【導(dǎo)讀】它們對性能有什么影響？點缺陷造成局部晶格畸變，使金屬的電阻率、屈。服強度增加，密度發(fā)生變化。當(dāng)金屬為理想晶體或僅含極少量位。錯時，金屬的屈服強度σs很高，當(dāng)含有一定量的位錯時，強度降低。當(dāng)進(jìn)行形變加工時，為錯密度增加，σs將會增高。亞晶界由位錯垂直排列成位錯墻而構(gòu)成。亞晶界是晶粒內(nèi)的一種面。原子處于較高的能量狀態(tài)，原子的活性較大，所以對金屬中。的許多過程的進(jìn)行，具有極為重要的作用。晶格畸變隨溶質(zhì)原子濃度的提高而增大。變增大位錯運動的阻力，使金屬的滑移變形變得更加困難，從而提高合金的強度和硬度。間隙固溶體的晶體結(jié)構(gòu)與溶劑相同。體長大的同時，又出現(xiàn)新的品核并逐漸長大，直至液體金屬消失。T8鋼組織是珠光體，強度最高。因此T12鋼塑性最差。因此細(xì)晶強化是金屬的一種很重要的強韌化手段。

　　

【正文】 形成碳化物，從而有效地消除了晶界貧鉻的可能，避免了晶間腐蝕的產(chǎn)生。 試分析 20CrMnTi 鋼和 1Cr18Ni9Ti 鋼中 Ti 的作用。 答： 20CrMnTi 鋼種 Ti 的作用是阻止?jié)B碳時奧氏體晶粒長大、增加滲碳層硬度和提高耐磨性。1Cr18Ni9Ti 鋼中 Ti 的作用是優(yōu)先與碳形成穩(wěn)定化合物，避免晶界貧鉻，防止晶間腐蝕，提高耐蝕性。 1試分析合金元素 Cr 在 40Cr、 GCr1 CrWMn、 1Cr1 1Cr18Ni9Ti、 4Cr9Si2 等鋼中的作用。 答：在 40Cr 中：提高淬透性，形成合金鐵素體，提高鋼的強度。 在 GCr15 中：提高淬透性，形成合金滲碳體 （ Fe, Cr） 3C 呈細(xì)密、均勻分布，提高鋼的耐磨性，特別是疲勞強 度。 在 CrWMn 中：提高淬透性。 在 1Cr13 中：提高鋼基體的電極電位，使鋼的耐蝕性提高。 在 1Cr18Ni9Ti 中：提高基體的電極電位，在氧化性介質(zhì)中極易鈍化，形成致密和穩(wěn)定的氧化膜，提高耐蝕性、抗氧化性，并有利于熱強性，提高淬透性。 在 4Cr9Si2 中：提高抗氧化性，并有利于熱強性，提高淬透性。 1試就下列四個鋼號： 20CrMnTi、 6 T 40Cr 討論下列問題。在加熱溫度相同的情況下，比較其淬透性和淬硬性，并說明理由；各種鋼的用途、熱處理工藝、最終的組織。 答： (1) 加 熱 溫 度 相 同 的 情 況 下 ， 淬 透 性 20CrMnTi40CrT865 ，淬硬性T86540Cr20CrMnTi。決定淬透性的因素是碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)和合金元素， Cr、 Mn 等能顯著提高淬透性，合金鋼的淬透性一般要好于碳鋼。決定淬硬性的因素主要是馬氏體的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 (2) 如下表所示。 用途 熱處理工藝 最終組織 20CrMnTi 汽車、拖拉機上的變速箱齒輪等重要零件 滲碳 — 淬火 — 低溫回火（ 870℃油淬 +200℃回火） 表面為合金滲碳體、回火 M 和少量殘余奧氏體，心部多數(shù)情況下為T、回火 M 和少量鐵素體 65 彈簧 淬火 +中溫 回火 回火 T T8 沖頭、鑿子、錘子等工具 淬火 +低溫回火 回火 M 40Cr 連桿螺栓、進(jìn)氣閥、重要齒輪、軸類件 870℃油淬 +520℃回火 調(diào)質(zhì)處理 +表面淬火 +低溫回火 回火 S 表面回火 M、心部回火 S 1要使球墨鑄鐵的基本組織為鐵素體、珠光體 或 下貝氏體，工藝上應(yīng)如何控制 ? 答：要得到鐵素體基體的球墨鑄鐵，應(yīng)進(jìn)行退火處理；要得到珠光體基體的球墨鑄鐵，應(yīng)進(jìn)行正火處理；要得到下貝氏體基體的球墨鑄鐵，則進(jìn)行等溫淬火。 1有一灰口鑄鐵鑄件，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)石墨化不完全，尚有滲碳體存在。試分析其原因．并提出使這一鑄件完全化的方法。 答：原因可能是鑄鐵結(jié)晶時冷卻速度太快，碳原子不能充分?jǐn)U散以石墨的形式析出，析出了滲碳體。要使該鑄件完全石墨化，應(yīng)進(jìn)行高溫退火，使?jié)B碳體分解成石墨。如為共析滲碳體，可加熱到 550℃ 以上并長時間保溫，將共析滲碳體分解為石墨和鐵素體。 1試述石墨形態(tài)對鑄鐵性能的影響。 答：石墨強度、韌性極低，相當(dāng)于鋼基體上的裂紋或空洞，它減小基體的有效截面，并引起應(yīng)力集中。普通灰鑄鐵和孕育鑄鐵的石墨呈片狀，對基體的嚴(yán)重割裂作用使其抗拉強度和塑性都很低。球墨鑄鐵的石墨呈球狀，對基體的割裂作用顯著降 低，具有很高的強度，又有良好的塑性和韌性，其綜合機械性能接近于鋼。蠕墨鑄鐵的石墨形態(tài)為蠕蟲狀，雖與灰鑄鐵的片狀石墨類似，但石墨片的長厚比較小，端部較鈍，對基體的割裂作用減小，它的強度接近于球墨鑄鐵，且有一定的韌性，較高的耐磨性?？慑戣T鐵的石墨呈團(tuán)絮狀，對基體的割裂作用較小，具有較高的強度、一定的延伸率。 1試比較各類鑄鐵之間性能的優(yōu)劣順序，與鋼相比較鑄鐵性能有什么優(yōu)缺點？ 答：鑄鐵性能優(yōu)劣排序為：球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、蠕墨鑄鐵、灰鑄鐵。與鋼相比，鑄鐵具有以下性能特點： (1) 由于石墨的存在，造成脆性切削 ，鑄鐵的切削加工性能優(yōu)異； (2) 鋼鐵的鑄造性能良好，鑄件凝固時形成石墨產(chǎn)生的膨脹，減小了鑄件體積的收縮，降低了鑄件中的內(nèi)應(yīng)力； (3) 石墨有良好的潤滑作用，并能儲存潤滑油，使鑄件有良好的耐磨性能； (4) 石墨對振動的傳遞起削弱作用，使鑄鐵有很好的抗震性能； (5) 大量石墨的割裂作用，使鑄鐵對缺口不敏感。其主要缺點是韌性、塑性較低。 1為什么一般機器的支架、機床的床身常用灰口鑄鐵制造 ? 答：鑄鐵的生產(chǎn)設(shè)備和工藝簡單。價格便宜，并具有許多優(yōu)良的使用性能和工藝性能，其中灰口鑄鐵是應(yīng)用最廣泛的，盡管其抗拉強 度和塑性都較低，但其良好的減振性能，能夠滿足一般機器的支架、機床的床身等使用場合。 1鋁硅合金為什么要進(jìn)行變質(zhì)處理？ 答：一般情況下，鋁硅合金的共晶體由粗針狀硅晶體和 α 固溶體組成，強度和塑性都較差；經(jīng)變質(zhì)處理后的組織是細(xì)小均勻的共晶體加初生 α 固溶體，合金的強度和塑性顯著提高，因此，鋁硅合金要進(jìn)行變質(zhì)處理。 指出下列銅合金的類別、用途： H80、 H6 HPb63 HNi65 、 QBe2。 答：如下表所示。 合金牌號 類 別 用 途 H80 單相黃銅 薄壁 管、裝飾品 H62 雙相黃銅 機械及電氣零件、鉚釘、螺帽、墊圈、散熱器及焊接件、沖壓件 HPb633 鉛黃銅 鐘表零件、汽車、拖拉機及一般機器零件 HNi655 鎳黃銅 船舶用冷凝管、電機零件 錫青銅 精密儀器中的耐磨零件盒抗磁元件、彈簧、藝術(shù)品 QBe2 鈹青銅 重要的彈簧及彈性元件、耐磨元件、高壓高速高溫軸承、鐘表齒輪、 羅盤零件 第 8 章 機械零件正確選材的基本原則是什么 ? 答：機械零件選材的最基本原則有： ①使用性能原則：優(yōu)異的使用性能，材料的使用性能應(yīng)滿足 使用要求。 ②工藝性能原則：保證零件便于加工制造，材料的工藝性能應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝的要求。 ③經(jīng)濟(jì)性原則：便宜的價格，采用便宜的材料，把總成本降至最低，取得最大的經(jīng)濟(jì)材效益。 第九章 機床變速齒輪常用中碳鋼或中碳合金鋼制造，它的工藝路線為：下料 － 鍛造 － 正火 － 粗加工 － 調(diào)質(zhì) － 精加工 － 輪齒高頻淬火及低溫回火 － 精磨，試分析正火處理、調(diào)質(zhì)處理和高頻淬火及低溫回火的目的。 答：在采用中碳鋼或中碳合金鋼制造齒輪的工藝路線中，料坯在鍛造后，首先經(jīng)過正火處理，工件加熱至 Ac3 以上 30～ 50℃ ，這樣可使正火后的組織為 F+S。 細(xì)化和均勻組織，改善切削性能。調(diào)質(zhì)處理得到回火 S，其綜合機械性能（包括強度、塑性和韌性）好，這是由于回火 S 中的滲碳體為粒狀，對阻止裂紋的擴展有利。精加工后輪齒還要經(jīng)過高頻淬火及低溫回火處理，這是由于高頻淬火后，表面組織為隱晶馬氏體，提高了表面硬度，提高了耐磨性。心部仍為回火 S 組織，保持較高的綜合機械性能。低溫回火可以消除淬火引起的內(nèi)應(yīng)力，防止工件變形與開裂，以及保證工件的尺寸精度，同時保持所需的機械性能。 用 20CrMnTi 鋼制造汽車齒輪，加工工藝路線為：下料 － 鍛造 － 正火 － 切削加工 － 滲碳、淬火及低溫回 火 － 噴丸 － 磨削加工，分析滲碳、淬火及低溫回火處理及噴丸處理的目的。 答：汽車齒輪通常受力較大，受沖擊頻繁，其耐磨性、疲勞強度、心部強度及沖擊韌度等性能指標(biāo)均較高。為此，在切削加工后，工件還需要經(jīng)過滲碳、淬火及低溫回火處理。滲碳表面處理的目的是增加表面層的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)并獲得一定的濃度梯度，通常表面的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以達(dá)到約 ％ ，隨后的淬火 +低溫回火，使得表面組織為高碳回火馬氏體 +碳化物 +殘余奧氏體，強度特別是疲勞強度、耐磨性和沖擊韌度均能達(dá)到相當(dāng)高的程度，而心部組織為低碳回火馬氏體，具有良好的韌性和塑性。噴丸處 理使表面微層加工硬化，同時使表面壓應(yīng)力增大，疲勞強度進(jìn)一步提高。 高精度磨床主軸，要求變形小，表面硬度高（ 900HV），心部強度高，并有一定韌性。問應(yīng)選用什么材料？采用什么工藝路線？ 答：由于高精度磨床主軸，要求變形小，表面硬度高（ 900HV），且心部強度高，并有一定韌性，因此應(yīng)選用中碳合金鋼，采用 38CrMoAl 鋼制造?？紤]到對表面硬度的要求，可采用氮化處理。采用的工藝路線為：毛坯 － 預(yù)先熱處理（正火） － 粗加工 － 調(diào)質(zhì) － 精加工 － 氮化處理 － 精磨。