工程材料復(fù)習(xí)思考題匯編(存儲(chǔ)版)
【正文】 。、連續(xù)冷卻？ 答：等溫冷卻：把奧氏體迅速冷卻到Ar1以下某一溫度保溫，待其分解轉(zhuǎn)變完成后，再冷至室溫的一種冷卻轉(zhuǎn)變方式。然而工件淬火時(shí)表面冷速最大，心部冷速最小，由表面至心部冷速逐漸降低。上貝氏體：冷卻至600～350℃溫度范圍內(nèi)等溫停留一段時(shí)間，再冷卻下來(lái)得到上貝氏體組織。有時(shí)也用于焊接結(jié)構(gòu)。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。當(dāng)鋼件尺寸較小時(shí)，正火后組織：S，而退火后組織：P。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。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(zhǎng)的時(shí)間使其完成B轉(zhuǎn)變。（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。：淬火內(nèi)應(yīng)力如不及時(shí)通過(guò)回火來(lái)消除,對(duì)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(huì)發(fā)生變形與開(kāi)裂。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。，并說(shuō)明其技術(shù)條件的標(biāo)注方法。滲氮主要用于要求耐磨性和精密度很高的各種高速傳動(dòng)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(mén))等。？答；合金元素對(duì)回火轉(zhuǎn)變及性能的影響如下：：由于合金元素的擴(kuò)散慢并阻礙碳的擴(kuò)散,還阻礙碳化物的聚集和長(zhǎng)大,因而合金鋼中的碳化物在較高的回火溫度時(shí),仍能保持均勻彌散分布的細(xì)小碳化物的顆粒。 (2)有共格位向關(guān)系。3)滲氮層的致密性和化學(xué)穩(wěn)定性均很高,因此滲氮工件具有高的耐蝕性。常用的表面淬火方法有：；。內(nèi)應(yīng)力和脆性降低，保持了高硬度和高耐磨性。工件在加熱爐中安放時(shí),要盡量保證受熱均勻,防止加熱時(shí)變形。，并說(shuō)明其回火后獲得的組織和大致的硬度：（1）45鋼小軸（要求綜合機(jī)械性能）；（2）60鋼彈簧；（3）T12鋼銼刀。充分利用了水在高溫區(qū)冷速快和油在低溫區(qū)冷速慢的優(yōu)點(diǎn)，既可以保證工件得到馬氏體組織，又可以降低工件在馬氏體區(qū)的冷速，減少組織應(yīng)力，從而防止工件變形或開(kāi)裂。組織：索氏體和球狀滲碳體。？ 答：與退火的區(qū)別是①加熱溫度不同，對(duì)于過(guò)共析鋼退火加熱溫度在Ac1以上30～50℃而正火加熱溫度在Accm以上30～50℃。3）鍛造過(guò)熱后的60鋼鍛坯；答：完全退火。，并指出退火目的及退火后的組織：1）經(jīng)冷軋后的15鋼鋼板，要求降低硬度；答：再結(jié)晶退火。（2）生產(chǎn)上常用的退火操作有完全退火、等溫退火、球化退火、擴(kuò)散退火、去應(yīng)力退火和再結(jié)晶退火等。索氏體：冷卻至650～600℃溫度范圍內(nèi)等溫停留一段時(shí)間，再冷卻下來(lái)得到索光體組織。(2)一定尺寸工件在某介質(zhì)中淬火，其淬透層的深度與工件截面各點(diǎn)的冷卻速度有關(guān)。？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。本質(zhì)晶粒度只代表鋼在加熱時(shí)奧氏體晶粒長(zhǎng)大傾向的大小。20：%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。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450。若牌號(hào)后面標(biāo)注字母A、B、C、D，則表示鋼材質(zhì)量等級(jí)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。21．根據(jù) FeFe3C 相圖，計(jì)算：1）室溫下，含碳 % 的鋼中珠光體和鐵素體各占多少；2）室溫下，含碳 % 的鋼中珠光體和二次滲碳體各占多少；3）鐵碳合金中，二次滲碳體和三次滲碳體的最大百分含量。白口鐵：%C的鐵碳合金。③由于鐵碳相圖是以無(wú)限緩慢加熱和冷卻的速度得到的，而在實(shí)際加熱和冷卻通常都有不同程度的滯后現(xiàn)象。由于滲碳體很脆，所以萊氏體是塑性很差的組織。滲碳體具有很高的硬度，但塑性很差，延伸率接近于零。加工強(qiáng)化：通過(guò)產(chǎn)生塑性變形來(lái)增大位錯(cuò)密度，從而增大位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻力，引起塑性變形抗力的增加，提高合金的強(qiáng)度和硬度。 11．分析加工硬化對(duì)金屬材料的強(qiáng)化作用？答：隨著塑性變形的進(jìn)行，位錯(cuò)密度不斷增加，因此位錯(cuò)在運(yùn)動(dòng)時(shí)的相互交割、位錯(cuò)纏結(jié)加劇，使位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力增大，引起變形抗力的增加。（3）通過(guò)熱加工，可使鑄態(tài)金屬中的枝晶偏析和非金屬夾雜分布發(fā)生改變，使它們沿著變形的方向細(xì)碎拉長(zhǎng)，形成熱壓力加工“纖維組織”（流線），使縱向的強(qiáng)度、塑性和韌性顯著大于橫向。②受到過(guò)冷度的影響，隨著過(guò)冷度的增大，晶核的形成率和成長(zhǎng)率都增大，但形成率的增長(zhǎng)比成長(zhǎng)率的增長(zhǎng)快；同時(shí)外來(lái)難熔雜質(zhì)以及振動(dòng)和攪拌的方法也會(huì)增大形核率。淬透性：鋼在淬火后獲得淬硬層深度大小的能力。奧氏體: 碳在γFe中形成的間隙固溶體.殘余奧氏體：M轉(zhuǎn)變結(jié)束后剩余的奧氏體。如果先共晶相與溶液之間的密度差別較大，則在緩慢冷卻條件下凝固時(shí)，先共晶相便會(huì)在液體中上浮或下沉，從而導(dǎo)致結(jié)晶后鑄件上下部分的化學(xué)成分不一致，產(chǎn)生比重偏析。加工硬化：隨著塑性變形的增加，金屬的強(qiáng)度、硬度迅速增加；塑性、韌性迅速下降的現(xiàn)象。變質(zhì)處理：在液態(tài)金屬結(jié)晶前，特意加入某些難熔固態(tài)顆粒，造成大量可以成為非自發(fā)晶核的固態(tài)質(zhì)點(diǎn)，使結(jié)晶時(shí)的晶核數(shù)目大大增加，從而提高了形核率，細(xì)化晶粒，這種處理方法即為變質(zhì)處理。比重偏析：比重偏析是由組成相與溶液之間的密度差別所引起的。馬氏體：碳在αFe中的過(guò)飽和固溶體。淬火臨界冷卻速度（Vk）：淬火時(shí)獲得全部馬氏體組織的最小冷卻速度。？晶核的形成率和成長(zhǎng)率受到哪些因素的影響？答：①金屬結(jié)晶的基本規(guī)律是形核和核長(zhǎng)大。（2）通過(guò)熱加工，可使鑄態(tài)金屬中的
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