金屬學(xué)及材料科學(xué)基礎(chǔ)總結(jié)題-資料下載頁(yè)
2025-03-23 12:35本頁(yè)面
【正文】 j、不銹鋼 a3；b10；c9；d6；e7；f8；g2；h5；i1j4 六、簡(jiǎn)答題： 某汽車(chē)重負(fù)荷齒輪選用合金滲碳鋼20CrMnMo材料制作，其工藝路線如下：下料→鍛造→熱處理①→切削加工→熱處理②→熱處理③→熱處理④→噴丸→磨削加工。試分別說(shuō)明上述①②③④四項(xiàng)熱處理工藝的名稱(chēng)、目的及熱處理后的組織。 1）正火的目的：使網(wǎng)狀碳化物分解；細(xì)化晶粒使組織正?；?；消除應(yīng)力。 正火后的組織：索氏體。 2）滲碳的目的：提高工件表面含碳濃度，經(jīng)過(guò)淬火和回火處理，從而提高表面的硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度，使心部保持良好的塑性和韌性。 滲碳不改變組織 3）淬火加熱的理論溫度：Ac1以上3050℃。淬火后的組織：淬火馬氏體+殘余奧氏體。 4）低溫回火的目的是消除淬火應(yīng)力和提高韌性； 低溫回火后的組織：回火馬氏體。 試各舉出一類(lèi)鋼材，說(shuō)明通過(guò)熱處理方法，可在室溫下得到下列組織： ①粒狀珠光體②針狀馬氏體③回火索氏體④回火馬氏體 答題要點(diǎn)：液體金屬中加入孕育劑或變質(zhì)劑，以細(xì)化晶粒和改善組織的處理方法。 1. 粒狀珠光體：T12A等過(guò)共析鋼，球化退火 2. 針狀馬氏體：65等高碳鋼，淬火 3. 回火索氏體：45等調(diào)質(zhì)鋼，調(diào)質(zhì)處理 ：T10等工具鋼，淬火+低溫回火下列零件或工具用何種碳鋼制造，說(shuō)出其名稱(chēng)、至少一個(gè)鋼號(hào)以及其熱處理方法：手鋸鋸條、普通螺釘、車(chē)床主軸、彈簧鋼。答題要點(diǎn)： 手鋸鋸條采用碳素工具鋼制造，如T10A，采用淬火+低溫回火 普通螺釘用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼制造，如Q235，在熱軋狀態(tài)下使用普通彈簧采用彈簧鋼制造，如65Mn,采用淬火+中溫回火車(chē)床主軸中碳調(diào)質(zhì)鋼制造，如45，采用調(diào)質(zhì)處理 用一根冷拉鋼絲繩吊裝一大型工件進(jìn)入熱處理爐，并隨工件一起加熱到1000℃保溫，當(dāng)出爐后再次吊裝工件時(shí)，鋼絲繩發(fā)生斷裂，試分析其原因。答題要點(diǎn)： 冷拉鋼絲繩是利用加工硬化效應(yīng)提高其強(qiáng)度的，在這種狀態(tài)下的鋼絲中晶體缺陷密度增大，強(qiáng)度增加，處于加工硬化狀態(tài)。在1000℃時(shí)保溫，鋼絲將發(fā)生回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長(zhǎng)大過(guò)程，組織和結(jié)構(gòu)恢復(fù)到軟化狀態(tài)。在這一系列變化中，冷拉鋼絲的加工硬化效果將消失，強(qiáng)度下降，在再次起吊時(shí)，鋼絲將被拉長(zhǎng)，發(fā)生塑性變形，橫截面積減小，強(qiáng)度將比保溫前低，所以發(fā)生斷裂。 以共析鋼為例，說(shuō)明過(guò)冷奧氏體在高溫（A1—550℃）、中溫（550℃—Ms）、低溫(Ms以下)三個(gè)溫度階段等溫轉(zhuǎn)變時(shí)，轉(zhuǎn)變的組織及性能特點(diǎn)。 答題要點(diǎn)：高溫轉(zhuǎn)變組織為珠光體類(lèi)組織，珠光體為鐵素體和滲碳體相間的片層狀組織，隨轉(zhuǎn)變溫度的降低片層間距減小，分別生成P、S、T,這三種組織的片層粗細(xì)不同，片層越細(xì)，強(qiáng)度硬度越高； 中溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為B,B是含碳過(guò)飽和的鐵素體與滲碳體的非片層狀混合物，按組織形態(tài)的不同分為上貝氏體和下貝氏體，下貝氏體的強(qiáng)度硬度高于上貝氏體，塑韌性也較上貝氏體要好。 低溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為馬氏體，馬氏體是含有大量過(guò)飽和碳的α固溶體，馬氏體分為板條馬氏體和片狀馬氏體，片狀馬氏體強(qiáng)度硬度很高但很脆，板條馬氏體強(qiáng)度硬度高而塑韌性也較好。珠光體類(lèi)型組織有哪幾種？它們?cè)谛纬蓷l件、組織形態(tài)和性能方面有何特點(diǎn)？答題要點(diǎn)： （1）三種。分別是珠光體、索氏體和屈氏體。 （2）珠光體是過(guò)冷奧氏體在550℃以上等溫停留時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)變，它是由鐵素體和滲碳體組 成的片層相間的組織。索氏體是在650～600℃溫度范圍內(nèi)形成層片較細(xì)的珠光體。屈氏體是在600～550℃溫度范圍內(nèi)形成片層極細(xì)的珠光體。珠光體片間距愈小，相界面 積愈大，強(qiáng)化作用愈大，因而強(qiáng)度和硬度升高，同時(shí)，由于此時(shí)滲碳體片較薄，易隨鐵 素體一起變形而不脆斷，因此細(xì)片珠光體又具有較好的韌性和塑性。 （因?yàn)閯h掉了部分題，所以答案需要大家自己琢磨，部分題的參考答案已沒(méi)有價(jià)值，刪掉了）！二、填空題：請(qǐng)把答案填在題中橫線上。 體心立方，面心立方；增大過(guò)冷度、加入變質(zhì)劑；結(jié)晶、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變；珠光體、鐵素體、滲碳體；表面細(xì)晶粒區(qū)、中間柱狀晶區(qū)、內(nèi)部粗大等軸晶；晶界和亞晶界；62%；冷、熱；右；灰口鑄鐵、最低抗拉強(qiáng)度；1羽毛狀、針狀；1理論結(jié)晶溫度、實(shí)際結(jié)晶溫度、大；1C在γFe、C在αFe；1淬透性、降低；1低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼；1球墨鑄鐵、最低抗拉強(qiáng)度、延伸率；1板條狀、針狀、板條狀；1伸長(zhǎng)率、斷面收縮率；1Fe和C具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)、鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物；片狀、蠕蟲(chóng)狀；2萊氏體、奧氏體、滲碳體。 4
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