PAGEPAGE15/15文檔可自由編輯第一章 材料的結構與金屬的結晶1．解釋下列名詞：變質處理P28；細晶強化P14；固溶強化P17。5．為什么單晶體具有各向異性P12P13？答：因為單晶體內部的原子都按同一規律同一位向排列，即晶格位向完全一致。而在多晶體的金屬中，每個晶粒相當于一個單晶體，具有各項異性，但各個晶粒在整塊金屬中的空間位向是任意的，整個晶體各個方向上的性能則是大量位向各不相同的晶粒性能的均值。在實際金屬中存在哪幾種晶體缺陷P13？它們對力學性能有何影響答：點缺陷、線缺陷、面缺陷。缺陷的存在對金屬的力學性能、物理性能和化學性能以及塑性變形、擴散、相變等許多過程都有重要影響。P25P27~P28答：金屬結晶過程是個形核、長大的過程。等。變質處理。向鋁合金中加入鈦、鋯、硼；在鑄鐵液中加入硅鈣合金等。振動和攪拌。如機械振動、超聲波振動、電磁攪拌等。第二章金屬的塑性變形與再結晶1．解釋下列名詞：加工硬化P40；再結晶P43；纖維組織P38。2．指出下列名詞的主要區別：重結晶、再結晶答：再結晶轉變前后的晶格類型沒有發生變化，故稱為再結晶；而重結晶時晶格類型發生了變化。另外，再結晶是對冷塑性變形的金屬而言，只有經過冷塑性變形的金屬才會發生再結晶，沒有經過冷塑性變形的金屬不存在再結晶的問題。P38答：晶粒愈細，單位體積內晶粒數就愈多，變形是同樣的變形量可分散到更多的晶粒中發生，以產生比較均勻的變形，這樣因局部應力集中而引起材料開裂的幾率較小，使材料在斷裂前就有可能承受較大的塑性變形，得到較大的伸長率和具有較高的沖擊載荷抗力。答：應該利用回復過程對冷拔銅絲進行低溫退火。因為在回復階段，變形金屬的顯微組織沒有明顯變化，纖維狀外形的晶粒仍存在，故金屬的強度、硬度和塑性韌性等力學性能變化不大，某些物理、化已知金屬WFeCu、鉛Pb3380℃1538℃、1083℃試估算這些金屬的再結晶溫度P43。T≈0.4T再 熔1000℃，P44答：退火溫度太高，再結晶速度太快，再結晶后的晶粒粗大。銅絲的塑性韌性，強度硬度都降低。說明Zn、α-FeCuP35132FeCuZn315．金屬鑄件能否通過再結晶退火來細化晶粒？為什么？P43答不能 再結晶是對冷塑性變形的金屬而言只有經過冷塑性形的金屬才會發生再結晶，沒有經過冷塑性變形的金屬不存在再結晶的問題。17．經過冷拉拔工藝生產的銅導線，在用作架空導線(要求一定的強度)和電燈花導線(要求較軟)時，應分別采用什么樣的最終熱處理工藝？P42在保持加工硬化的條件下，降低其內應力和改善某些物理化學性能。儲存能充分釋放，強度硬度顯著降低，塑性韌性明顯提高。1．加工硬化在生產中的利弊有哪些？答：利（1）強化金屬主要手段之一。提高材料使用的安全性。弊（1）使進一步塑性變形困難。（2）產生殘余應力，可能使加工好的工件變形開裂或應力腐蝕。第四章二元合金相圖解釋下列名詞：相圖P77；晶內偏析P82。P17P40P92的區別。答：固溶強化是通過融入某種溶質元素形成固溶體而使金屬強度硬度提高的現象。提高，而塑性韌性則很快降低的現象。彌散強化是由過飽和固溶體析出彌散的強化相來強化合金的方法。區別：固溶強化是融入溶質元素，加工硬化是把金屬進行冷塑性變形，彌散強化是從固溶體中析出次生相。Ni-Cu鑄后緩冷，問固態鑄件中哪個偏析嚴重？為什么P93？怎樣消除偏析P82？10%Ni50%Ni，50%Ni然冷卻過程中，結晶溫度范圍大的合金，成分變化大，結晶溫度低的，偏析ω0.45%碳鋼的硬C一般采用擴散退火或均勻化退火處理來消除偏析。5的合金選用何種成分的合金為好？P93答：因為共晶成份的合金結晶的成分間隔與溫度間隔較小，結晶的成分間隔與溫度間隔越小，合金的鑄造性能就越好。壓力加工性能好的合金通常是單相固溶體，因為它強度較低，塑性好，變形均勻且不易開裂。而由兩相混合物組成的合金，由于兩項的強度和塑性不同，變形大時兩相的界面易開裂，特別是組織中存在較多的脆性化合物時，壓力加工性能更差。6．合金的工藝性能與相圖的關系有哪些？P93~P94、P111答：1，合理的確定溫度2，可推測合金的鑄造性能3，指導加壓力加工工藝范圍4，熱處理工藝：①各熱處理加工都要參考合金相圖選擇。②可了解合金熱處理可能性。第五章鐵碳合金4．計算碳含量為ω0.20P79P109C度和伸長率。P927．一塊低碳鋼，一塊白口鐵，它們的形狀、大小一樣，請說出有哪些簡便的方法能把它們區分開來。P110）另一塊就是白口鐵。（2）用錘子砸，變形量大的就是低碳鋼，變形量小的就是白口鐵。9分析碳含量為ω0.45C答：純鐵和共晶成份的鐵碳合金其凝固區間為零，故它們的流動性好，分散縮孔少，可使縮孔集中在冒口內，有可能得到致密的鑄件。另外，共晶成份合金結晶溫度較低，流動性也較好，偏析傾向較小。所以共晶成份合金鑄造性能最好。含碳量為Wc0.45較大，因此縮孔就較大，且容易形成分散縮孔，流動性也較差，化學成份偏析嚴重。、P114S,P來分類。含SP現象。、45P116、T8AP117。答：Q235：其屈服點值Reh235Mpa45：鋼號為45T8A：平均碳含量為Wc0.80％的高級優質碳素鋼。外80%，問此鋼材的含碳量大約是多少?法一P109；法二P79。T+M、B

、M+A’，在C曲線上畫出各熱處理工藝的冷卻曲線，注明熱處理工下8．某鋼的等溫轉變曲線如右圖所示，試說明該鋼8．某鋼的等溫轉變曲線如右圖所示，試說明該鋼300(a(b(c)線冷卻后得到的組織。P137答：abc第六章鋼的熱處理1．解釋下列名詞：冷處理P136；調質處理P149；鋼的淬硬性P151。Ф5mm、藝名稱和所得組織。P138~P139說明45Ф10mm織：700℃、760840℃、1100℃。P143答：700℃，因為它沒有達到相變溫度，因此沒有發生相變，組織為鐵素體和珠光體。760℃，Ac1～Ac3殘余奧氏體。840℃，它的加熱溫度在Ac3為馬氏體和少量殘余奧氏體。1100℃，因為它的加熱溫度過高，加熱時奧氏體晶粒粗化，淬火后得到粗片狀馬氏體和少量殘余奧氏體。有兩個碳含量為ω1.2%的碳鋼試樣，分別加熱到780860℃，并保溫相CA+FeC和υ3 k的冷卻速度冷至室溫。試問：P143(1)哪個溫度淬火后馬氏體晶粒粗大？860℃淬火溫度過高加熱時得到的奧氏體粗大，冷卻后得到馬氏體晶粒粗大。(2)哪個溫度淬火后馬氏體含碳量較多？860Accm哪個溫度淬火后殘留奧氏體較多？860Accm體中含碳量增加，降低鋼的MsMf哪個溫度淬火后未溶碳化物較少？為什么？860Accm體中含碳量增加，因此淬火后未溶碳化物較少。你認為哪個溫度加熱淬火合適？為什么？780℃合適，因為含碳量為1.2%的碳鋼屬于過共析鋼，加熱溫度一般為小馬氏體，使淬火鋼具有高的硬度、耐磨性，也具有較好的韌性。14．以下說法是否正確？為什么？過冷奧氏體的冷卻速度大于υk

時，則冷卻速度愈快，冷卻后鋼的硬度愈高；P151不正確，當冷卻速度達到Vk時，冷卻速度再快組織不發生任何變化，鋼冷卻后的硬度就不在提高。答：錯。硬度取決于鋼的含碳量，和鋼的工作尺寸冷卻介質相關。好；P152答：正確。同一鋼種，其c曲線是一定的，因此冷卻速度快或工件小容易淬成馬氏體。冷速愈快，馬氏體轉變點Ms、Mf

愈低；P135不正確。因為馬氏體轉變點Ms、Mf的位置與冷卻速度無關，而與鋼的化學成分有關，尤其是含碳量。不正確。淬火鋼回火后的性能主要取決于回火溫度。不正確，要改善工具鋼的切削加工性應采用球化退火。(外1)本質細晶粒鋼的晶粒總是比本質粗晶粒鋼的晶粒細。P128930本質細晶粒鋼比本質粗晶粒鋼晶粒長大快。15．45240HBS2004557HRC560℃回答：1，不能。因為回火溫度越高，硬度下降越多，而調質處理就是淬火+高溫回火，碳化物已經析出，鐵素體回復，硬度不能提高。2，能。該鋼低溫回火組織是回馬氏體，碳化物還未析出，560℃為高溫回火，可以使硬度降低。外P147P147答：因為淬火后淬火內應力很大，組織中有少量殘余奧氏體，如不經過回或密封性零件可能因殘余奧氏體發生轉變而失去精度?；鼗鹉康模?，降低淬火鋼的脆性，減少或消除內應力，防止工件變形或開裂；2，使不穩定的組織趨于穩定，以穩定工件的形狀尺寸精度；3，獲得所要求的組織和性能。2．下列鋼件應采用什么退火方法，并說明退火的目的。(1)亞共析鋼(ωC=0.35%)鑄造齒輪；P142采用去應力退火。消除鑄件內應力，穩定尺寸，減少變形。ωC=0.6%采用完全退火。獲得近似平衡組織，細化晶粒。ωC=1.2%)。P141采用球化退火。降低鋼的硬度，改善切削加工性能。第七章合金鋼1．什么叫合金鋼？P169答：合金鋼是為了提高或改善鋼的力學性能、工藝性能或使鋼具有某些特殊的物理，化學性能，在冶煉時特意往鋼中加入一些合金元素。低合金鋼－－合金元素總含量Wme≦5％中合金鋼－－合金元素總含量Wme＝5％～10％高合金鋼－－合金元素總含量Wme＞10％2SiCr量的鉻不銹鋼。某些合金元素的加入會使奧氏體相區擴大，特別是Ni、Mn。當鋼中加入大量這類元素時，甚至可使A1、A2、Acm線將至室溫一下，從而獲得在室溫下只有單相奧氏體存在的所謂奧氏體鋼。如高Mn含量的耐磨鋼。Fe-Fe3C相圖中E萊氏體鋼。如高速鋼。4．什么叫第一類、第二類回火脆性P149？其產生原因及防止方法如何？P120、P121答：第一類回火脆性是淬火鋼在250~350℃回火時出現的脆性。第二類回火脆性是淬火鋼在500~650℃范圍內回火后出現的脆性。第一類回火脆性與沿馬氏體析出斷續的碳化物薄片有關。為了避免這類脆性，一般不在這個溫度內回火。第二類回火脆性產生的原因是由于回火慢冷時鉻、錳等合金元素以及磷、銻、可自回火溫度加速冷卻。對于較大截面零件，由于中心部分很難快冷，可在鋼中加入適量的鉬、鎢等合金元素。6．指出下列合金鋼的類別、用途及熱處理工藝：40CrP176；碳鋼，用于結構件。850℃淬火，500℃回火。60Si2MnP183；硅錳彈簧鋼?？娠@著提高彈性極限和回火穩定性。用途：＜25mm中溫回火。1Cr18Ni9Ti。18-86001100~1150℃水淬。P213YGYT30P213答：因為這樣可以使硬質合金鋼的硬度很高，熱硬性好，耐磨性優良。YG88%WC94表面較粗糙的工件。YT30TiC30WC、Co工工件。1P194~P196860~8804740~750℃持續6然后爐冷。目的：消除鍛造應力，降低硬度。淬前預熱；800~840免驟然加熱至淬火溫度而產生過大的內應力，甚至使刀具變形或開裂。淬火；分級淬火。目的：發揮高速鋼的強度、硬度、耐磨性、熱硬性。三次回火。回火三次，每次保溫一小時。消除殘留奧氏體，消除前一次回火產生的內應力。2．鋼的強化機制有哪些？答：固溶強化機制、界面強化、彌散強化、析出強化及細晶強化。第八章鑄鐵1．鑄鐵分為哪幾類？其最基本的區別是什么？P219答：一，按石墨化程度分類Fe3C式存在。灰口鑄鐵。第一，二階段石墨化過程充分進行，碳主要以石墨形式存在，一部分以Fe3C形式存在。分以Fe3C二，按石墨形態分類灰鑄鐵。鑄鐵組織中石墨呈片狀?？慑戣T鐵。鑄鐵中石墨呈團絮狀。球墨鑄鐵。鑄鐵中石墨成球狀。蠕墨鑄鐵。鑄鐵組織中石墨呈短小的蠕蟲狀。2答：鑄鐵的化學成分和澆筑時的冷卻速度。化學成分的影響。鑄鐵中碳和硅的含量越高，石墨化的過程越容易進行，析出的片狀石墨就越多。冷卻速度的影響。冷卻速度越慢，即過冷度越小，越有利于原子的擴散，對石墨化越有利。答：第三階段完全石墨化得到F＋G。部分石墨化得到F＋P＋G得到P＋G。答：球墨石墨對基體的削弱和造成應力集中很小，故強度高又有良好的塑性和韌性。彎曲疲勞強度，耐磨性，抗拉強度等都接近于鋼。生產工藝上，有優良的鑄造性，切削加工性和低的缺口敏感性，成本低，生產方便。7．試指出下列鑄件應采用的鑄鐵種類和熱處理方式，為什么？(1)機床床身P222；灰鑄鐵，采用孕育處理?？梢蕴岣呋诣T鐵的強度，使鑄件整個截面上的組織和性能比較均勻一致，斷面敏感性小。(2)柴油機