【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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。 金屬間化合物：合金的組元間發(fā)生相互作用形成的一種具有金屬性質(zhì)的新相，稱為金屬間化合物。它的晶體結(jié)構(gòu)不同于任一組元，用分子式來表示其組成。 共析反應(yīng) ： 由特定成分的單相固態(tài)合金，在恒定的溫度下，分解成兩個(gè)新的，具有一定晶體結(jié)構(gòu)的固相的反應(yīng)。 淬硬性：指正常淬火情況下獲得馬氏體組織所能達(dá)到的最高硬度 二、填空題（共 20 分，每空格 分） 延伸率；斷面收縮率；斷面收縮率；延伸率 形核 、 晶核成長(zhǎng) 再結(jié)晶溫度；冷；熱 熱處理（擴(kuò)散退火） 普通；優(yōu)質(zhì)；高級(jí)優(yōu)質(zhì) 靠右；小 針葉；板條； 低碳馬氏體 高；低 打碎魚骨狀碳化物（共晶組織）；盡量使更多的合金元素溶入奧氏體中；二次硬化 化學(xué)成分；冷卻速度 1片狀；團(tuán)絮狀；球狀；條狀 1玻璃纖維；樹脂 1使用性能；工藝性能；經(jīng)濟(jì)性 1 珠光體 貝氏體 馬氏體 1黃銅；青銅；白銅 三、判斷題（共 10 分，每小題 1 分）（打 √或 ╳） 題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 √ √ √ 四、選擇題 （共 10 分，每小題 1 分） 10 題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B C A B C C C C C 題號(hào) 11 12 13 14 15 答案 C B C D A 四、簡(jiǎn)答題（共 22 分） （ 8 分） 答： ① 晶粒沿變形方向拉長(zhǎng)，產(chǎn)生纖維組織，性能趨于各向異性，如縱向的強(qiáng)度和塑性遠(yuǎn)大于橫向等； （ 2分）② 晶粒破碎，位錯(cuò)密度增加，產(chǎn)生加工硬化，即隨著變形量的增加，強(qiáng)度和硬度顯著提高，而塑性和韌性下降；（ 2 分）③ 織 構(gòu)現(xiàn)象的產(chǎn)生，即隨著變形的發(fā)生，不僅金屬中的晶粒會(huì)被破碎拉長(zhǎng)，而且各晶粒的晶格位向也會(huì)沿著變形的方向同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)果金屬中每個(gè)晶粒的晶格位向趨于大體一致，產(chǎn)生織構(gòu)現(xiàn)象 （ 2 分） ； ④ 冷壓力加工過程中由于材料各部分的變形不均勻或晶粒內(nèi)各部分和各晶粒間的變形不均勻，金屬內(nèi)部會(huì)形成殘余的內(nèi)應(yīng)力 （ 2分）。 （ 6 分） 答： 在 1100℃時(shí)， 含碳 % 的鋼 的組織為奧氏體，奧氏體的塑性很好，因此適合于鍛造（ 3分）； 含碳 % 的生鐵 的組織中含有大量的 萊氏體 ， 萊氏體 中 以連續(xù)的 滲碳體為 基體 ，滲碳體的硬度很高，不 適合于鍛造（ 3 分）。 （ 8分） 答： 提高鋼的力學(xué)性能 ① 提高鋼基體的強(qiáng)度，合金元素 Me 可以溶入鐵素體或奧氏體中起到固溶強(qiáng)化的作用； ② 形成穩(wěn)定的碳化物，一些 強(qiáng)碳化物形成元素與碳能形成彌散細(xì)小的碳化物，當(dāng)分布在 鋼基體上時(shí)，能阻礙位錯(cuò)的遷移，達(dá)到了分散強(qiáng)化的作用； ③ 合金化能夠細(xì)化晶粒，如上所述，一些 強(qiáng)碳化物形成元素與碳能形成彌散細(xì)小的碳化物，這些碳化物往往很穩(wěn)定，加熱時(shí)能 阻礙奧氏體晶粒的長(zhǎng)大； ④ 合金化能夠改變鋼的組織形態(tài)，合金元素 Me 的加入均使?fàn)顟B(tài)圖中的 S 點(diǎn)和 E點(diǎn)左移，當(dāng)鋼的含碳量小于 時(shí)就有可能成為 共析鋼或過共析鋼， 即鋼中的珠光體量增加了，強(qiáng)度會(huì)提高； ⑤ 提高了鋼的淬透性； ⑥ 提高了鋼的回火抗力并產(chǎn)生二次硬化。（ 6分） 11 合金 鋼能滿足一些特殊性能的要求，如耐熱性、耐腐蝕性、耐低溫性（低溫下高韌性）（ 2 分） 六、分析題（共 18 分） （ 6 分） 答：手鋸鋸條：它要求有較高的硬度和耐磨性，因此用碳素工具鋼制造，如 T T9A、 T T10A、T1 T11A。（ 2 分） 普通螺釘：它要保證有一定的機(jī)械性能，用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼制造，如 Q19 Q21 Q235。（ 2 分） 車床主軸：它要求有較高的綜合機(jī)械性能，用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，如 3 4 50。 （ 2 分） （ 12 分） 答：（ 1）下料→鍛造→正火→粗加工→精加工→局部表面淬火 +低溫回火→精磨→成品 （ 4 分） （ 2）下料→鍛造→正火→粗加工→調(diào)質(zhì)→精加工→局部表面淬火 +低溫回火→精磨→成品 （ 4 分） （ 3）下料→鍛造→退火→粗加工→調(diào)質(zhì)→精加工→氮化→研磨→成品 （ 4 分）。 第七套 一、名詞解釋 （共 15 分，每小題 3 分） σb：稱為抗拉強(qiáng)度，它代表材料在拉伸條件下，發(fā)生破斷前所能承受的最大應(yīng)力。 淬火臨界冷卻速度（ Vk） ：它是過冷奧氏體在 Ms點(diǎn)以上不發(fā)生組織轉(zhuǎn)變的最小冷卻速度，即只發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的最小冷卻速度。 石墨化：當(dāng)合金中含有促進(jìn)石墨形成的元素 Si 并在高溫有足夠擴(kuò)散時(shí)間的條件下，不僅滲碳體分解出石墨，鐵液和奧氏體中也將析出穩(wěn)定的石墨相來，這一石墨形成的過程稱為鑄鐵的石墨化。 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。 枝晶偏析：實(shí)際生產(chǎn)中，合金冷卻速度快，原子擴(kuò)散不充分，使得先結(jié)晶出來的固溶體合金含高熔點(diǎn)組元較多，后結(jié)晶含低熔點(diǎn)組元較多，這種在晶粒內(nèi)化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象稱為枝晶偏析。 二、填空題 （共 20 分，每空格 分） 大；細(xì)；高；好 布氏硬度； 沖擊韌性；條件屈服極限 形核；晶核長(zhǎng)大 滑移；孿生；滑移 兩個(gè)相；合金 熱脆性；冷脆性 A1 線 +20～ 30℃；共析鋼和 過共析鋼 12 結(jié)構(gòu)鋼；工具鋼；特殊性能鋼 不銹鋼；提高鋼的抗腐蝕性能；防止晶間腐蝕 球墨鑄鐵；抗拉強(qiáng)度；延伸率 1普通黃銅；銅含量； 62% 1玻璃態(tài)；高彈態(tài)；粘流態(tài)；塑料；橡膠；粘結(jié)劑 1變形失效；斷裂失效；表面損傷失效 三、判斷題（共 10 分，每小題 1 分）（打 √或 ╳ ） 題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 ╳ √ √ √ ╳ ╳ √ √ ╳ ╳ 四、選擇題 （共 10 分，每小題 1 分） 題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D D B D D C C B A 題號(hào) 11 12 13 14 15 答案 B A C C D 四、簡(jiǎn)答題（共 20 分） （ 7 分） 答： 實(shí)際常使用的硬度試驗(yàn)方法有：布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度三種。 （ 3 分） 三種硬度試驗(yàn)值有大致的換算關(guān)系，機(jī)械、機(jī)械工藝或金屬材料的手冊(cè)上面一般都有換算關(guān)系表。 （ 1 分） 布氏硬度 ： 布氏硬度的使用上限是 HB450，適用于測(cè)定硬度較低的金屬材料，如 退火、正火、調(diào)質(zhì)鋼、鑄鐵及有色金屬的硬度。 （ 1 分） 洛氏硬度 ： 是工業(yè)生產(chǎn)中最常用的硬度測(cè)量的方法，因?yàn)椴僮骱?jiǎn)便、迅速 ，可以直接讀出硬度值，缺點(diǎn)是 因壓痕小，對(duì)材料有偏析及組織不均勻的情況，測(cè)量結(jié)果分離度大，再現(xiàn)性較差 。 洛氏硬度 有 A、B、 C 等幾種標(biāo)尺，其中 C 標(biāo)尺（即 HRC）用的最多 ， 該 硬度有效范圍是 2067(相當(dāng)于HB230700)，適用于測(cè)定 硬度較高的金屬材料，如 淬火鋼及調(diào)質(zhì)鋼。 （ 1 分） 維氏硬度 ： 試驗(yàn)時(shí)加載的壓力小，壓入深度淺，對(duì)工件損傷小。特別適用于測(cè)量零件的表面淬硬層及經(jīng)過表面化學(xué)處理的硬度，精度比布氏、洛氏硬度精確。但是維氏硬度的試驗(yàn)操作較麻煩，一般在生產(chǎn)上很少使用，多用于實(shí)驗(yàn)室及科研方面。 （ 1分） （ 6 分 ）答： ① 金屬結(jié)晶的基本規(guī)律是形核和晶核按樹枝狀 13 長(zhǎng)大。 （ 2 分） ② 受到過冷度的影響，隨著過冷度的增大，晶核的形成率和成長(zhǎng)率都增大， （ 2 分） 但形成率的增長(zhǎng)比成長(zhǎng)率的增長(zhǎng)快；同時(shí)外來難熔雜質(zhì)以及振動(dòng)和攪拌的方法也會(huì)增大形核率。 （ 2 分） （ 7 分） 答： (1)化學(xué)成分 1)碳和硅。碳和硅是強(qiáng)烈促進(jìn)石墨化元素 ,鑄鐵中碳和硅的含量越高 ,就越容易充分進(jìn)行石墨化。由于共晶成分的鑄鐵具有最佳的鑄造性能。因此 ,將灰鑄鐵的碳當(dāng)量均配制到 4%左右。 2)錳。錳是阻止石墨化的元素 ,但錳與硫化合成硫化錳 ,減弱了硫的有害作用 ,結(jié)果又間接促 進(jìn)石墨化的作用。故鑄鐵中有適量的錳是必要的。 3)硫。硫是強(qiáng)烈阻礙石墨化的元素 ,它不僅強(qiáng)烈地促使白口化 ,而且還會(huì)降低鑄鐵的流動(dòng)性和力學(xué)性能 ,所