【正文】 cm：實際加熱時碳在奧氏體中的溶解度曲線。答：調質處理：淬火后的高溫回火。5）淬火臨界冷卻速度（Vk），淬透性,淬硬性；答：淬火臨界冷卻速度（Vk）：淬火時獲得全部馬氏體組織的最小冷卻速度。3）奧氏體、過冷奧氏體、殘余奧氏體；答：奧氏體: 碳在中形成的間隙固溶體.過冷奧氏體: 處于臨界點以下的不穩(wěn)定的將要發(fā)生分解的奧氏體稱為過冷奧氏體。（2）實際晶粒度：是指在某一具體的熱處理加熱條件下所得到的晶粒尺寸。 答：（1）為了改變鋼材內部的組織結構，以滿足對零件的加工性能和使用性能的要求所施加的一種綜合的熱加工工藝過程。20G：%的優(yōu)質碳素結構鋼，鍋爐專用鋼。40:%的優(yōu)質碳素結構鋼。T1T1鋼具有高硬度、高耐磨性，但韌性低，用于制造不受沖擊的工具如量規(guī)、塞規(guī)、樣板、銼刀、刮刀、精車刀等。（2）優(yōu)質碳素結構鋼：牌號是采用兩位數字表示的，表示鋼中平均含碳量的萬分之幾。當Si含量不多，在碳鋼中僅作為少量夾雜存在時，它對鋼的性能影響并不顯著。這樣在吊重物時不會斷裂。答：1）Wp=()/()*100%=74% Wα=174%=26%2）Wp=()/()*100%=70% WFe3CⅡ=170%=30%3）WFe3CⅡ=()/()*100%=23% W Fe3CⅢ=*100%=33%12．某工廠倉庫積壓了許多碳鋼（退火狀態(tài)），由于鋼材混雜，不知道鋼的化學成分，現找出其中一根，經金相分析后，發(fā)現其組織為珠光體+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。二次滲碳體：從A中析出的稱為二次滲碳體。 % 、 % 、 % 、 % 的鐵碳合金從液態(tài)緩冷至室溫時的結晶過程和室溫組織.答：%C:在1~2點間合金按勻晶轉變結晶出A，在2點結晶結束，全部轉變?yōu)閵W氏體。、共析鋼和過共析鋼的組織有何特點和異同點。 +共晶反應：1148℃時具有C點成分的液體中同時結晶出具有E點成分的奧氏體和滲碳體的兩相混合物。答: C：共晶點1148℃ %C，在這一點上發(fā)生共晶轉變，反應式：，當冷到1148℃時具有C點成分的液體中同時結晶出具有E點成分的奧氏體和滲碳體的兩相混合物——萊氏體E：碳在中的最大溶解度點1148℃ %CG：同素異構轉變點（A3）912℃ 0%CH：碳在中的最大溶解度為1495℃ %CJ：包晶轉變點1495℃ %C 在這一點上發(fā)生包晶轉變，反應式：當冷卻到1495℃時具有B點成分的液相與具有H點成分的固相δ反應生成具有J點成分的固相A。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。（F）,奧氏體（A），滲碳體（Fe3C），珠光體（P）,萊氏體（Ld）？它們的結構、組織形態(tài)、性能等各有何特點？答：鐵素體（F）：鐵素體是碳在中形成的間隙固溶體，為體心立方晶格?，F要求：1）作出AB 合金相圖；2）分析 20% A,45%A,80%A 等合金的結晶過程，并確定室溫下的組織組成物和相組成物的相對量。6. 何謂共晶反應、包晶反應和共析反應?試比較這三種反應的異同點.答：共晶反應：指一定成分的液體合金，在一定溫度下，同時結晶出成分和晶格均不相同的兩種晶體的反應。3．下列元素在αFe 中形成哪幾種固溶體?Si、C、N、Cr、Mn答：Si、Cr、Mn形成置換固溶體；C、N形成間隙固溶體。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。組元：組成合金的最基本的、獨立的物質稱為組元。 鐵T再=[*（1538+273）]273=℃。因此，金屬的晶粒愈細，其晶界總面積愈大，每個晶粒周圍不同取向的晶粒數便愈多，對塑性變形的抗力也愈大。如冷拉鋼絲拉過模孔的部分，由于發(fā)生了加工硬化，不再繼續(xù)變形而使變形轉移到尚未拉過?？椎牟糠郑@樣鋼絲才可以繼續(xù)通過?？锥尚巍：妥冃吻暗木ЯＰ螤钕嗨?，晶格類型相同，把這一階段稱為“再結晶”。③機械振動、攪拌。，而多晶體在一般情況下不顯示出各向異性？答：因為單晶體內各個方向上原子排列密度不同，造成原子間結合力不同，因而表現出各向異性；而多晶體是由很多個單晶體所組成，它在各個方向上的力相互抵消平衡，因而表現各向同性。變質處理：在液態(tài)金屬結晶前，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)質點，使結晶時的晶核數目大大增加，從而提高了形核率，細化晶粒，這種處理方法即為變質處理。刃型位錯：位錯可認為是晶格中一部分晶體相對于另一部分晶體的局部滑移而造成。第八章 有色金屬及其合金1. 不同鋁合金可通過哪些途徑達到強化目的？2. 何謂硅鋁明？它屬于哪一類鋁合金？為什么硅鋁明具有良好的鑄造性能？在變質處理前后其組織及性能有何變化？這類鋁合金主要用在何處？《工程材料》復習思考題參考答案第一章 金屬的晶體結構與結晶1．解釋下列名詞點缺陷，線缺陷，面缺陷，亞晶粒，亞晶界，刃型位錯，單晶體，多晶體，過冷度，自發(fā)形核，非自發(fā)形核，變質處理，變質劑。？說明氮化的主要特點及應用范圍。%的碳鋼薄試樣，分別加熱到780℃和860℃并保溫相同時間，使之達到平衡狀態(tài)，然后以大于VK的冷卻速度至室溫。9．為什么要對鋼件進行熱處理？。12．某工廠倉庫積壓了許多碳鋼（退火狀態(tài)），由于鋼材混雜，不知道鋼的化學成分，現找出其中一根，經金相分析后，發(fā)現其組織為珠光體+鐵素體，其中鐵素體占 80% ，問此鋼材的含碳量大約是多少？13．對某退火碳素鋼進行金相分析，其組織的相組成物為鐵素體+滲碳體（粒狀），其中滲碳體占 18% ，問此碳鋼的含碳量大約是多少？14．對某退火碳素鋼進行金相分析，其組織為珠光體+滲碳體（網狀），其中珠光體占 93% ，問此碳鋼的含碳量大約為多少？%C合金在700℃下各個相及其組分數量和成分。10．某合金相圖如圖所示?！豆こ滩牧稀窂土曀伎碱}第一章 金屬的結構與結晶1．解釋下列名詞點缺陷，線缺陷，面缺陷，亞晶粒，亞晶界，刃型位錯，單晶體，多晶體，過冷度，自發(fā)形核，非自發(fā)形核，變質處理，變質劑?，F要求：1）作出AB 合金相圖；2）分析 20% A,45%A,80%A 等合金的結晶過程，并確定室溫下的組織組成物和相組成物的相對量。11．根據 FeFe3C 相圖，計算：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。？本質細晶粒鋼的奧氏體晶粒是否一定比本質粗晶粒鋼的細？？它們在形成條件、組織形態(tài)和性能方面有何特點？？它們在形成條件、組織形態(tài)和性能方面有何特點？？它們在形成條件、晶體結構、組織形態(tài)、性能有何特點？馬氏體的硬度與含碳量關系如何？？試繪出奧氏體這兩種冷卻方式的示意圖。（Φ10mm）經下列溫度加熱、保溫并在水中冷卻得到的室溫組織：700℃，760℃，840℃，1100℃。？常用的化學熱處理方法有哪幾種？，并說明其技術條件的標注方法。？為什么調質鋼的含碳量均為中碳？合金調質鋼中常含哪些合金元素？它們在調質鋼中起什么作用？℃，若以一般工具鋼Ac1+3050℃常規(guī)方法來確定淬火加熱溫度，在最終熱處理后能否達到高速切削刃具所要求的性能？為什么？W18Cr4V鋼刀具在正常淬火后都要進行560℃三次回火，又是為什么？第七章 鑄 鐵1. 白口鑄鐵、灰口鑄鐵和鋼，這三者的成分、組織和性能有何主要區(qū)別？2. 化學成分和冷卻速度對鑄鐵石墨化和基體組織有何影響？3. 試述石墨形態(tài)對鑄鐵性能的影響。亞晶界：兩相鄰亞晶粒間的邊界稱為亞晶界。非自發(fā)形核：是液態(tài)金屬依附在一些未溶顆粒表面所形成的晶核。同時晶體缺陷的存在還會增加金屬的電阻，降低金屬的抗腐蝕性能。②變質處理：在液態(tài)金屬結晶前，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)質點，使結晶時的晶核數目大大增加，從而提高了形核率，細化晶粒。從破碎拉長的晶粒變成新的等軸晶粒。加工硬化也是某些壓力加工工藝能夠實現的重要因素。5．為什么細晶粒鋼強度高，塑性，韌性也好？答：晶界是阻礙位錯運動的，而各晶粒位向不同，互相約束，也阻礙晶粒的變形。8．已知金屬鎢、鐵、鉛、錫的熔點分別為3380℃、1538℃、327℃、232℃，試計算這些金屬的最低再結晶溫度，并分析鎢和鐵在1100℃下的加工、鉛和錫在室溫（20℃）下的加工各為何種加工？答：T再=；鎢T再=[*（3380+273）]273=℃。答：合金：通過熔煉，燒結或其它方法，將一種金屬元素同一種或幾種其它元素結合在一起所形成的具有金屬特性的新物質，稱為合金。枝晶偏析：實際生產中，合金冷卻速度快，原子擴散不充分，使得先結晶出來的固溶體合金含高熔點組元較多，后結晶含低熔點組元較多，這種在晶粒內化學成分不均勻的現象稱為枝晶偏析。組織組成物：合金顯微組織中的獨立組成部分。 在性能上：形成固溶體和金屬間化合物都能強化合金，但固溶體的強度、硬度比金屬間化合物低，塑性、韌性比金屬間化合物好，也就是固溶體有更好的綜合機械性能。9. 已知A（熔點 600℃）與B(500℃) 在液態(tài)無限互溶；在固態(tài) 300℃時A溶于 B 的最大溶解度為 30% ，室溫時為10%，但B不溶于A；在 300℃時，含 40% B 的液態(tài)合金發(fā)生共晶反應。2．為什么γFe 和α Fe 的比容不同？一塊質量一定的鐵發(fā)生（γFe →αFe ）轉變時，其體積如何變化？答：因為γFe和α Fe原子排列的緊密程度不同，γFe的致密度為74%,α Fe的致密度為68%，因此一塊質量一定的鐵發(fā)生（γFe →αFe ）轉變時體積將發(fā)生膨脹。滲碳體（Fe3C）：鐵和碳相互作用形成的具有復雜晶格的間隙化合物。在萊氏體中，滲碳體是連續(xù)分布的相，奧氏體呈顆粒狀分布在滲碳體基體上。 FeFe3C 相圖，指出圖中 S 、C 、E 、P、N 、G 及 GS 、SE 、PQ 、PSK 各點、線的意義，并標出各相區(qū)的相組成物和組織組成物。+包晶反應：冷卻到1495℃時具有B點成分的液相與具有H點成分的固相δ反應生成具有J點成分的固相A。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。不同點：亞共析鋼的組織是鐵素體和珠光體，共析鋼的組織是珠光體，過共析鋼的組織是珠光體和二次滲碳體。10．指出下列名詞的主要區(qū)別：1）一次滲碳體、二次滲碳體、三次滲碳體、共晶滲碳體與共析滲碳體；答：一次滲碳體：由液相中直接析出來的滲碳體稱為一次滲碳體。11．根據 FeFe3C 相圖，計算：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。4）綁軋物件一般用鐵絲（鍍鋅低碳鋼絲），而起重機吊重物卻用鋼絲繩（用 60 、 65 、 70 、 75 等鋼制成）；答：綁軋物件的性能要求有很好的韌性，因此選用低碳鋼有很好的塑韌性，鍍鋅低碳鋼絲；而起重機吊重物用鋼絲繩除要求有一定的強度，還要有很高的彈性極限，而60 、 65 、 70 、 75鋼有高的強度和高的彈性極限。Si：Si與Mn一樣能溶于鐵素體中，使鐵素體強化，從而使鋼的強度、硬度、彈性提高，而塑性、韌性降低。若牌號后面標注字母A、B、C、D，則表示鋼材質量等級不同， A、B、C、D質量依次提高，“F”表示沸騰鋼，“b”為半鎮(zhèn)靜鋼，不標“F”和“b”的為鎮(zhèn)靜鋼。TTT1用于制造要求中韌性的工具，如鉆頭、絲錐、車刀、沖模、拉絲模、鋸條。通常扎制成型鋼、條鋼和鋼板作結構件以及制造連桿、鍵、銷、簡單機械上的齒輪、軸節(jié)等。20R：%的優(yōu)質碳素結構鋼，容器專用鋼。第五章 鋼 的 熱 處 理？鋼的熱處理操作有哪些基本類型？試說明熱處理同其它工藝過程的關系及其在機械制造中的地位和作用。 ：1）奧氏體的起始晶粒度、實際晶粒度、本質晶粒度；答：（1）起始晶粒度：是指在臨界溫度以上，奧氏體形成剛剛完成，其晶粒邊界剛剛接觸時的晶粒大小。馬氏體：碳在αFe中的過飽和固溶體。 時效處理：為使二次淬火層的組織穩(wěn)定，在110~150℃經過6~36小時的人工時效處理，以使組織穩(wěn)定。7）調質處理、變質處理。 AC3：實際加熱時奧氏體析出鐵素體的開始線。本質粗晶粒鋼在較低加熱溫度下可獲得細晶粒，而本質細晶粒鋼若在較高溫度下加熱也會得到粗晶粒。上貝氏體和下貝氏體。低碳馬氏體的晶體結構為體心立方。？試繪出奧氏體這兩種冷卻方式的示意圖。其次連續(xù)冷卻轉變曲線位于等溫轉變曲線的右下側，且沒有C曲線的下部分，即共析鋼在連續(xù)冷卻轉變時，得不到貝氏體組織。162。馬氏體+少量殘余奧氏體：以大于獲得馬氏體組織的最小冷卻速度冷卻獲得馬氏體+少量殘余奧氏體。？為什么過共析鋼必須采用球化退火而不采用完全退火？答：（1）將鋼件加熱到Ac1以上30～50℃，保溫一定時間后隨爐緩慢冷卻至600℃后出爐空冷。經鑄造后的齒輪存在晶粒粗大并不均勻現象，且存在殘余內應力。由于T12鋼坯里的滲碳體呈片狀，因此不僅硬度高，難以切削加工，而且增大鋼的脆性，容易產生淬火變形及開裂。高于它過硬，難以加工，且刀具磨損快；過低則切屑不易斷，造成刀具發(fā)熱和磨損，加工后的零件表面粗糙度很大。組織：晶粒均勻細小的鐵素體和索氏體。19. 淬火的目的是什么？亞共析碳鋼及過共析碳鋼淬火加熱溫度應如何選擇？試從獲得的組織及性能等方面加以說明。？說明它們的主要特點及其應用范圍。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轉變。