【正文】 氏體，具有較高彈性和一定韌性，主要用于彈簧的處理。由于它可以使鋼同時受到形變強化和相變強化，因此可以大大提高鋼的綜合力學(xué)性能。 形變強化（位錯強化） 冷變形時，使晶粒拉長、產(chǎn)生碎晶、晶格扭曲，造成強化 強化金屬的方法 67 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 68 ① 成分在 F點以左的合金 Ⅱ 稱為不能熱處理強化的鋁合金。 F失去原 M形態(tài)，成為多邊形顆粒狀，同時滲碳體聚集長大 性 能 強度和硬度較高（ 25～30HRC），塑性和韌性較好 保持較高的強度和硬度（ 25～ 35HRC) 同時具有更好的塑性和韌性。 700℃ ：原來組織 F+P 760℃ ： F+M+A殘 850℃ ： M+A殘 1100℃ ：粗大的 M+A殘 習(xí)題 18 74 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 75 19．指出下列工件淬火及回火溫度，并說明回火后獲得的組織： （ 1） 45鋼小軸（要求綜合力學(xué)性能好）；（ 2） 60鋼彈簧；（ 3） T12鋼銼刀。 習(xí)題 21 77 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 78 模擬試卷答案：一、改錯題（在錯誤處的文句下方劃線，并寫出正確的文句只劃線不改錯無分；每題 1分，共 10分。 （ 亞 ） 利用合金元素產(chǎn)生 細 晶粒鋼，既減少晶界的面積，又提高晶界的強度，可提高鋼的抗高溫蠕變性能。 (K1=σ(πa)1/2) 79 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 80 單項選擇題（每題 1分，共 10分） 1. 金屬材料的沖擊韌度用符號 ak 表示，其計算單位為 （ 2 ） (1) N/mm2 (2) J/cm2 (3) kgf?m/mm2 (4) Pa/mm2 ，試樣承受的載荷為 （ 4 ） (1) 靜載荷 (2) 動載荷 (3) 沖擊載荷 (4) 交變載荷 3. 固溶強化的基本原因是 （ 4 ） (1) 晶格類型發(fā)生變化 (2) 晶粒變細 (3) 晶格發(fā)生滑移 (4) 晶格發(fā)生畸變 4. 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 % 的碳鋼，當(dāng)加熱至 Ac1～ Accm時，其組織應(yīng)為（ 3 ） (1) F+A (2) P+A (3) A+Fe3CII (4) P+ Fe3CII 5. A Ar Ac A3之間的關(guān)系為 （ 2 ） (1) A1Ar1Ac1A3 (2) Ar1A1Ac1A3 (3) Ar1A1Ac1A3 (4) A3Ac1A1Ar1 6. 過冷奧氏體轉(zhuǎn)變前所停留的時間稱為 （ 1 ） (1) 孕育期 (2) 轉(zhuǎn)變期 (3) 過渡期 (4) 停留期 80 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 81 7. 與鋼相比，鑄鐵工藝性能的突出特點是 （ 3 ） (1)焊接性能好 (2)鍛造性能好 (3)流動性好 (4)熱處理性能好 8. 量具的最終熱處理一般為 （ 4 ） (1)淬火 (2)淬火 +高溫回火 (3)等溫淬火 (4)淬火 +低溫回火 9. 60 鋼可以制造下列工件 （ 2 ） (1) 游標(biāo)卡尺 (2) 齒輪 (3) 塞規(guī) (4) 銼刀 10. 使鋼固溶強化最為顯著的化學(xué)元素有 （ 4 ） (1) Cr (2) Mn (3) Ni (4) P 81 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 82 82 四、多項選擇題（在五個備選答案中，至少有二個答案是正確的。 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 88 5. 畫出 T8鋼的 過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線。 （ 10分） 解： xxWs ???4030x5 2 6 7 3 ???9 9 7 3 0 5 ??x 86 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 87 4. 現(xiàn)有 45號鋼材料，請 1）根據(jù)鐵碳合金相圖，畫出合金從液態(tài)冷卻到室溫的溫度 — 時間曲線，并寫出各個階段的組織轉(zhuǎn)變過程； 2）如果大批或小批生產(chǎn)小軸零件，請分別選擇兩種合適的熱處理方案； 3）在 C曲線上畫出這兩種熱處理方案的工藝曲線，并分別標(biāo)出其室溫時的組織狀態(tài)； 解： 2）大批生產(chǎn)小軸零件，采用正火熱處理方案；小批采用調(diào)質(zhì)熱處理方案。 5．彈簧淬火后應(yīng)采用中溫回火，可以得到回火 ___回火托氏體 ____組織。（ 大 ） 球化退火為得到在鐵素體基體上均勻分布的球狀滲碳體，故其冷卻速度比完全退火慢，占用爐子時間 長 。硅的加入增加鋼的淬透性和回火穩(wěn)定性。 （ 1）經(jīng)冷軋后的 15鋼鋼板，要求降低硬度； （ 2） ZG35的鑄造齒輪； （ 3）改善 T12鋼的切削加工性能。 習(xí)題 13 69 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 70 14. 試比較索氏體和回火索氏體，托氏體和回火托氏體，馬氏體和回火馬氏體之間在形成條件、組織形態(tài)、性能上的主要區(qū)別。 固溶強化 外來原子溶入基體中形成固溶體，產(chǎn)生晶格畸變造成的強化 彌散強化 材料通過基體中分布有細小彌散的第二相質(zhì)點而產(chǎn)生的強化。消除第 Ⅱ 類回火脆性的方法：回火后快速冷卻，使雜質(zhì)來不及在晶界上偏析，如圖 174所示；對于大截面工件在鋼中加入 ω Ｗ =１％或ω Mo=％，回火后緩冷也不發(fā)生第 Ⅱ 類回火脆性。 (1) 低溫回火 （ 150～ 250℃ ） 組織為回火馬氏體，能降低內(nèi)應(yīng)力和脆性，并保持高硬度和耐磨性。一般規(guī)定由工件表面到半馬氏體區(qū)的深度作為淬硬層深度。但亞共析碳鋼的 CCT曲線與共析碳鋼卻大不相同，它多出一條先共析鐵素體的析出線外，還出現(xiàn)了貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)，因此亞共析碳鋼在連續(xù)冷卻后可以出現(xiàn)由更多產(chǎn)物組成的混合組織。 ② 合金元素的影響 50 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 51 共析鋼的 CCT曲線如圖所示。 馬氏體轉(zhuǎn)變可歸納為： ① 高速長大 ；② 馬氏體轉(zhuǎn)變的不完全性；③ 存在殘余奧氏體，用 “ A殘 ” 表示；④ Ms 、 Mf點的溫度取決于奧氏體的碳含量。轉(zhuǎn)變特點無擴散性 。 46 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 47 貝氏體轉(zhuǎn)變 550℃ ～ Ms 貝氏體用符號 “ B”表示。但對于亞共析鋼或過共析鋼，當(dāng)珠光體全部轉(zhuǎn)變成奧氏體后，還有過剩相鐵素體或滲碳體的繼續(xù)轉(zhuǎn)變?，F(xiàn)以共析鋼為例說明奧氏體形成的三個步驟： 亞共析鋼與過共析鋼的奧氏體化過程與共析鋼基本相同。按照熱處理方法不同，球墨鑄鐵可分為鐵素體球墨鑄鐵（ QT4001 QT4001 QT45010）和珠光體球墨鑄鐵（ QT500 QT600 QT700 QT8002）。 低溫石墨化過程沒有進行，獲得的鑄鐵具有珠光體基體 ——珠光體鑄鐵。石墨化過程是指鑄鐵中析出 碳原子形成石墨的過程。 ③彈簧鋼 :如 6 65Mn、 50CrV等。 P 中 F 和 Fe3 C 的相對量： 四、 鐵碳合金 %?????PKSKQ F%%%1003???CFeQ29 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 30 亞共析鋼結(jié)晶過程的基本反應(yīng)為 [勻晶反應(yīng) +包晶反應(yīng) +固溶體轉(zhuǎn)變反應(yīng) +共析反應(yīng) ]，室溫組織為鐵素體 +珠光體，顯微組織如圖所示。 (2）確定兩平衡相的相對量 ① 設(shè)試驗合金重量為 1，液、固相重量分別為 QL、 QS ，則 QL+QS =1； ② 設(shè)液、固相含 Ni濃度分別為 x x2， x為試驗合金中的平均含Ni量 (%)，則 122xxxxQL ???xxQxQsL ?? 21121xxxxQs ??? F＝ C（組元） P(相數(shù)）＋ 1 相律 22 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 23 例題：將 20kg純銅與 30kg純鎳熔化后緩慢冷卻到如圖 180所示溫度T1，求此時： （ 1）兩相的成分； （ 2）兩相的質(zhì)量比； （ 3）各相的相對重量 （ 4）各相的重量。 ④ 共析相圖是鐵碳相圖中的一個重要組成部分，需好好掌握。特 點：晶格類型相同，結(jié)晶不在恒 溫下進行，在冷卻較快的非平衡 結(jié)晶條件下，會形成枝晶偏析。 對于溶質(zhì)和溶劑原子大小比較接近的元素，只能形成置換固溶體。 例：鐵碳相圖中 αβγ Fe3C ； F P A； Fe3CⅠ Fe3CⅡ Fe3CⅢ 三、二元合金 13 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 14 溶質(zhì)原子溶入金屬溶劑中所組成的合金相稱為固溶體。 取晶面的三坐標(biāo)截距值為倒數(shù)，并化為最簡整數(shù)，依次計入圓括號（ hkl）內(nèi)，即為該晶面的晶面指數(shù)。屈強比大，則屈服強度高，材料強度利用率高。 3） 細化晶粒的方法 ①增加過冷度，② 變質(zhì)處理，③附加振動。按照溶質(zhì)原子在固溶體中所處的位置，固溶體又可分為間隙固溶體和置換固溶體。 2）置換固溶體 15 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 16 相圖是反映材料在平衡狀態(tài)下相狀態(tài)和成分及溫度關(guān)系的圖形。 2） 共晶相圖 18 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 19 兩組元在液態(tài)無限互溶，固態(tài)下有限溶