金屬學(xué)及熱處理(第二版)課后習(xí)題答案[1](編輯修改稿)
2025-07-04 22:54 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ）/（）]*100%=%，工人分別將A、B兩塊碳素鋼試樣加熱至850 ℃保溫后緩冷， 金相組織分別為： %，珠光體面積為 %； %，珠光體面積為 %； 設(shè)鐵素體和滲碳體的密度相同,鐵素體的含碳量為零， 求A、B兩種碳素鋼的含碳量。解：這兩個(gè)試樣處理后都是得到的平衡態(tài)組織，首先判斷A試樣為亞共析鋼，根據(jù)相圖杠桿原理列出方程如下：()/()=%這樣得到X=%，大概是45鋼的成分范圍。同理B試樣為過共析鋼()/()=%；X=%，大概是T12鋼的范圍，當(dāng)然相應(yīng)地還可以利用杠桿的另外一端來(lái)求了。、組織和性能的關(guān)系。從相組成物的情況來(lái)看，鐵碳合金在室溫下的平衡組織均由鐵素體和滲碳體組成，當(dāng)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為零時(shí)，合金全部由鐵素體所組成，隨著碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，鐵素體的量呈直線下降，%時(shí)降為零，相反滲碳體則由零增至100%。碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化不僅引起鐵素體和滲碳體相對(duì)量的變化，而且兩相相互組合的形態(tài)即合金的組織也將發(fā)生變化，這是由于成分的變化引起不同性質(zhì)的結(jié)晶過程，從而使相發(fā)生變化的結(jié)果，由圖335可見，隨碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，鐵碳合金的組織變化順序?yàn)椋篎→F+Fe3CⅢ→F+P→P→P+ Fe3CⅡ→P+ Fe3CⅡ+Le→Le→Le+ Fe3CⅠwc%時(shí)的合金組織全部為鐵素體，wc=%時(shí)全部為珠光體，wc=%時(shí)全部為萊氏體，wc=%時(shí)全部為滲碳體，在上述碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間則為組織組成物的混合物；而且，同一種組成相，由于生成條件不同，雖然相的本質(zhì)未變，但其形態(tài)會(huì)有很大的差異。如滲碳體，當(dāng)wc% 時(shí)，三次滲碳體從鐵素體中析出，沿晶界呈小片狀分布；經(jīng)共析反應(yīng)生成的共析滲碳體與鐵素體呈交替層片狀分布；從奧氏體中析出的二次滲體則以網(wǎng)狀分布于奧氏體的晶界；共晶滲碳體與奧氏體相關(guān)形成，在萊氏體中為連續(xù)的基體，比較粗大，有時(shí)呈魚骨狀；從液相中直接析出的一次滲碳體呈規(guī)則的長(zhǎng)條狀?？梢?，成分的變化，不僅引起相的相對(duì)量的變化，而且引起組織的變化，從而對(duì)鐵碳合金的性能產(chǎn)生很大的影響。1)切削加工性能鋼中碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)切削加工性能有一定的影響。低碳鋼的平衡結(jié)晶組織中鐵素體較多，塑性、韌性很好，切削加工時(shí)產(chǎn)生的切削熱較大，容易黏刀，而且切屑不易折斷，影響表面粗糙度，因此，切削加工性能不好；高碳鋼中滲碳體較多，硬度較高，嚴(yán)重磨損刀具，切削性能也不好；中碳鋼中鐵素體與滲碳體的比例適當(dāng)，硬度與塑性也比較適中，切削加工性能較好。一般說(shuō)來(lái)，鋼的硬度在170～250HBW時(shí)切削加工性能較好。2)壓力加工性能金屬壓力加工性能的好壞主要與金屬的鍛造性有關(guān)。金屬的鍛造性是指金屬在壓力加工時(shí)能改變形狀而不產(chǎn)生裂紋的性能。鋼的鍛造性主要與碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)及組織有關(guān)，低碳鋼的鍛造性較好，隨著碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，鍛造性逐漸變差。由于奧氏體具有良好的塑性，易于塑性變形，鋼加熱到高溫獲得單相奧氏體組織時(shí)可具有良好的鍛造性。白口鑄鐵無(wú)論在低溫或高溫，其組織都是以硬而脆的滲碳體為基體，鍛造性很差，不允許進(jìn)行壓力加工。3)鑄造性能隨著碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，鋼的結(jié)晶溫度間隔增大，先結(jié)晶形成的樹枝晶阻礙未結(jié)晶液體的流動(dòng)，流動(dòng)性變差。鑄鐵的流動(dòng)性要好于鋼，隨碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，亞共晶白口鐵的結(jié)晶溫度間隔縮小，流動(dòng)性隨之提高；過共晶白口鐵的流動(dòng)性則隨之降低；共晶白口鐵的結(jié)晶溫度最低，又是在恒溫下結(jié)晶，流動(dòng)性最好。碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)鋼的收縮性也有影響，一般說(shuō)來(lái)，當(dāng)澆注溫度一定時(shí)，隨著碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，鋼液溫度與液相線溫度差增加，液態(tài)收縮增大；同時(shí)，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，鋼的凝固溫度范圍變寬，凝固收縮增大，出現(xiàn)縮孔等鑄造缺陷的傾向增大。此外，鋼在結(jié)晶時(shí)的成分偏析也隨碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而增大。，又有哪些局限性答：鐵—滲碳體相圖的應(yīng)用：1）在鋼鐵選材方法的應(yīng)用；2）在鑄造工藝方法的應(yīng)用； 3）在熱鍛、熱軋、熱鍛工藝方法的應(yīng)用 ；4）在熱處理工藝方法的應(yīng)用。 滲碳體相圖的局限性 ：1）只反映平衡相,而非組織；2）只反映鐵 二元合金中相的平衡；3）不能用來(lái)分析非平衡條件下的問題 第五章習(xí)題 A、B、C 成分三角形中，標(biāo)出注下列合金的位置： 1）ωC=10%，ωC=10%，其余為 A；4）ωC=20%，ωC=30%，其余為 A；5）ωC=40%，A和B組元的質(zhì)量比為1:4；6）ωA=30%，A和B組元的質(zhì)量比為2:3；解：6）設(shè)合金含 B 組元為 WB，含 C 組元為 WC，則 WB/WC=2/3 WB+WC=1?30% 可求 WB=42%，WC=28%。 P （ωA=70%、ωB=20%、ωC=10%）；Q（ωA=30%、ωB=50%、ωC=20%）；N（ωA=30%、ωB=10%、ωC=60%）合金的位置，然后將5kgP合金、5kgQ合金和10kgN合金熔合在一起，試問新合金 的成分如何？ 解：設(shè)新合金的成分為 ω新A、ω新B、 ω新C ，則有 ω新A =(5ωPA +5ωQA +10ωNA)/(5+5+10)=(570%+530%+1030%)/20=% 。ω新B =(5ωPA +5ωQA +10ωNA )/(5+5+10)=(520%+550%+1010%)/20=% 。ω新C =(5ωPA +5ωQA +10ωNA )/(5+5+10)=(510%+520%+1060%)/20=%。所以，新合金的成分為：ω新A =%、ω新B =%、ω新C =%。 第六習(xí)題1.屈服載荷/N620252184148174273525φ角/（176。）83621765λ角/（176。）2634663τk105106106106106cosλcosφ計(jì)算方法τk=σscosλcosφ=F/A cosλcosφ4. 試用多晶體的塑性變形過程說(shuō)明金屬晶粒越細(xì)強(qiáng)度越高、塑性越好的原因是什么？答：由 HallPetch 公式可知，屈服強(qiáng)度σs 與晶粒直徑平方根的倒數(shù) d v2呈線性關(guān)系。 在多晶體中，滑移能否從先塑性變形的晶粒轉(zhuǎn)移到相鄰晶粒主要取決于在已滑移晶粒晶界附近的位錯(cuò)塞 積群所產(chǎn)生的應(yīng)力集中能否激發(fā)相鄰晶?；葡抵械奈?
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