金元素 )組成固溶體，使金屬材料得到強化稱為固溶強化 ； 細晶強化： 強度、硬度越高；其塑性、韌性越好。 下貝氏體 ：鐵素體針細小，碳化物分布均勻，所以 硬度高，韌性好，綜合機械性能好。 塑性變形 組織與性能 機械工程材料復習 Page 27 of 77 1）組織與 性能 的變化 金屬塑性變形后產(chǎn)生晶格畸變，晶粒破碎現(xiàn)象，處于組織不穩(wěn)定狀態(tài) 的 非平衡組織 ， 非平衡組織向平衡組織轉變： 可通過 再結晶、時效及回火 實現(xiàn) 。 多相合金組織性能： 較單相組織合金有更高的綜合機械性能，工程實際中多采用多相組織的合金 。 具備根據(jù)零件的服役條件合理選擇和使用材料 ； 具備正確制定熱處理工藝方法和妥善安排工藝路線的能力。 簡述回火的目的。 A 理論結晶溫度總是低于實際結晶溫度 B 理論結晶溫度總是等于實際結晶溫度 C 理論結晶溫度總是大于實際結晶溫度 D 實際結晶溫 度和理論結晶溫度沒有關系 1零件滲碳后，一般需經(jīng)過（ ）才能達到表面硬度高而且耐磨的目的。 6. 可鍛鑄鐵中的團絮狀石墨是澆注球墨鑄鐵時石墨球化不良的結果。 機械工程材料復習 Page 15 of 77 1常見的金屬晶體結構有 ____________、 ____________和 ____________三種。 ，它是在 過程中形成的，它 了陶瓷的強度。 得分 機械工程材料復習 Page 14 of 77 機械工程材料期末迎考復習題 (20201008 17:20:04) 標簽： 馬氏體鐵素體奧氏體不銹鋼灰口鑄鐵淬透性 分類： 學習、娛樂、電影、電視 一、填空 結構，體心 結構和密排 _____ 結構。 5．淬火臨界冷卻速度是鋼獲得馬氏體的最小冷卻速度。 11．一般表面淬火應選 中碳成分 鋼，調(diào)質(zhì)件應選用 中碳成分 鋼。 3. 檢測淬火鋼件的硬度一般用 洛氏（ HRC） 硬度；而檢測退火和正火鋼件的硬度常用 布氏（ HRB） 硬度。 ? W18Cr4V鋼： 560℃ 三次回火。 ? 枝晶偏析 ：在一個枝晶范圍內(nèi)或一個晶粒范圍內(nèi)成分不均勻的現(xiàn)象。 ? ⑶ 再結晶溫度：發(fā)生再結晶的最低溫度。 ? ⑸ 固溶體與化合物的區(qū)別：①結構；②性能；③表達方式 ? 合金元素在鋼中的作用 ? 強化鐵素體； ? 形成化合物 —— 第二相強化 機械工程材料復習 Page 6 of 77 ? 擴大（ C,Mn,Ni,Co）或縮小（ Cr,Si,W,Mo） A相區(qū) ? 使 S、 E點左移 ? 影響 A化 ? 溶于 A(除 Co外 ), 使 C曲線右移 , Vk減小 , 淬透性提高 . ? 除 Co、 Al外，使 Ms、 Mf點下降。 ? 鐵素體：碳在 ?Fe中的固溶體。強度和塑性同時增加，在斷裂前消耗的功大，因而韌性也好 . 機械工程材料復習 Page 4 of 77 ? 細晶強化：通過細化晶粒來提高強度、硬度和塑性、韌性的方法。 ? ⑵ 晶體缺陷 — 晶格不完整的部位 ? ① 點 缺陷 ? 空位：晶格中的空結點。 機械工程材料復習 Page 2 of 77 ? 焊接性能：產(chǎn)生焊接缺陷的傾向。 ? ⑹ 斷裂韌性：材料抵抗內(nèi)部裂紋擴展的能力。機械工程材料復習 Page 1 of 77 《《 機機 械械 工工 程程 材材 料料 》》 總 復 習 ? 條件屈服強度 ? — 殘余塑變?yōu)?%時的應力。指標為 α 冷脆轉變溫度以上。 ? 切削性能：對刀具的磨損、斷屑能力及導熱性。 ? 晶粒：組成金屬的方位不同、外形不規(guī)則的小晶體 . 機械工程材料復習 Page 3 of 77 ? 晶界：晶粒之間的交界面。 ? 晶粒越細，單位體積內(nèi)同時參與變形的晶粒數(shù)目越多 ,變形越均勻，在斷裂前將發(fā)生較大塑性變形。 ? 為過渡族金屬元素與小原子半徑非金屬元素組成。 ? 強碳化物形成元素： Ti、 Nb、 V 如 TiC、 VC ? 中碳化物形成元素 ： W、 Mo、 C