【正文】 學(xué)性能。d) 回火鋼件淬火后，再加熱到Ac1以下的某一溫度，保溫一定時間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝稱為回火。c) 淬火將鋼件加熱到Ac3或Ac1以上某一溫度，保持一定時間，然后以適當(dāng)速度冷卻獲得馬氏體和（或）貝氏體組織的熱處理工藝稱為淬火。包括: 完全退火、不完全退火、去應(yīng)力退火、等溫退火、球化退火、均勻化退火（擴(kuò)散退火）、再結(jié)晶退火等b) 正火將鋼材或鋼件加熱到Ac3(亞共析鋼)Acm（過共析鋼）以上30～50℃，保溫適當(dāng)?shù)臅r間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理工藝。恰當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚥粌H可以消除鑄、鍛、焊等熱加工工藝造成的各種缺陷，細(xì)化晶粒，消除偏析，除低內(nèi)應(yīng)力，使組織均勻化；還可改善鑄、鍛件毛坯組織、降低硬度，便于切削加工；通過熱處理工藝可以強(qiáng)化金屬材料、充分挖掘材料潛力，降低結(jié)構(gòu)件重量、節(jié)省材料和能源，提高機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量，大幅度提高零件的耐磨性、抗疲勞性、耐腐蝕性等，從而延長機(jī)器零件和工模具的使用壽命。 熱處理 簡述鋼的熱處理工藝方法和目的。例如被稱為納米材料中的“烏金“的碳納米管具有非常奇異的物理化學(xué)性能。添加納米粉體的材料與相同組成的普通粉體材料相比，材料的萬分本身雖然并未改變，但活性增強(qiáng)，主要表現(xiàn)為高抗菌、防污、耐磨、強(qiáng)度加大，材料重量只是鋼的十分之一，但是它的強(qiáng)度卻是鋼的100倍。當(dāng)物質(zhì)顆粒小到納米級后，這種物質(zhì)就可稱為納米材料。答：特種陶瓷類別 氧化鋁陶瓷 氮化硅陶瓷碳化硅陶瓷 氮化硼陶瓷 金屬陶瓷基本性能特點(diǎn)強(qiáng)度硬度高；耐高溫；高的抗蠕變能力；耐蝕性和絕緣性好。由于工程陶瓷材料硬度高，常采用洛式硬度HRA、HT45N、小負(fù)荷維氏硬度或洛氏硬度表示。陶瓷材料是脆性材料，故其抗沖擊韌度和斷裂韌度都很低。陶瓷材料具有高硬度（1500HV）、耐高溫（溶點(diǎn)2000℃）、抗氧化（在1000℃高溫下不氧化）、耐腐蝕（對酸、堿、鹽有良好的耐蝕性）以主其他優(yōu)良的物理、化學(xué)性能（優(yōu)于金屬的高溫強(qiáng)度和高溫蠕變能力，熱膨脹系數(shù)小。答：？陶瓷材料有哪此特點(diǎn)？答：陶瓷是無機(jī)非金屬材料，是用粉狀氧化物，碳化物等，通過成型和高溫?zé)Y(jié)而制成。 常熱塑性工程塑料的性能和應(yīng)用名稱 聚酰胺（PA,尼龍）聚四氟乙烯（PTFE塑料王） ABS塑料 聚甲醛（POM） 聚碳酸酯性能特點(diǎn)耐冷熱、耐磨、耐溶劑、耐油、強(qiáng)韌；易吸濕膨賬磨擦系數(shù)小、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐腐蝕、耐冷熱、良好電絕緣性耐熱、耐沖擊；耐腐蝕性差 耐熱、耐疲勞、耐磨；成型尺寸精度差沖擊韌度、尺寸穩(wěn)定性、低溫性能、絕緣性和加工成型性均好、高透光率、化學(xué)穩(wěn)定性差應(yīng)用 軸承、齒輪、葉片、襯套閥門、管接頭、護(hù)套、襯里等 汽車、家電、管道、玩具、電器等制品軸承、齒輪、葉片等 機(jī)械零件、防彈玻璃、燈罩、防護(hù)面罩 常用熱工程塑料的性能和應(yīng)用名稱 酚醛塑料 環(huán)氧塑料性能特點(diǎn)強(qiáng)度和剛度大，尺寸穩(wěn)定。零件的總成本包括制造成本（材料價格、零件自重、零件的加工費(fèi)、試驗(yàn)研究費(fèi)）和附加成本（零件壽命，即更換零件和停機(jī)損失費(fèi)及維修費(fèi)等）。所以材料應(yīng)具有良好的工藝性能，即工藝簡單，加工成形容易，能源消耗少，材料利用率高，產(chǎn)品質(zhì)量好。通過分析、計算轉(zhuǎn)化成某此可測量的實(shí)驗(yàn)室性能指標(biāo)和具體數(shù)值，按這些性能指標(biāo)數(shù)據(jù)查找手冊中各類材料的性能數(shù)據(jù)和大致應(yīng)用范圍進(jìn)行選材。在選材時，首先必須準(zhǔn)確地判斷零件所要求的使用性能，然后再確定所選材料的主要性能指標(biāo)及具體數(shù)值并進(jìn)行選材。答： 鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼 合金結(jié)構(gòu)鋼 碳素工具鋼合金工具鋼 不銹鋼 耐熱鋼 耐磨鋼低合金結(jié)構(gòu)鋼 合金滲碳鋼 合金調(diào)質(zhì)鋼合金彈簧鋼 滾珠軸承鋼鑄鐵灰鑄鐵 球墨鑄鐵 可鍛鑄鐵 蠕墨鑄鐵合金鑄鐵鋁合金鑄造鋁合金 變速鋁合金 超硬鋁合金鍛鋁合金防銹鋁合金 硬鋁合金銅合金黃銅 青銅鋅黃銅 鋁黃銅 錳黃銅 錳鐵黃銅 錫青銅鋁青銅 鈹青銅？答：在設(shè)計和制造工程結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)零件時，考慮材料的使用性能、材料的工藝性能和經(jīng)濟(jì)性。d2。的金鋼石四棱錐體。洛氏硬度試驗(yàn)常用于檢查淬火后的硬度。一種是圓錐角?＝120176。（2）洛式硬度（HR）試驗(yàn)：洛式硬度是以測量壓痕深度來表示材料的硬度值。布氏硬度（HB）就是試驗(yàn)力F除以壓痕球形面積A所得的商。？它們主要適應(yīng)于檢驗(yàn)什么材料？答：（1）硬度（HB）測定法：布氏硬度測定是用一定直徑D（mm）的鋼球或硬質(zhì)合金球?yàn)閴侯^，施以一定的試驗(yàn)力F(kgf或N)，將其壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時間t(s)后卸除試驗(yàn)力，試樣表面將殘留壓痕。c. 焊接可根據(jù)相圖來分析碳鋼的焊接組織，并用適當(dāng)熱處理方法來減輕或消除組織不均勻性和焊接應(yīng)力。一般對亞共析鋼的終軋和終鍛深度控制在稍高于GS線（A3線）；過共析鋼控制在稍高于PSK線（A1線）。始軋和始鍛溫度不能過高，以免鋼材氧化嚴(yán)重和發(fā)生奧氏體晶界熔化（稱為過燒）。a. 鑄造根據(jù)FeFe3C相圖可以找出不同成份的鋼或鑄鐵的熔點(diǎn)，確定鑄造溫度。（P28相圖 212）答：（1） 為選材提供成份依據(jù) FeFe3C相圖描述了鐵碳合金的平衡組織隨碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化規(guī)律，合金性能和碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)關(guān)系，這就可以根據(jù)零件性能要求來選擇不同成份的鐵碳合金。答：低碳鋼（％～％），若零件要求塑性、韌性好，焊接性能好，便如建筑結(jié)構(gòu)、容器等，應(yīng)選用低碳鋼；中碳鋼（％～），若零件要求強(qiáng)度、塑性、韌性都較好，具有綜合機(jī)械性能，便如軸類零件，應(yīng)選用中碳鋼；高碳鋼（％～％），若零件要求強(qiáng)度硬度高、耐磨性好，例如工具等，應(yīng)選用高碳鋼。K（K為安全系數(shù)）。K，式中K——安全系數(shù)，бb對設(shè)計塑性低的材料，如鑄鐵、冷拔高碳鋼絲和脆性材料，如白口鑄鐵、陶瓷等制作的具有直接意義。韌性：沖擊韌度指標(biāo)αk或Ak表示在有缺口時材料在沖擊載荷下斷裂時塑性變形的能力及所吸收的功，反映了應(yīng)力集中和復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下材料的塑性，而且對溫度很敏感，單位為kgfm/cm2。δ和Ψ值愈大則塑性愈好，金屬材料具有一定的塑性是進(jìn)行塑性加工的必要條件。塑性：通過拉伸試驗(yàn)確定塑性指標(biāo)，包括伸長率（δ）和斷面收縮率（Ψ），分別定義為斷裂后試樣的長度相對伸長和截面積的相對收縮，單位是％。бb對設(shè)計塑性低的材料如鑄鐵、冷拔高碳鋼絲和脆性材料，如白口鑄鐵、陶瓷等制作的零件具有直接意義。強(qiáng)度：常的強(qiáng)度指標(biāo)為屈服強(qiáng)度бs，通過拉伸試驗(yàn)確定，定義為材料開始產(chǎn)生塑性變形的應(yīng)力，其大小表達(dá)材料抵抗塑性變形的能力，大多數(shù)金屬材料在拉伸時沒有明顯的屈服現(xiàn)象，%塑性變形時的應(yīng)力值，作為屈服強(qiáng)度指標(biāo)，稱為條件屈服強(qiáng)度。維氏硬度(HV)根據(jù)單位壓痕表面積承受的壓力定義硬度值，壓頭為錐角136度金鋼石角錐體，載荷根據(jù)測試進(jìn)行選擇，適用對象普遍。洛式硬度有三種標(biāo)尺，分別記為HRA、HRB和HRC，采用不同的壓頭和載荷。布氏硬度（HB）是用一定載荷交淬火鋼球壓入試樣表面，保持規(guī)定時間后卸載，測得表面壓痕的面積后，計算出單位面積承受的壓力，為布氏硬度值（HB），單位是kgf/mm2,通常不標(biāo)注；布氏硬度(HB)測試法一般用于HB450。第二章 工程材料1 .材料的基本力學(xué)性能主要包括哪此內(nèi)容？答：力學(xué)性能主要指標(biāo)有硬度、強(qiáng)度、塑性、韌性等。硬度：制造業(yè)中，通常采用壓入法測量材料的硬度，按試驗(yàn)方法不同，分有布氏硬度（HB）、洛式硬度（HR）、維氏硬度（HV），表達(dá)材料表面抵抗外物壓入的能力。洛氏硬度(HR)以壓痕深淺表示材料的硬度。生產(chǎn)中按測試材料不同，進(jìn)行選擇，有色金屬和火正火鋼，選用HRB，淬火鋼選用HRC；硬質(zhì)合金、表面處理的高硬層選用HRA進(jìn)行測量。肖氏硬度（HS）是回跳式硬度，定義為一定重量的具有金鋼石圓頭和鋼球的標(biāo)準(zhǔn)沖頭從一定高度落下，得到的回跳高度與下落高度的比值，適用于大型工作的表面硬度測量。抗拉強(qiáng)度бb是材料產(chǎn)生最大均勻變形的應(yīng)力。設(shè)計時以抗拉強(qiáng)度確定許用應(yīng)力，即[б]＝бb/K（K為安全系數(shù)）。它們是材料產(chǎn)生塑性變形重新分布而減小應(yīng)力集中的能力的度量。塑性還可以提高零件工作的可靠性，防止零件突然斷裂。[б]與材料的強(qiáng)度有何關(guān)系？如何確定設(shè)計中的許用應(yīng)力？答：設(shè)計中規(guī)定零件工作應(yīng)力б必須小于許用應(yīng)力[б]，即屈服強(qiáng)度除以安全系數(shù)的值б≤[б]＝бs247。設(shè)計時以抗拉強(qiáng)度бb確定許用應(yīng)力，即[б]＝бb247。、中碳鋼和高碳鋼的劃分標(biāo)準(zhǔn)及其各自的性能特點(diǎn)。（2） 為制訂熱加工工藝提供依據(jù) FeFe3C相圖總結(jié)了不同成份的鐵碳合金在緩慢冷卻時組織隨溫度變化的規(guī)律，這就為制訂熱加工工藝提供了依據(jù)。b. 鍛造根據(jù)FeFe3C相圖可以確定鍛造溫度。一般控制在固相線以下100～200℃。實(shí)際生產(chǎn)中各處碳鋼的始鍛和始軋溫度為1150～1250℃，終軋和終鍛溫度為750～850℃。d. 熱處理熱處理的加熱溫度都以相圖上的臨界點(diǎn)AAAcm為依據(jù)。測量壓痕球形面積A（mm2）。布氏硬度試驗(yàn)特別適用于測定灰鑄鐵、軸承合金等具有粗大晶粒或組成相的金屬材料的硬度為鋼件退火、正火和調(diào)質(zhì)后的硬度。洛式硬度試驗(yàn)所用的壓頭有兩種。的金鋼石圓錐體；另一種是一定直徑的小淬火鋼球。標(biāo)尺 符號 壓頭類型 總試驗(yàn)力F(N) 測量硬度范圍 應(yīng)用舉例A HRA 金鋼石圓錐 2288 硬質(zhì)合金、表面薄層硬化鋼B HRB ￠ 20100 低碳鋼、銅合金、鐵素體可鍛鑄鐵C HRC 鋼金石圓錐 1471 2070 淬火鋼、高硬鑄件、珠光體可鍛鑄鐵（3）維氏硬度（HV）試驗(yàn)：維氏硬度試驗(yàn)適用于常規(guī)材料，其壓頭是兩對面夾角?＝136176。壓頭在試驗(yàn)力F（N）的作用下，將試樣表面壓出一個四方錐形的壓前，經(jīng)一定保持時間后，卸除試驗(yàn)力，測量出壓痕對角線平均年度并計算壓痕的表面積A（mm2），得到HV＝247。（1）根據(jù)材料的使用性能選材：使用性能是零件工作過程中所應(yīng)具備的性能（包括力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能），它是選材最主要的依據(jù)。具體方法如下：a. 分析零件的工作條件，確定使用性能b. 進(jìn)行失效分析，確定零件的主要使用性能c. 根據(jù)零件使用性能要求提出對材料性能（力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能）的要求。（2）根據(jù)材料的工藝性能選材：工藝性能表示材料加工的難易程序。主要應(yīng)考慮以下工藝性：a. 金屬鑄造性能b. 金屬壓力加工性能c. 金屬機(jī)械加工性能d. 金屬焊接性能e. 金屬熱處理工藝性能（3）根據(jù)材料的經(jīng)濟(jì)性選材：選材必須考慮經(jīng)濟(jì)性，使生產(chǎn)零件的總成本降低。 其它工程材料？答：工程塑料是指在工程中做結(jié)構(gòu)材料的塑料，這類塑料一般具有較高機(jī)械強(qiáng)度，或具備耐高溫、耐腐蝕、耐磨性等良好性能，因而可代替金屬做某些機(jī)械零件。耐熱性，耐磨性、耐腐蝕性和絕緣性；性脆易碎，抗沖擊強(qiáng)度低強(qiáng)度高、耐熱性、絕緣性和加工成型性好；成本高，固化劑有毒性應(yīng)用電器開關(guān)、插頭、外殼、齒輪、凸輪、皮帶輪、手柄、耐酸泵塑料模具、精密量具、絕緣器材、層壓塑料、澆注塑料。陶瓷材料是多相多晶材料，結(jié)構(gòu)中同進(jìn)存在著晶體相、玻璃相和氣相，各組成相的結(jié)構(gòu)、數(shù)量、形態(tài)、大小和頒均對陶瓷性能有顯著影響。熱導(dǎo)率低，電阻率高，是良好的絕緣體，化學(xué)穩(wěn)定性高等）。陶瓷材料的抗壓強(qiáng)度比其抗拉強(qiáng)度大得多