【正文】 而起吊重物需材料有一定的強度和硬度。滲碳體的硬度比鐵素體的硬度高。（5）鋼適宜于通過壓力成形，而鑄鐵適宜于通過鑄造成形。（3）捆扎物體一般用鐵絲，而起重機起吊重物卻用鋼絲繩。（1）%%的鋼硬度高。1滲碳體有哪5種基本形態(tài)，它們的來源和形態(tài)有何區(qū)別？一次滲碳體是從液體中直接析出，呈長條形；二次滲碳體從奧氏體中析出，沿晶界呈網(wǎng)狀；三次滲碳體從鐵素體中析出，沿晶界呈小片或粒狀；共晶滲碳體是同奧氏體相關(guān)形成，在萊氏體中為連續(xù)的機體；共析滲碳體同鐵素體相關(guān)形成，呈交替片狀。并隨碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加Fe3CⅡ增加，P減少。并隨碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加P增加，F(xiàn)減少。指出這四種成分組織與性能的區(qū)別。%是碳鋼，%是鑄鐵；碳鋼中的碳與鐵以金屬化合物的形式存在，而鑄鐵中的碳以游離石墨的形式存在；碳鋼的力學(xué)性能較好，其硬度、強度隨含碳量的增加而增加，塑性、韌性隨含碳量的增加而下降，鑄鐵的力學(xué)性能取決于石墨的形狀、大小及分布；鑄鐵的鑄造性能優(yōu)于碳鋼；鑄鐵不能進(jìn)行壓力加工，其焊接性能遠(yuǎn)不及碳鋼。Ld是奧氏體與滲碳體的機械混合物，（Ld `）是珠光體與滲碳體的機械混合物，%，力學(xué)性能與滲碳體接近。Fe3C是鐵和碳的金屬化合物，%，硬度很高，脆性很大，塑性和韌性幾乎為零。α為體心立方結(jié)構(gòu)，溶碳量低，強度、硬度低，塑性、韌性好。單相固溶體成分的合金具有良好的塑性和小的變形抗力，可鍛性好。1已知A（熔點為600℃）與B（熔點為500℃）在液態(tài)無限互溶，在固態(tài)300℃時A溶于B的最大質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%，室溫時為10%，但B不溶于A；在300℃時B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的液態(tài)合金發(fā)生共晶反應(yīng)，現(xiàn)要求：（1）做出AB合金相圖；（2）分析A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布為20%、45%、80%等合金的結(jié)晶過程。1PbSn相圖如圖229所示。共析反應(yīng)：由一種固相在恒溫下同時轉(zhuǎn)變成兩種新的固相的反應(yīng)。1何為共晶反應(yīng)、勻晶反應(yīng)共析反應(yīng)？試比較三種反應(yīng)的異同點。過冷度與冷卻速度有何關(guān)系？它對金屬結(jié)晶過程有何影響？對鑄件晶粒大小有何影響？冷卻速度越快過冷度越大，使晶核生長速度大于晶粒長大速度，鑄件晶粒得到細(xì)化。（3） 澆注時采用振動與不采用振動。（2） 鑄成薄件與鑄成厚件。（1） 金屬型澆注與砂型澆注。３、 金屬結(jié)晶的基本規(guī)律是什么？金屬結(jié)晶由形核和長大兩部分組成，并存在過冷度。 什么是固溶強化？造成固溶強化的原因是什么？固溶強化：因溶質(zhì)原子的溶入引起合金強度、硬度升高的現(xiàn)象。合金固溶在金屬中引起固溶強化，使合金強度、硬度提高，塑性、韌性下降。使金屬抵抗塑性變形的能力提高，從而使金屬強度、硬度提高，但防腐蝕能力下降。 密排六方晶格：晶格屬于六方棱柱體，在六棱柱晶胞的12個項角上各有一個原子，兩個端面的中心各有一個原子，晶胞內(nèi)部有三個原子。每個面心立方晶格的原子數(shù)為：4個。 塑性較好。體心立方晶格：晶格屬于立方晶系，在晶胞的中心和每個頂角各有一個原子。主要包括：彈性、塑性、強度、硬度、沖擊韌性等。.. .. .. ..《工程材料及機械制造基礎(chǔ)》習(xí)題參考答案第一章 材料的種類與性能（P7）１、 金屬材料的使用性能包括哪些？力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能等。２、 什么是金屬的力學(xué)性能？它包括那些主要力學(xué)指標(biāo)？金屬材料的力學(xué)性能：金屬材料在外力作用下所表現(xiàn)出來的與彈性和非彈性反應(yīng)相關(guān)或涉及力與應(yīng)變關(guān)系的性能。第二章 材料的組織結(jié)構(gòu)（P26）簡述金屬三種典型結(jié)構(gòu)的特點。每個體心立方晶格的原子數(shù)為：2個。 面心立方晶格：晶格屬于立方晶系，在晶胞的8個頂角和6個面的中心各有一個原子。塑性優(yōu)于體心立方晶格的金屬。每個密排六方晶胞原子數(shù)為：6個 ，較脆金屬的實際晶體中存在哪些晶體缺陷？它們對性能有什么影響？存在點缺陷、線缺陷和面缺陷。 合金元素在金屬中存在的形式有哪幾種？各具備什么特性？存在的形式有固溶體和金屬化合物兩種。金屬化合物提高合金的 強度和硬度。原因：固溶體中溶質(zhì)原子的溶入引起晶格畸變，使晶體處于高能狀態(tài)。４、 如果其他條件相同，試比較在下列鑄造條件下，鑄件晶粒的大小。金屬型澆注晶粒小。鑄成薄件晶粒小。采用振動晶粒小。冷卻速度小時，實際結(jié)晶溫度與平衡溫度趨于一致。共晶反應(yīng)：從某種成分固定的合金溶液中，在一定恒溫下同時結(jié)晶出兩種成分和結(jié)構(gòu)都不同的固相的反應(yīng)。勻晶反應(yīng)：兩組元組成的合金系，在液態(tài)無限互溶，在固態(tài)也能無限互溶，形成固溶體的反應(yīng)。（1）試標(biāo)出尚未標(biāo)注的相區(qū)的組織；（2）指出組織中含βⅡ最多和最少的成分；（3）指出共晶體最多和最少的成分；（4）指出最容易和最不容易產(chǎn)生枝晶偏析的成分：（5）初生相α和β、共晶體α+β、二次相αⅡ及βⅡ，它們在組織形態(tài)上的區(qū)別？畫出它們的組織示意圖。1為什么鑄造合金常選用接近共晶點的合金？為什么要進(jìn)行壓力加工的合金常選用單相固溶體成分的合金？近共晶點的合金熔點低，結(jié)晶范圍小，鑄造性能好。1何謂α、γ、Fe3C、C、P、A、Ld、（Ld `）？它們的結(jié)構(gòu)、組織形態(tài)、力學(xué)性能有何特點？α為鐵素體，F(xiàn)e3C為滲碳體，C為碳元素，P為珠光體，γ、A為奧氏體，Ld為高萊氏體，（Ld `）為低溫萊氏體。γ、A是碳在γ—Fe中形成的間隙固溶體，為面心立方結(jié)構(gòu)，溶碳量較大，是高溫組織，硬度較低，塑性較高，易于成形。P是鐵素體與滲碳體的機械混合物，%，具有良好的力學(xué)性能。1碳鋼與鑄鐵兩者的成分、組織和性能有何差別？并說明原因。1%、%、%、%的鐵碳合金從液態(tài)緩慢冷至室溫時的結(jié)晶過程和室溫組織。%、%的鐵碳合金均屬于亞共析鋼，從液態(tài)緩慢冷至室溫時的結(jié)晶過程為：經(jīng)過AC線時從液態(tài)中結(jié)晶出A，經(jīng)過AE線時全部結(jié)晶為A，經(jīng)過GS線時由于貧碳有F析出，經(jīng)過PSK線時剩余的A轉(zhuǎn)變?yōu)镻，室溫組織為P+F。%、%的鐵碳合金均屬于過共析鋼，從液態(tài)緩慢冷至室溫時的結(jié)晶過程為：經(jīng)過AC線時從液態(tài)中結(jié)晶出A，經(jīng)過AE線時全部結(jié)晶為A，經(jīng)過ES線時由于富碳有Fe3CⅡ析出，經(jīng)過PSK線時剩余的A轉(zhuǎn)變?yōu)镻，室溫組織為P+ Fe3CⅡ。由于F、P、Fe3CⅡ，的力學(xué)性能上的差異，隨碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加鐵碳合金的強度和硬度增加，而塑性和韌性下降。1根據(jù)Fe Fe3C相圖，說明產(chǎn)生下列現(xiàn)象的原因。（2）低溫萊氏體的塑性比珠光體的塑性差。（4）一般要把鋼材加熱到高溫下（1000~1250℃）進(jìn)行熱軋或鍛造。（1）鋼隨碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加鐵素體減少，而滲碳體增加。（2）低溫萊氏體由珠光體和滲碳體組成，珠光體塑性較好，而滲碳體的塑性幾乎為零。鋼材隨碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加強度、硬度增加，塑性、韌性下降。其塑性好，變形抗力小。其塑性好，變形抗力小利于壓力成形；而鋼的流動性差，在冷卻的過程中收縮率大，鑄造性能比鑄鐵差。第三章 金屬熱處理及表面改性（40）鋼的熱處理的基本原理是什么？其目的和作用是什么？鋼的熱處理是將鋼在固態(tài)下、在一定的介質(zhì)中施以不同的加熱、保溫和冷卻來改變鋼的組織，從而獲得所需性能的一種工藝。改善材料的加工性能。等溫冷卻：先將已奧氏體化的鋼快冷至A1線以下一定溫度，成為過冷奧氏體。轉(zhuǎn)變完后再冷卻至室溫。等溫冷卻所得組織單一，分為珠光體、貝氏體和馬氏體。示意圖見書PP32。退火的主要目的是什么？常用的退火方法有哪些？退火的主要目的（1）降低鋼的硬度，使其易于切削加工；（2）提高鋼的塑性和韌性，以易于切削和冷變形加工；（3）消除鋼中的組織缺陷，為熱鍛、熱軋或熱處理作好組織準(zhǔn)備；（4）消除前一工序中所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，以防變形或開裂。完全退火與不完全退火在加熱規(guī)范、組織轉(zhuǎn)變和運用上有何不同？為什么亞共析鋼一般不采用不完全退火，共析鋼不采用完全退火？完全退火：將鋼加熱至Ac3以上30℃—50℃，保溫一定時間，緩慢冷卻的工藝。適用于亞共折成分的中碳鋼和中碳合金鋼的鑄、鍛件及熱軋型材。不完全退火：將鋼加熱到Ac1以上20℃—30℃ ，保溫后，緩慢冷卻的工藝。共析或過共析鋼。正火與退火的主要區(qū)別是什么？如何選用？正火的冷卻速度比退火稍快，過冷度稍大。選用：（1） 從切削加工性方面考慮，低碳鋼用正火提高硬度，而高碳鋼用退火降低硬度，以便于切削加工。（3）從經(jīng)濟上考慮，正火冷卻不占用設(shè)備，操作簡便，生產(chǎn)周期短，能耗少，故在可能條件下，應(yīng)優(yōu)先考慮正火處理。方法有：單液淬火 、雙液淬火 、分級淬火 、等溫淬火 等。分為感應(yīng)加熱淬火和火焰淬火。淬透性與淬硬深度、淬硬性有哪些區(qū)別？影響淬透性