機(jī)械工程材料一些習(xí)題(編輯修改稿)
2024-09-19 14:30 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ： % % % HBW： % % % A： % % % % % % 計(jì)算碳含量為 %的碳鋼的在室溫時(shí)珠光體和鐵素體的相對含量。 答： 根據(jù)杠桿定律， 珠光體 P的相對含量為： 鐵素體 F的相對含量為： % C M N 0 . 2 0% 2 6 %0 . 7 7PCMwNM? ? ?0 . 7 7 0 . 2 0% 7 4 %0 . 7 7FNCwNM?? ? ?某鋼廠積壓了許多碳鋼（退火態(tài)），由于管理不善，鋼材混雜，經(jīng)金相分析后發(fā)現(xiàn)其中鐵素體占（體積） 60%，珠光體占（體積） 40%，試計(jì)算確定該鋼材的碳含量為多少？并寫出其鋼號(hào)。 答： 由于組織為珠光體 +鐵素體，說明此鋼為亞共析鋼。設(shè)該鋼材碳含量為 x，則有鐵素體 F相對含量為： 解得： 因此其鋼號(hào)為： 30鋼 亞共析 X M N 0 . 7 7% 6 0 %0 . 7 7FN X xwNM?? ? ?3 0 .8 %x ?已知珠光體的硬度 =180HBW， A=20%，鐵素體的硬度 =8HBW，A=50%，試計(jì)算碳含量為 %碳鋼的硬度和伸長率。 答： %碳鋼屬于低碳鋼，室溫平衡組織為 F+P，其中 F和 P相對含量分別為： 硬度和伸長率等性能指標(biāo)符合加合法則。 因此，該碳鋼的硬度為： 伸長率為： 0 . 7 7 0 . 4 5% 4 2 %0 . 7 7Fw???0 . 4 5% 5 8 %0 . 7 7Pw ??45 %%1 8 0 5 8 % 8 4 2 % 1 0 4 . 4 3 . 3 6 1 0 7 . 7 6P P F FH H V H V? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?45 %%20 % 58 % 50 % 42 % 32 .6 %P P F FA A V A V? ? ? ?? ? ? ? ?從流動(dòng)性、收縮性和偏析傾向考慮，哪種成分的鐵碳合金鑄造性能最好？試分析碳含量為 %的碳鋼鑄造性能如何。 1說明下列材料牌號(hào)的含義： Q235A、 Q27 45Mn、 T8A、ZG200400。（略） 答： 純鐵和共晶白口鑄鐵的鑄造性能最好 , 它們的凝固溫度區(qū)間最小 , 因而流動(dòng)性好 , 分散縮孔少 , 可以獲得致密的鑄件。碳含量為 %的碳鋼鑄造性能不好，其凝固區(qū)間較大，縮孔、偏析傾向大；其凝固組織粗大，常出現(xiàn)魏氏組織，使鋼的塑韌性顯著下降；快冷造成的內(nèi)應(yīng)力顯著，必須通過熱處理方法消除。 何謂本質(zhì)細(xì)晶粒鋼？本質(zhì)細(xì)晶粒鋼的奧氏體晶粒是否一定比本質(zhì)粗晶粒鋼的細(xì)？ 第六章 鋼的熱處理 說明共析碳鋼 C曲線各個(gè)區(qū)、各條線的物理意義，并指出影響 C曲線形狀和位置的主要因素。（略） 試比較共析碳鋼過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線與連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線的異同點(diǎn)。 （略） 答：本質(zhì)細(xì)晶粒鋼：加熱到臨界點(diǎn)以上直到 930℃ ，隨溫度升高，晶粒長大速度很緩慢，稱本質(zhì)細(xì)晶粒鋼。本質(zhì)細(xì)晶粒鋼的奧氏體晶粒不一定比本質(zhì)粗晶粒鋼的細(xì)。本質(zhì)晶粒度只代表鋼在加熱時(shí)奧氏體晶粒長大傾向的大小。本質(zhì)粗晶粒鋼在較低加熱溫度下可獲得細(xì)晶粒，而本質(zhì)細(xì)晶粒鋼若在較高溫度下加熱也會(huì)得到粗晶粒。 答： （ 1）化學(xué)成分的影響：亞共析鋼中隨著含碳量的增加， C曲線右移，過冷奧氏體穩(wěn)定性增加，則 Vk減小，過共析鋼中隨著含碳量的增加， C曲線左移，過冷奧氏體穩(wěn)定性減小，則 Vk增大；合金元素中，除 Co和 Al(%)以外的所有合金元素，都增大過冷奧氏體穩(wěn)定性，使 C曲線右移，則 Vk減小。 (2)一定尺寸的工件在某介質(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)。如果工件截面中心的冷速高于 Vk，工件就會(huì)淬透。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。只有冷速大于 Vk的工件外層部分才能得到馬氏體。因此， Vk越小，鋼的淬透層越深，淬透性越好 。 vk值大小受哪些因素影響？它與鋼的淬透性有何關(guān)系？ 將 Φ5mm的共析碳鋼加熱至760℃ ，保溫足夠時(shí)間，問采用什么熱處理工藝可得到如下組織： P、 S、T+M、 B下 、 M+A’，在 C曲線上畫出各熱處理工藝的冷卻曲線。 答： 珠光體 P： 退火工藝。 索氏體 S： 正火工藝。 下貝氏體 B下 ：冷卻至 350℃ ～ Ms溫度范圍內(nèi)等溫停留一段時(shí)間，再冷卻下來得到下貝氏體組織。 等溫淬火工藝。 屈氏體 +馬氏體 T+M：以大于獲得馬氏體組織的最小冷卻速度并小于獲得珠光體組織的最大冷卻速度連續(xù)冷卻，獲得屈氏體 +馬氏體。 油淬工藝。 馬氏體 +少量殘余奧氏體 M+A’：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。 水淬工
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