工程材料習(xí)題解答.doc

1-2假設(shè)塑性變形時材料體積不變，那么在什么情況下塑性指標(biāo)、之間能建立何種數(shù)學(xué)關(guān)系。解：無頸縮情況下，L0S0L1S1 （L1- L0）/ L0，（S0- S1）/ S0 代入化簡得（+1）(1-)=1 1-3 現(xiàn)有一碳鋼制支架剛性不足，采用以下三種方法中的哪種方法可有效解決此問題？為什么？改用合金鋼；進行熱處理改性強化；改變改支架的截面與結(jié)構(gòu)形狀尺寸。答：選用第三種。因為工件的剛性首先取決于其材料的彈性模量E，又與該工件的形狀和尺寸有關(guān)。而材料的彈性模量E難于通過合金化、熱處理、冷熱加工等方法改變，所以選第三種。l-5在零件設(shè)計與選材時，如何合理選擇材料的p、e、s、b性能指標(biāo)?各舉一例說明。答：p：當(dāng)要求彈性應(yīng)力和彈性變形之間保持嚴(yán)格的正比關(guān)系時。 工pe：工程上，對于彈性元件，要求工es：對于不允許有明顯塑性變形的工程零件，要求工sb：對塑性較差的材料，要求工b例如：p-炮管、e-彈性元件、s-緊固螺栓、b-鋼絲繩1-6現(xiàn)有兩種低強度鋼在室溫下測定沖擊韌性，其中材料A的A K =80J，材料B的A K =60J，能否得出在任何情況下材料A的韌性高于材料B，為什么？ 答：不能。因為影響沖擊韌性的因素很多。1-7實際生產(chǎn)中，為什么零件設(shè)計圖或工藝卡上一般是提出硬度技術(shù)要求而不是強度或塑性值？答：這是由它們的定義、性質(zhì)和測量方法決定的。硬度是一個表征材料性能的綜合性指標(biāo)，表示材料表面局部區(qū)域內(nèi)抵抗變形和破壞的能力，同時硬度的測量操作簡單，不破壞零件，而強度和塑性的測量操作復(fù)雜且破壞零件，所以實際生產(chǎn)中，在零件設(shè)計圖或工藝卡上一般提出硬度技術(shù)要求而不提強度或塑性值。2-1 常見的金屬晶體結(jié)構(gòu)有哪幾種：它們的原于排列和晶格常數(shù)有什么特點?。Fe、Fe、Al、Cu、Ni、Pb、C r、V、Mg、Zn各屬何種結(jié)構(gòu)?答：體心：Fe、C r、V 面心：Fe、Al、Cu、Ni、Pb、 密排六方：Mg、Zn2-2已知-Fe的晶格常數(shù)要大于-Fe的晶格常數(shù)，但為什么-Fe冷卻到9120C轉(zhuǎn)變?yōu)?Fe時，體積反而增大？ 答：這是因為這兩種晶格的致密度不同，-Fe的致密度是74%，-Fe的致密度是68%，當(dāng)-Fe冷卻到9120C轉(zhuǎn)變?yōu)?Fe時，由于致密度變小，導(dǎo)致了體積反而增大。2-5 總結(jié)說明實際金屬晶體材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點。答：金屬晶體內(nèi)原子排列總體上規(guī)則重復(fù)，常見體心、面心、密排六方三各晶格類型。但也存在不完整的地方，即缺陷，按幾何形態(tài)分為點、線、面缺陷。3-1 如果其它條件相同，試比較在下列鑄造條件下，所得鑄件晶粒的大?。?1)金屬模澆注與砂模澆注； (2)高溫澆注與低溫澆注；(3)鑄成薄壁件與鑄成厚壁件； (4)澆注時采用振動與不采用振動；(5)厚大鑄件的表面部分與中心部分。答：1前??；2后小；3前?。?前?。?前?。?3-2 下列元素在Fe中形成哪種固溶體？Si，C，N，Cr，Mn，B，Ni答：間隙：C，N，B 置換：Si，Cr，Mn，Ni3-6 為什么鑄造合金常選用接近共晶成分的合金?為什么要進行壓力加工的合金常選用單相固溶體成分的合金? 答：共晶成分的合金恒溫結(jié)晶，流動性好，適合鑄造。單相固溶體成分的合金，塑性好。-補、什么叫固溶體相？其結(jié)構(gòu)有何特點？性能如何？在合金中有何作用？舉一例說明。答：組成固態(tài)合金的組元相互溶解形成的均勻結(jié)晶相。結(jié)構(gòu)：保持溶劑的晶格不變，溶質(zhì)以原子分散于溶劑晶格中，成分不固定，A（B）表示。性能：強度較純?nèi)軇┙饘俅螅苄?、韌性較好。作用：合金中為基本相，作基體相。舉例：如碳鋼中的鐵素體F。-補2、已知A熔點600度與B熔點500度，在液態(tài)無限互溶；在固態(tài)300度時，A溶于B的最大溶解度為30%，室溫時為10%，但B不溶于A；在300度時，含40%B的液態(tài)合金發(fā)生共晶反應(yīng)?，F(xiàn)要求：（1）、作出A-B合金相圖；（2）、注明各相區(qū)的組織。答： 4-4 簡要比較液態(tài)結(jié)晶、重結(jié)晶、再結(jié)晶的異同之處。答：同：都是結(jié)晶，需要T，有形核、長大過程。異：液態(tài)結(jié)晶，液固，T可小些，無序有序，相變。 重結(jié)晶，固固，T較大，有序有序，相變。再結(jié)晶，只有變形金屬才可再結(jié)晶，是晶格畸變減輕、消失，破碎晶粒完好晶粒，不是相變。4-5 金屬鑄件能否通過再結(jié)晶退火來細(xì)化晶粒？為什么？答：不能。只有變形金屬才可再結(jié)晶，儲存能量是產(chǎn)生再結(jié)晶的前提。4-8、鎢在1000變形加工，錫在室溫下變形加工，請說明它們是熱加工還是冷加工（鎢熔點是3410，錫熔點是232）？解：鎢的再結(jié)晶溫度是：（3410273）0.4-2731200 加工溫度小于再結(jié)晶溫度，屬于冷加工錫的再結(jié)晶溫度是：（232273）0.4-273-33加工溫度大于再結(jié)晶溫度，屬于熱加工4-9 用下列三種方法制造齒輪，哪一種比較理想?為什么?(1)用厚鋼板切成圓板，再加工成齒輪 (2)用粗鋼棒切下圓板，再加工成齒輪； (3)將圓棒鋼材加熱，鍛打成圓餅，再加工成齒輪。 （4）下料后直接擠壓成形。答：第四種。下料后直接擠壓成形，保留纖維組織。4-、用一根冷拉鋼絲繩吊裝一大型工件進入熱處理爐，并隨工件一起加熱到1000保溫，當(dāng)出爐后再次吊裝工件時，鋼絲繩發(fā)生斷裂，試分析其原因。 答：冷拉鋼絲繩是利用加工硬化效應(yīng)提高其強度的，在這種狀態(tài)下的鋼絲中晶體缺陷密度增大，強度增加，處于加工硬化狀態(tài)。在1000時保溫，鋼絲將發(fā)生回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長大過程，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，強度下降，在再次起吊時，鋼絲將被拉長，發(fā)生塑性變形，橫截面積減小，強度將比保溫前低，所以發(fā)生斷裂。 -、分析含碳量C分別為0.2%、0.45%、0.8%、1.2%的鐵碳合金在極緩慢冷卻時的組織轉(zhuǎn)變過程，繪出室溫組織示意圖并在圖上標(biāo)出組織組成物名稱。答：0. 2%：A-F+A-F+P0. 45%：A-F+A-F+P0. 8%：A-P1. 2%：A-Fe3C+A-Fe3C+P5-2 分析一次滲碳體、二次滲碳體、三次滲碳體、共晶滲碳體、共析滲碳體的異同之處。答：同：性能異：一次滲碳體從液態(tài)中析出，為長條狀。 二次滲碳體從中析出，為網(wǎng)狀。三次滲碳體從中析出，為點狀。 共晶滲碳體與共晶反應(yīng)生成，為塊狀。共析滲碳體與共析反應(yīng)生成，為長條狀。5-4 某倉庫中積壓了許多退火狀態(tài)的碳鋼，由于鋼材混雜不知其化學(xué)成分現(xiàn)找出一根，經(jīng)金相分析后發(fā)現(xiàn)組織為珠光體和鐵素體，其中鐵素體占80(體積分?jǐn)?shù))。問此鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大約為多少？解：組織為珠光體和鐵素體，所以是亞共析鋼，C全在P中， Wc=0.77%20%=0.154%-3 根據(jù)鐵碳相圖計算： ()室溫下，c為0. 2的鋼中珠光體和鐵素體的相對量； (2)室溫下，c為.2的鋼中珠光體和二次滲碳體的相對量；(3)727共析反應(yīng)剛完成時，珠光體中鐵素體和滲碳體的相對量；(4)Wc為12%的鋼在1400、1100和800時奧氏體中的含碳量；(5)鐵碳合金中二次滲碳體和三次滲碳體的最大質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解：（1） WP=0.2/0.77=26% WF=(0.77-0.2)/0.77=74%（2） WP=(6.69-1.2)/(6.69-0.77)=92.7%WFe3C=(1.2-0.77)/(6.69-0.77)=7.3%（3） WF=(6.69-0.77)/6.69=88% WFe3C=0.77/6.69=12%（4） 1400為L+A，A中C%1.2%1100為A，A中C%=1.2%800為A+ Fe3C，A中C%1.2%（5）W Fe3CMAX=(2.11-0.77)/(6.69-0.77)=22.6% W Fe3CMAX=(0.0218-0.0008)/(6.69-0.0008)=0.3%-5 已知鐵素體的硬度為80HBS，滲碳體的硬度為800HBw，根據(jù)兩相混合物的合金性能變化規(guī)律，計算珠光體的硬度。為什么實際側(cè)得的珠光體的硬度都要高于此計算值?解：WF=(6.69-0.77)/6.69=88% WFe3C=0.77/6.69=12%HB88%80+12%800166.4滲碳體的強化作用。5-6 現(xiàn)有形狀和尺寸完全相同的四塊平衡狀態(tài)的鐵碳合金，它們的含碳量c分別為0.20、0.40、1.2、3.5，根據(jù)你所學(xué)的知識可用哪些方法來區(qū)別它們?答：硬度。5-7 根據(jù)鐵碳相圖解釋下列現(xiàn)象：(1)在進行熱軋和鍛造時，通常將鋼材加熱到1000l250;(2)鋼鉚釘一般用低碳鋼制作；(3)綁扎物件一般用鐵絲(鍍鋅低碳鋼絲)，而起重機吊重物時的鋼絲繩c分別為0.60、0.65、0.70的鋼等制成；(4)在1100時，Wc0.4的碳鋼能進行鍛造，而Mc4.0的鑄鐵不能進行鍛造；(5)在室溫下，現(xiàn)Wc0.8的碳鋼比Wc1.2的碳鋼強度高;(6)Wc1.0的碳鋼比Wc0.5的碳鋼硬度高;(7)鋼適用于壓力加工成形，而鑄鐵適于鑄造成形。答：(1)在區(qū) (2)塑性好 (3)前塑性好，后強度大 (4)前在區(qū)，后含滲碳體多(5) 0.9后強度下降 (6)前含碳量大 (7)前可成塑性好的，后共晶組織流動性好。6補-1示意畫出共析碳鋼的曲線。6補-2鋼化的過程怎樣？目的是什么？答：過程1、A形核；2、A長大；3、殘余滲碳體溶解；4、A成分均勻化。目的細(xì)小、均勻的A。6補-3根據(jù)曲線分析高、中、低溫轉(zhuǎn)變的組織和性能。答：1、高溫轉(zhuǎn)變（A1550），P類轉(zhuǎn)變，擴散型粗P（A1680） 細(xì)P（ 680 600） 極細(xì)P（ 600 550）層片間距越小，強度、硬度越高，塑性和韌性也變好。2、中溫轉(zhuǎn)變（550 Ms240），B類轉(zhuǎn)變，半擴散型。B上（ 550 350），呈羽毛狀； B下（ 350 240），呈針片狀低溫形成的B下，不僅具有高的強度、硬度和耐磨性，而且有良好的塑性和韌性。3、低溫轉(zhuǎn)變（MsMf），M類轉(zhuǎn)變，無擴散型 M是C在Fe 中的過飽和間隙固溶體。隨著含碳增加，強度和硬度升高，低碳不僅具有高的強度和硬度，而且有良好的塑性和韌性6補-4什么叫？轉(zhuǎn)變的條件和特點是什么？答：M是C在Fe 中的過飽和間隙固溶體。 M形成條件：Vk， Ms轉(zhuǎn)變特點：無擴散相變；速度極快；變溫生成；轉(zhuǎn)變不完全；內(nèi)生成，先大后小。6補-5退火和正火的主要目的是什么?1）調(diào)整硬度以便于切削加工；2）消除殘余應(yīng)力，防止鋼件在淬火時產(chǎn)生變形或開裂；3）細(xì)化晶粒、改善組織以提高鋼的力學(xué)性能。4）為最終熱處理作組織上的準(zhǔn)備。6補-6、回火的種類及其性能如何？.低溫回火（400），得S回。性能：強度、硬度進一步降低，塑、韌性進一步上升。6補-7、過共析鋼淬火加熱溫度如何選擇？為什么？淬火加熱后的組織是什么？答：過共析鋼淬火加熱溫度應(yīng)為Ac1+3050，如大于Accm，則完全A化，淬火后為M+A，無Fe3C對耐磨性不利，如Ac1+3050，組織為A+Fe3C，淬火后為M+Fe3C+ A少，滿足要求，淬火加熱后組織為A+Fe3C6-2 確定下列鋼件的退火方法，并指出退火的目的及退火后的組織(1)經(jīng)冷軋后的15鋼鋼板，要求降低硬度；(2)ZG270500的鑄造齒輪；(3)鍛造過熱的60鋼鍛坯；(4)具有片狀滲碳體的 T12鋼坯。答： (1)、再結(jié)晶退火，降低硬度， (2)、完全退火，細(xì)化晶粒，(3)、完全退火，細(xì)化晶粒， (4)、球化退火，使Fe3C 球化，粒Fe3C-3 指出下列零件的鍛造毛坯進行正火的主要目的及正火后的顯微組織。20鋼齒輪；(2)45鋼小軸；(3)T12鋼銼刀。答： 降低硬度，便于加工，作為最終熱處理，獲得較好性能，消除鍛造應(yīng)力，為后續(xù)工序準(zhǔn)備，F(xiàn)e3C6- 比較45鋼分別加熱到700、750和840水冷后硬度值的高低，并說明原因。答：700時，組織為F+P，水冷為F+P 750時，組織為F+A，水冷為F+M840時，組織為A，水冷為M 故加熱溫度高，水冷硬度高。6-6 現(xiàn)有一批絲錐，原定由T12鋼制成，要求硬度為6064HR。但生產(chǎn)時材料中混入了45鋼，若混入的45鋼在熱處理時，(1)仍按T12鋼進行處理，問能否達(dá)到絲錐的要求?為什么? (2)按45鋼進行處理后能否達(dá)到絲錐的要求？為什么?答：（1）不能達(dá)到要求。45鋼淬火加熱溫度A1時，組織為F+A，淬火后為F+M，軟硬不均，耐磨性差。（2）不能達(dá)到要求。按45鋼處理，淬火加熱溫度A3時，組織為A，淬火后獲得粗針頭M，韌性差，同時殘余A體多，硬度不足，無Fe3C，耐磨性差。6-7 甲、乙兩廠生產(chǎn)同一批零件，材料都是45A鋼，硬度要求220250HBS，甲廠采用正火，乙廠采用調(diào)質(zhì)，都能達(dá)到硬度要求。試分析甲、乙兩廠產(chǎn)品的組織和性能有何區(qū)別？答：甲廠正火組織為F+S，F(xiàn)e3C呈片層狀。 乙廠調(diào)質(zhì)組織為回火索氏體，F(xiàn)e3C呈顆粒狀。在硬度相同的條件下，調(diào)質(zhì)的塑性、韌性更好些，因此乙廠工藝較好。6-8 現(xiàn)有三個形狀、尺寸、材質(zhì)(低碳鋼)完全相同的齒輪。分別進行整體淬火、滲碳淬火和高頻感應(yīng)加熱淬火，試用最簡單的辦法把它們區(qū)分出來。答：用測硬度方法區(qū)分。低碳鋼整體淬火組織為F，硬度低不均；滲碳淬火得M+Fe3C（高C），硬度最高；高頻淬火為M（低C），硬度次之。6-9現(xiàn)有低碳鋼和中碳鋼齒輪各一個，為了使齒面具有高的硬度和耐磨性，試問應(yīng)進行何種熱處理?并比較它們經(jīng)熱處理后在組織和性能上有何不同?答：低碳鋼：滲碳后淬火+低溫回火，表面達(dá)要求 中碳鋼：淬火+低溫回火，次之。6-10某一用45鋼制造的零件，其加工路線如下：備料鍛造正火粗機加工調(diào)質(zhì)精機械加工高頻感應(yīng)加熱淬火低溫回火磨削，請說明各熱處理工序的目的熱處理后的組織。答：正火降低硬度，便于加工； 調(diào)質(zhì)獲得良好綜合性能；高頻淬火低溫回火表面獲得高硬度和耐磨性。6-11生產(chǎn)中經(jīng)常把已加熱到淬火溫度的鉗工鑿子刃部投入水中急冷，然后出水停留一段時間，再整體投入水中冷卻。試分析這先后兩次水冷的作用。答： 刃部入水急冷為淬火，得Fe3C出水停留一段時間為回火，得 Fe3C再整體投入水中，為抑制繼續(xù)回火，保留回火組織。7補-1、Me對淬火鋼的回火轉(zhuǎn)變有何影響？答：1)提高回火穩(wěn)定性；2）產(chǎn)生二次硬化提高鋼的淬透性；3）有些Me影響高溫回火脆性。7補-2、總結(jié)Me在鋼中的作用。答:Me存在鋼中可以1）強化F（Me在F中）；2）提高淬透性（Me在A中）；3）提高回火穩(wěn)定性（Me在M中）；4）細(xì)晶強化（形成穩(wěn)定的的化合物）；5）有些Me影響高溫回火脆性。7補-3、總結(jié)滲碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、軸承鋼的性能要求，成分特點、熱處理特點、最終組織及常用鋼種。 答：一、滲碳鋼 性能要求：表面硬而耐磨，心部強韌。 成分特點：低碳，Cr等。熱處理特點：滲碳后淬火低溫回火。 最終組織：表面M+碳化物+A少，心部M或F+P。常用鋼種：20、20Cr、20CrMnTi、18CrNiWA等二、調(diào)質(zhì)鋼性能要求：綜合性能好。 成分特點：中碳，Cr、Mn、Si、Ni等。熱處理特點：淬火高溫回火。 最終組織：S 常用鋼種：45、40Cr等三、彈簧鋼性能要求：彈性強度高，屈強比高。 成分特點：高碳中低的的部分，Cr、Mn等。熱處理特點：淬火中溫回火。 最終組織：T 常用鋼種：65Mn、60Si2Mn等四、軸承鋼性能要求：硬度高，耐磨性好，穩(wěn)定。 成分特點：高碳，Cr等。熱處理特點：淬火低溫回火（淬火后冷處理，回火后時效）。 最終組織：M 常用鋼種：GCr157補-4、高速鋼為什么要鍛造？鍛造后如何處理？得何組織？答：打碎碳化物，成型。 鍛造后等溫退火，得S+碳化物。7補-5、高速鋼如何最終熱處理？為什么？是否屬調(diào)質(zhì)？為什么？答：高溫度的淬火，使盡可能多的C、Me溶入A中，以保證性能，但不讓A長大。高溫度的回火多次，盡可能在二次硬化作用最強的溫度范圍內(nèi)回火保證熱硬性；多次回火以盡量減少殘余A的量，得使用狀態(tài)組織為M+碳化物+ A少不屬調(diào)質(zhì)，因該處理得的組織不是S。7補-6、不銹鋼抗蝕性好的原因是什么？A不銹鋼有何特點？答：Me加入后：提高固溶體基體的電極電位；.形成均勻單相組織；. 形成保護膜。A不銹鋼抗蝕性好，抗拉強度低，塑性好，但加工硬化傾向大，切削性差。7補-7、某型號的柴油機的凸輪軸，要求凸輪表面有高的硬度（50 HRC），而心部具有良好韌性，原來采用45鋼調(diào)質(zhì)處理再在凸輪表面進行高頻淬火，最后低溫回火，現(xiàn)因工廠庫存的45鋼以用完，只剩15鋼，擬用15鋼代替。試說明：原45鋼各熱處理工序的作用改用15鋼后，仍按原熱處理工序進行能否滿足性能要求？為什么？（3） 改用15鋼后，為達(dá)到所需要的性能，在心部強度足夠的前提下，應(yīng)采用何種工藝。答：（）45鋼調(diào)質(zhì)，獲良好的綜合性能 表面淬火+低溫回火，使表面獲較高的硬度和耐磨性（2）改用15鋼后仍按原工藝，不能滿足性能要求。因15鋼含C量低，調(diào)質(zhì)后綜合性能遠(yuǎn)不及45鋼，特別是強度和硬度。改用15鋼后，應(yīng)采用滲碳工藝，滲碳后淬火+低溫回火處理，心部保持足夠的強韌性，表面具有較高的硬度。7補-8要制造齒輪、連桿、熱鍛模具、彈簧、冷沖壓模具、滾動軸承、車刀、銼刀、機床床身等零件，試從下列牌號中分別選出合適的材料并敘述所選材料的名稱、成分、熱處理工藝和零件制成后的最終組織。T10、65Mn、HT300、W6Mo5Cr4V2、GCr15Mo、40Cr、20CrMnTi、Cr12MoV、5CrMnMo答：齒輪：20CrMnTi滲碳鋼；C%=0.2%,Cr,Mn,Ti1.5%；滲碳淬火低溫回火；組織為回火馬氏體。連桿：40Cr調(diào)質(zhì)鋼；C%=0.4%,Cr1.5%；調(diào)質(zhì)處理（淬火高溫回火）；組織為回火索氏體。彈簧：65Mn彈簧鋼；C%=0.65%,Mn1%,Cr=12%,Mo,V1.5%；淬火低溫回火；組織為回火馬氏體。滾動軸承：GCr15Mo軸承鋼；C%1%,Cr=1.5%,Mo1.5%；球化退火淬火低溫回火；組織為回火馬氏體。車刀：W6Mo5Cr4V2高速鋼；W%=6%,Mo%=5%,Cr%=4%,V%=2%；淬火560三次回火；組織為回火馬氏體碳化物。銼刀：T10碳素工具鋼；C%1%；淬火低溫回火；組織為回火馬氏體碳化物。熱鍛模具：5CrMnMo熱變形模具鋼；C%=0.5%,Cr,Mn,Mo1.5%；淬火高溫回火；組織為回火索氏體。機床床身：HT300灰口鐵；無需熱處理。8-、鋁合金的熱處理強化和鋼的淬火強化有何不同?答：鋼的淬火強化是加熱得單相，中含多，淬火得過（無擴散相變得到的過為），晶格畸變而強化。鋁合金的熱處理強化是淬火得過（鋁基固溶體），強度、硬度并不高，通過時效過中析出第二相，造成晶格畸變而強化。8-2、鋁合金是如何分類的?答：按成分和工藝特點分成分小于D點的合金變形鋁合金(其中成分小于F點的不能熱處理強化)；成分大于D點的合金鑄造鋁合金。8-3 簡述純鋁及各類鋁合金牌號表示方法、性能特點及應(yīng)用。答：LF8補-1、軸承合金的組織特點是什么？答：主要有兩種組織，一種是軟基體+硬質(zhì)點，一種是硬基體+軟質(zhì)點。8補-2.不同鋁合金可通過哪些途徑達(dá)到強化目的？答：鑄造鋁硅合金可通過變質(zhì)處理達(dá)到強化的目的。能熱處理強化的變形鋁合金可利用時效強化（固溶處理后時效處理）達(dá)到強化目的。8補-3.何謂硅鋁明？它屬于哪一類鋁合金？為什么硅鋁明具有良好的鑄造性能？在變質(zhì)處理前后其組織及性能有何變化？這類鋁合金主要用在何處？答：鋁硅鑄造合金又稱為硅鋁明，由于含硅量為17%附近的硅鋁明為共晶成分合金，具有優(yōu)良的鑄造性能。在鑄造緩冷后,其組織主要是共晶體(十Si),其中硅晶體是硬化相,并呈粗大針狀,會嚴(yán)重降低合金的力學(xué)性能,為了改善鋁硅合金性能,可在澆注前往液體合金中加入含鈉的變質(zhì)劑,納能促進硅形核,并阻礙其晶體長犬,使硅晶體成為極細(xì)粒狀均勻分布在鋁基體上。鈉還能使相圖中共晶點向右下方移動,使變質(zhì)后形成亞共晶組織。變質(zhì)后鋁合金的力學(xué)性能顯著提高。鑄造鋁硅合金一般用來制造質(zhì)輕、耐蝕、形狀復(fù)雜及有一定力學(xué)性能的鑄件,如發(fā)動機缸體、手提電動或風(fēng)動工具(手電鉆)以及儀表外殼。同時加入鎂、銅的鋁硅系合金(如ZL108),在變質(zhì)處理后還可進行固溶處理+時效,使其具有較好耐熱性和耐磨性,是制造內(nèi)燃機活塞的材料。14補-1、什么是失效？答：零件在使用過程中，因外部形狀尺寸和內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而失去原有的設(shè)計功能，使其低效工作或無法工作或提前退役的現(xiàn)象即稱為失效。14補-2、失效形式有那幾種？答：按零件的工作條件及失效的特點將失效分為四大類：即過量變形、斷裂、表面損傷和物理性能降級。對結(jié)構(gòu)材料的失效而言，前三種是主要的。14補-3、失效的原因是什么？答：(一)設(shè)計 結(jié)構(gòu)形狀不合理 (二)材料 一是選材不當(dāng)，這是最重要的原因；其二是材質(zhì)欠佳。 (三)加工 加工缺陷、組織不均勻缺陷(粗大組織、帶狀組織等)、表面質(zhì)量(刃痕等)與有害殘余應(yīng)力分布等。 (四)使用 零件安裝時配合不當(dāng)、對中不良等，維修不及時或不當(dāng)，操作違反規(guī)程均可導(dǎo)致工件在使用中失效。14補-4、選材一般遵循基本原則是什么？答：選材一般應(yīng)遵循三個基本原則：使用性能、工藝性能和經(jīng)濟性能，它們是辯證的統(tǒng)一體。在大多數(shù)情況下，使用性能是選材的首要原則與依據(jù)。一補1、什么是液態(tài)合金的充型能力?它與合金的流動性有何關(guān)系?答: 液體金屬充滿鑄型型腔，獲得尺寸精確、輪廓清晰的成形件的能力。合金的流動性好，充型能力好。影響充型能力：內(nèi)因合金的流動性（主要取決于成分） 外因澆注條件（溫度、速度）；鑄型（溫度、熱容量、結(jié)構(gòu)等）一補2、液態(tài)合金的收縮分哪幾個階段？ 答：液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮。一補3、縮孔、縮松是如何形成的？形成特點是什么？對鑄件的影響如何？答：液態(tài)合金在冷凝過程中，若其液態(tài)收縮和凝固收縮所縮減的容積得不到補充，則在鑄件最后凝固的部位形成一些孔洞 。大而集中的稱為縮孔，細(xì)小而分散的稱為縮松。恒溫結(jié)晶或結(jié)晶溫度范圍窄的合金，易形成縮孔。結(jié)晶溫度范圍寬的合金，易形成縮松。縮孔、縮松都會使鑄件的力學(xué)性能下降，影響致密性。一補、鑄造應(yīng)力是如何產(chǎn)生的？有何危害？如何防止？答：鑄件在凝固以后的繼續(xù)冷卻過程中，若固態(tài)收縮受到阻礙，