《金屬工藝學》課后習題

1、第一章金屬學基礎知識1什么是強度什么是塑性衡量這兩種性能的指標有哪些各用什么符號表示金屬材料在外力作用下抵抗永久變形和斷裂的能力，稱為強度。常用的強度指標有彈性極限Q、屈服點。、抗拉強度a。esb塑性是指金屬材料在外力作用下產生永久變形而不破壞的能力。常用的塑性指標有斷后伸長率&和斷面收縮率屮。2什么是硬度HBS、HBW、HRA、HRB、HRC各代表用什么方法測出的硬度各種硬度測試方法的特點有何不同硬度是指材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力。HBS：用淬火鋼球作壓頭時的布氏硬度。不能測試太硬的材料，一般在450HBS以上的就不能使用。通常用于測定鑄鐵、有色金屬、低合金結構鋼等材

2、料的硬度。HBW：用硬質合金球作壓頭的布氏硬度。用于測試硬度在650HBW以下的材料。HRA：洛氏硬度，表示試驗載荷60KG）,使用頂角為120度的金剛石圓錐壓頭試壓。用于硬度極高的材料，例如硬質合金。HRB：洛氏硬度，表示試驗載荷（100KG）,使用直徑的淬火鋼球試壓。用于硬度較低的材料，例如退火鋼、鑄鐵等。HRC：洛氏硬度，表示試驗載荷（150KG）,使用頂角為120度的金剛石圓錐頭試壓。用于硬度很高的材料，例如淬火鋼等。3簡述各力學性能指標是在什么載荷作用下測試的。靜載荷作用下測試：強度、塑性、硬度。動載荷作用下測試：沖擊韌度、疲勞強度。4試對晶體、晶格、晶胞、單晶體和多晶體作簡要解釋。

3、晶體：物質的原子都是按一定幾何形狀有規(guī)則地排列的稱為晶體。晶格：用于描述原子在晶體中排列規(guī)律的空間架格稱為晶格。晶胞：能夠完整地反映晶格結構特征的最小幾何單元，稱為晶胞。單晶體：如果一塊晶體內部的晶格位向（即原子排列的方向）完全一致，稱這塊晶體為單晶體。多晶體：由許多晶格位向不同的晶粒集合組成的晶體稱為多晶體。5常見金屬晶格類型有哪幾種試繪圖說明。體心立方晶格面心立方晶格密排六方晶格6晶體的各向異性是如何產生的為何實際晶體一般都顯示不出各向異性在相同晶格中，由于不同晶面和晶向上的原子排列情況不同，因而原子間距不同，原子間相互作用的強弱不同，從而導致晶體的宏觀性能在不同方向上具有不同數(shù)值，此現(xiàn)象

4、稱為晶體的各向異性。實際晶體一般是由許多單晶體組成的多晶體。在多晶體中，各晶粒的原子排列規(guī)律相同，只是位向不同而已。由于晶粒的性能在各個方向上互相影響，再加上晶界的作用，就完全掩蓋了每個晶粒的各向異性，故測出多晶體的性能在各個方向上都幾乎相等，顯示出各向同性的性質。7實際金屬晶體中存在哪些晶體缺陷對性能有何影響點缺陷（空位和間隙原子）：產生晶格畸變。線缺陷（位錯）：對金屬晶體的生長、相變、擴散、塑性變形、斷裂及其他許多物理化學性能都有重要影響，同時材料中的位錯愈多，其強度就越高。面缺陷（晶界與亞晶界）晶體中的這些缺陷使其晶格畸變，引起塑性變形、抗力增大，從而使金屬的強度提高。8什么是過冷度過冷

5、度和冷卻速度有何關系理論結晶溫度與實際結晶溫度之差稱為過冷度。冷卻速度越大，金屬的實際結晶溫度越低，過冷度也就越大。9晶粒大小對力學性能有何影響控制晶粒大小的途徑有哪些一般情況下，晶粒細小則金屬強度、塑性、韌性好。細化晶粒的途徑有：增加過冷度、變質處理、振動處理。10什么是固溶體、金屬化合物和多相復合組織它們在晶體結構上有什么特點固溶體：在固態(tài)下，組成合金的一種或多種組元溶入另一組元的晶格中所組成的晶體叫固溶體。在固溶體中由于溶質原子的溶入而使溶劑晶格發(fā)生晶格畸變，晶格畸變阻礙了位錯的運動，使晶格間的滑移變得困難，從而提高了合金抵抗塑性變形的能力，使合金的強度、硬度升高，而塑性下降，這種現(xiàn)象稱

6、為固溶強化。金屬化合物：金屬組元間按照一定的原子數(shù)比發(fā)生相互作用而形成一種具有金屬特性的物質稱為金屬化合物。這種化合物可以由金屬與金屬組成，也可以由金屬與非金屬組成，其性能特點是熔點高、硬度高、脆性大。多相復合組織：由兩種以上相組成的多相組織合金，稱多相復合組織。包含兩種或兩種以上的固溶體和金屬化合物。多相復合合金的性質是以組成它的物質的性質之算術平均值來估算的。11解釋下列概念，并說明其性能和顯微組織特征：鐵素體，奧氏體，滲碳體，珠光體，萊氏體。鐵素體：碳溶于a-Fe晶格間隙中形成的間隙固溶體，稱為鐵素體，用F表示A-Fe是體心立方晶體。由于鐵素體的含碳量低，所以鐵素體的組織和性能與純鐵相似

7、，即具有良好的塑性和韌性，而強度和硬度較低。奧氏體：碳溶于Y-Fe晶格間隙中形成的間隙固溶體，為奧氏體，用A表示Y-Fe是面心立方晶格。由于奧氏體的溶碳量比鐵素體多，因此奧氏體的強度和硬度較鐵素體高，并且是單一的固溶體，所以其塑性較好，變形抗力較低。滲碳體：滲碳體是含碳量為%的鐵與碳的金屬化合物。滲碳體具有復雜的斜方晶體結構，它的硬度很高，而塑性和韌性很差，脆性大。珠光體：鐵素體和滲碳體組成的兩相復合組織，稱為珠光體，用P表示。珠光體的含碳量為%，其機械性能介于鐵素體和滲碳體之間，強度較高，硬度適中，有一定的塑性。萊氏體：含碳量為%的鐵碳合金，在1148C時同時由液體中結晶出奧氏體和滲碳體后所

8、形成的復合組織即為高溫萊氏體，用Ld表示。在室溫時，萊氏體由珠光體和滲碳體組成，即為d低溫萊氏體，用L表示。萊氏體的性能和滲碳體相似，硬度高、塑性差。d12根據(jù)FeFe3C相圖，確定下列三種鋼在給定溫度時的組織。鋼號溫度/c組織20（3=%）c770鐵素體和奧氏體900單一奧氏體T8（3%）c680珠光體和二次滲碳體770奧氏體和二次滲碳體T10（3%）c700珠光體和二次滲碳體770奧氏體和二次滲碳體13說明下列各滲碳體的生成條件：一次滲碳體，二次滲碳體，三次滲碳體。一次滲碳體：直接由液態(tài)結晶出來的滲碳體，形態(tài)是白色長條狀。二次滲碳體：由奧氏體超出碳溶解度而析出來的，形態(tài)是沿著奧氏體晶界分布

9、，成網狀。三次滲碳體：由鐵素體超出碳溶解度而析出來的，形態(tài)是沿著鐵素體晶界分布，由于含量太少，形不成網狀，以短棒狀分布于鐵素體晶界。14根據(jù)FeFe3C相圖解釋下列現(xiàn)象：在進行熱軋和鍛造時，通常將鋼材加熱到10001250C。轉變?yōu)閱我粖W氏體，塑性較好，易鍛造成型。鋼鉚釘一般用低碳鋼制作。塑性好易變形，產生加工硬化延長鉚釘使用壽命。在1100C時，3=%的碳鋼能進行鍛造，而3=%的鑄鐵不能進行鍛造。CC因碳鋼在iiooc時為單一奧氏體組織，易鍛造成型。而鑄鐵在iiooc時是奧氏體和滲碳體組成的機械混合物，鍛造易開裂，故鑄鐵不能進行鍛造只能鑄造。（4）鋼適于壓力加工成形，而鑄鐵適用于鑄造成形。鋼

10、加熱時可以變?yōu)閱我粖W氏體組織，而鑄鐵加熱時不能變?yōu)閱我粖W氏體組織，它是奧氏體和滲碳體組成的兩相機械混合物，故鋼適于壓力加工成形，而鑄鐵適于鑄造成形。（5）在室溫3=%的碳鋼比3=%的碳鋼強度高。CC含碳量越高，鋼的強度和硬度越高，而塑性和韌性越低。而含碳量超過%時，析出的二次滲碳體在晶界形成連續(xù)的網絡狀，使得鋼脆性增加，強度下降。第二章鋼的熱處理1指出Ac,、Ac3、Ac、Ar,、Ar,Ar各相變點的意義。13cm13cmAc:實際加熱時的共析轉變線。1Ac3：實際加熱時奧氏體析出鐵素體的開始線。Ac:實際加熱時碳在奧氏體中的溶解度曲線。cmAr:實際冷卻時的共析轉變線。1Ar3：實際冷卻時奧

11、氏體析出鐵素體的開始線。Ar:實際冷卻時碳在奧氏體中的溶解度曲線。cm2簡述共析鋼的奧氏體化過程。奧氏體晶核的形成奧氏體晶核的長大殘余滲碳體溶解奧氏體的均勻化3試畫出共析鋼的過冷奧氏體等溫轉變曲線，以此說明各種轉變產物的名稱及轉變溫度區(qū)范圍、轉變產物性能。高溫轉變區(qū)（珠光體型轉變區(qū)）：過冷奧氏體在A線至550C溫度范圍的轉變產物為鐵素1體和滲碳體片層相間的珠光體型組織。中溫轉變區(qū)（貝氏體型轉變區(qū)）：過冷奧氏體在550C至M線溫度范圍的轉變產物為貝氏S體組織，是過飽和鐵素體和滲碳體組織的多相復合組織。低溫轉變區(qū)（馬氏體型轉變區(qū)）：當奧氏體被連續(xù)急冷至M線以下溫度時，由于過冷度很s大，原子擴散困難

12、，過冷奧氏體發(fā)生特殊的馬氏體轉變。部分未來得及轉變的奧氏體，稱為殘余奧氏體。馬氏體具有很高的硬度和強度，耐磨性也很高。4熱處理使鋼奧氏體化時，原始組織以粗粒狀珠光體好還是以細片狀珠光體好為什么粗粒狀珠光體好。原始組織越細，相界面越多，提供的奧氏體晶核就愈多，加速奧氏體的形成。一般奧氏體化速度快的組織，完成奧氏體化后容易晶粒粗大。奧氏體晶粒粗大，轉變產物的強度、塑性、韌性就比較低。5珠光體、貝氏體和馬氏體的組織和性能有什么區(qū)別珠光體是奧氏體發(fā)生共析轉變所形成的鐵素體與滲碳體的共析體。其有珍珠般的光澤。其形態(tài)為鐵素體薄層和滲碳體薄層交替重疊的層狀復相物，也稱片狀珠光體。強韌性較好。貝氏體是過冷奧氏

13、體的中溫（550CM）轉變產物，a-Fe和FeC的復相組織。溫度偏高s3區(qū)域（550350C）轉變產物叫上貝氏體，外觀貌似羽毛狀，沖擊韌性較差。溫度偏低區(qū)域（Ms350C）轉變產物叫下貝氏體。其強度和硬度高，并有良好的塑性和韌性，是一種綜合力學性能好的組織。馬氏體（M）是碳溶于a-Fe的過飽和固溶體，是奧氏體通過無擴散型相變轉變成的亞穩(wěn)定相。板條狀馬氏體是低碳鋼、馬氏體時效鋼、不銹鋼等鐵系合金的典型組織；片狀馬氏體則常見于高、中碳鋼。高的強度和硬度是馬氏體的主要特征之一，同時，片狀馬氏體脆性也比較高。6簡述退火、正火的概念、目的、種類和應用范圍。退火工藝是指將鋼材或鋼件加熱到適當溫度，保溫一定

14、時間緩慢冷卻，從而獲得接近平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝。退火目的：降低硬度，改善切削加工性能。消除殘余內應力，防止變形與開裂，穩(wěn)定尺寸。細化晶粒，均勻組織及成分，改善鋼性能，并為以后的熱處理作準備。退火種類：完全退火：中碳鋼，低、中碳合金結構鋼；等溫退火：高碳鋼、合金工具鋼和高合金鋼；球化退火：共析鋼和過共析鋼；去應力退火：鑄鋼件、鍛軋件、焊接件和機加工零件；擴散退火：鋼錠和鑄鋼件。正火工藝是指將鋼材或鋼件加熱到臨界溫度Ac或Ac以上某一適當溫度，經保溫一定時間3cm后在空氣中冷卻，以獲得珠光體組織的熱處理工藝。正火目的：改善低碳鋼和低碳合金鋼的切削加工性；用于普通結構零件或大型結構零件的最終熱處

15、理;消除過共析鋼中的網狀滲碳體;作為預備熱處理:中碳鋼和合金結構鋼。7淬火的目的是什么亞共析鋼和過共析鋼淬火加熱溫度如何選擇淬火的目的是把奧氏體化的鋼件淬成馬氏體，然后和不同回火溫度相配合，獲得所需的力學性能。選擇淬火加熱溫度的依據(jù)是鋼的相變點，原則上亞共析鋼為Ac3+(3050C),共析鋼和過共析鋼為Ac+(3050C)。18對淬火講，什么樣的冷卻介質才是理想的理想的淬火冷卻介質在冷卻過程中，要求在C曲線的“鼻子”上溫度緩冷，以減小急冷所產生的熱應力；在“鼻子”處具有保證奧氏體不發(fā)生分解的冷卻速度，而在進行馬氏體轉變時，即在M點以下的溫度時，冷卻速度盡量小，以減少組織轉變的應力。S9將3=%

16、和3=%的兩種鋼試樣，分別加熱到600C、780C、900C，然后在水中淬火。CC各獲得什么組織硬度隨加熱溫度如何變化為什么3=%C600C:未達到相變溫度，因此沒有發(fā)生相變，組織為鐵素體和珠光體。780C：加熱溫度在AciAc3之間，因此組織為鐵素體、馬氏體和少量殘余奧氏體。900C:加熱溫度在Ac3以上，加熱時全部轉變?yōu)閵W氏體，冷卻后的組織為馬氏體和少量殘余奧氏體。3=%c600C:未達到相變溫度，因此沒有發(fā)生相變，組織為珠光體和二次滲碳體。780C:加熱溫度在AciAc3之間，因此組織為二次滲碳體、馬氏體和少量殘余奧氏體。900C:加熱溫度在Ac3以上，加熱時全部轉變?yōu)閵W氏體，冷卻后的組

17、織為馬氏體和少量殘余奧氏體。加熱溫度越高，硬度越高。因為溫度越高，組織越容易轉變?yōu)閵W氏體，淬火冷卻后轉變的馬氏體含量越高，而馬氏體具有很高的硬度和強度，所以淬火冷卻后的組織硬度也越高。10試述淬透性和淬硬性的概念。淬透性是指在規(guī)定條件下，決定鋼材淬硬深度和硬度分布的特性。它是反映鋼在淬火時，奧氏體轉變?yōu)轳R氏體的容易程度。淬硬性指鋼淬火硬化后所能達到的最高硬度的能力。11為什么淬火后的鋼一般都要緊接著進行回火指出各種回火得到的組織及使用范圍。工件淬火后，其組織和內部應力都是不穩(wěn)定的，為了穩(wěn)定組織、消除應力、調整硬度、提高塑性和韌度等，必須進行回火處理。低溫回火：回火馬氏體。主要用于各種刃具、量具

18、、滾動軸承、冷變形模具、滲碳體和高頻感應淬火件等。中溫回火：回火托氏體。主要用于各種彈簧、某些模具以及要求具有高強度的軸、軸套和刀桿等。高溫回火：回火索氏體。主要用于汽車、拖拉機、機床上的各種重要構件。還常作為氮化、高頻淬火等表面強化件以及某些精密零件如絲杠、量具、模具的預備熱處理。12為了改善碳素工具鋼的切削加工性，應采用何種預備熱處理正火球化退火。13一個工件原始組織含有網狀碳化物，試制定熱處理工藝使之獲得回火馬氏體組織。正火球化退火淬火低溫回火。14什么是化學熱處理它與普通熱處理有什么不同將工件置于一定溫度的活性介質中保溫，使一種或幾種化學元素的原子滲入它的表層，以改變其化學成分、組織和

19、性能的熱處理工藝，叫做化學熱處理?；瘜W熱處理存在擴散及化學成分的變化，如滲碳將在表面形成富碳層，而滲氮則形成滲氮層。其目的就是利用化學成分的變化提高工件的使用壽命，或提高其使用強度。15表面淬火的目的是什么有幾種表面淬火的方法表面淬火是通過快速加熱，使鋼件表層奧氏體化，然后迅速冷卻，使表層形成一定深度的淬硬組織馬氏體，而心部仍保持原來塑性、韌度較好的組織的熱處理方法。常用方法有：感應加熱表面淬火和火焰加熱表面淬火。16現(xiàn)有三個形狀、尺寸、材質(低碳鋼)完全相同的齒輪，分別進行普通整體淬火、滲碳淬火和高頻感應加熱淬火，使用最簡單的方法把它們區(qū)別出來。高頻感應加熱淬火只處理齒輪的齒部，通過觀察表面

20、顏色可以很容易區(qū)分出來。用硬度計分別在齒部及輪幅部打一下硬度，如硬度相同或接近則證明是普通整體淬火，如硬度不相同有明顯差別(至少HRC10度以上差別)則證明是滲碳淬火。某柴油機的凸輪軸，要求表面有高的硬度(HRC50),而心部具有良好的韌性(AkU40J)。原來用45鋼調質處理，再在凸輪表面進行高頻淬火，最后低溫回火?，F(xiàn)因45鋼已用完，擬改用20鋼代替。試說明原45鋼各熱處理工序的作用；調質的作用：使零件獲得好的綜合使用性能(硬度、耐磨性、強韌性都較高)表面高頻淬火低溫回火的作用：提高零件表面的硬度和耐磨性，保持心部原來的塑性和韌性。改用20鋼后，其熱處理工序是否應進行修改應采用何種熱處理工藝

21、最恰當應進行修改。滲碳淬火低溫回火。確定下列鋼件的退火工藝，并說明其退火目的和退火后組織。經冷軋后的15鋼板；退火工藝：完全退火。退火目的：細化晶粒，充分消除工件的內應力，降低鋼的硬度，為隨后的切削加工和淬火作好組織準備。退火后組織：等軸晶的大量鐵素體和少量珠光體。（2）ZG270-500的鑄鋼齒輪；退火工藝：完全退火。退火目的：經鑄造后的齒輪存在晶粒粗大并不均勻現(xiàn)象，且存在殘余內應力。完全退火可以細化晶粒，均勻組織，消除內應力，降低硬度，改善切削加工性。退火后組織：晶粒均勻細小的鐵素體和珠光體。（3）鍛造過熱的60鋼坯；退火工藝：完全退火。退火目的：由于鍛造過熱后組織晶粒劇烈粗化并分布不均勻

22、，且存在殘余內應力。完全退火可以細化晶粒，均勻組織，消除內應力，降低硬度，改善切削加工性。退火后組織：晶粒均勻細小的少量鐵素體和大量珠光體。（4）具有片狀珠光體的T12鋼坯。退火工藝：球化退火。退火目的：由于T12鋼坯里的滲碳體呈片狀，因此不僅硬度高，難以切削加工，而且增大鋼的脆性，容易產生淬火變形及開裂。通過球化退火，使層狀滲碳體和網狀滲碳體變?yōu)榍驙顫B碳體，以降低硬度，均勻組織、改善切削加工性。退火后組織：球狀珠光體和球狀滲碳體。19甲、乙兩廠同時生產一批45鋼零件，硬度要求為220250HBS。甲廠采用調質處理，乙廠采用正火處理，都可達到硬度要求。試分析甲、乙兩廠產品的組織和性能的差別。甲

23、廠（調質）：組織為回火索氏體。強度、硬度、耐磨性降低，大幅度提高了塑性、韌性，得到較好的綜合力學性能的鋼。乙廠（正火）：組織為細珠光體和鐵素體。正火消除中碳鋼經熱加工后產生的組織缺陷，塑性基本不降低。20下列零件均選用鍛造毛坯。試為其選擇熱處理方法，并寫出簡明的工藝路線。（1）機床變速箱齒輪，模數(shù)m=4,要求齒面耐磨，心部強度和韌度要求不高，選用45鋼；下料T鍛造T正火T粗加工T調質T精加工T高頻感應淬火+低溫回火T精磨T成品（2）重載荷工作的鏜床鏜桿，要求精度很高，并在滑動軸承中運轉，鏜桿表面應具有高硬度，心部應具有較高綜合力學性能，選用38CrMoAl鋼。下料T鍛造T退火T粗加工T調質T精

24、加工T滲氮T研磨T成品21現(xiàn)有T12鋼制作的絲錐，成品硬度要求60HRC以上，加工工藝路線為軋制熱處理機加工熱處理機加工。試寫出上述熱處理工序的方法及其作用。球化退火：軋制后當軋材組織球化不良時要采用球化退火作為預先熱處理，目的是球化碳化物，以降低硬度，均勻組織，改善切削加工性，并未淬火最好組織準備。淬火+低溫回火：為使絲錐齒刃部有高硬度，而心部有足夠韌性，并使淬火變形盡可能減小及考慮到齒刃部很薄，故采用等溫淬火或分級淬火+低溫回火。22某發(fā)動機軸承是用GCr15制造的，它經淬火和回火后達到所需要性能，正常操作條件下似乎滿足要求，但在零度以下暴露一段時間后發(fā)動機失效了，拆卸后發(fā)現(xiàn)軸承尺寸明顯脹

25、大的同時，軸承中出現(xiàn)不少脆性裂紋。失效的原因是什么軸承零件經淬火和回火后，保留了一定數(shù)量的殘佘奧氏體，而奧氏體是一種不穩(wěn)定相，當過冷至零度以下，這部分殘余奧氏體會繼續(xù)轉化為馬氏體。由于馬氏體組織的體積大于奧氏體組織，所以軸承在轉變過程中體積發(fā)生脹大，擠壓外部早前形成的馬氏體組織，導致軸承中出現(xiàn)脆性裂紋。第三章工程材料1鋼中常存雜質元素有哪些對鋼的性能有何影響碳鋼中除鐵和碳兩種元素以外，還含有硅、錳、磷、硫、非金屬夾雜物等。硅和錳是煉鋼后期在脫氧和合金化時，加入鋼液而殘留鋼中，能提高鋼的強度和硬度，是有益元素。硫和磷是由生鐵帶入鋼中的有害元素，磷會形成脆性很大的化合物（Fe）,使鋼在100C以下

26、的塑性和韌性急劇下降，即“冷脆”硫和鐵形成低熔點的共晶體（Fe+FeS）,造成鋼材在10001200C進行軋制或鍛造時開裂，即“熱脆”鋼中的非金屬夾雜物有氧化物、硫化物和硅酸鹽等。它們的存在使鋼的強度、硬度降低，是有害元素。2為什么合金鋼的淬透性比碳鋼的高合金元素中，除了鈷以外，所有的合金元素溶于奧氏體以后，都能增加過冷奧氏體的穩(wěn)定性，推遲珠光體型的轉變，使C曲線右移，提高了鋼的淬透性。3解釋下列現(xiàn)象：（1）大多數(shù)合金鋼的熱處理加熱溫度比相同含碳量的碳鋼高；淬火加熱的目的是讓碳及合金元素充分溶解。合金元素擴散速度慢，另外合金元素形成的碳化物（氮化物）溶解需要更高溫度和時間。（2）高速鋼在熱軋（

27、或熱鍛）后，經空冷獲得馬氏體組織。由于高速鋼的合金元素含量高，C曲線右移，一般合金元素越高臨界冷卻速度V越小，淬透性越好，當空冷的冷卻速度匕大于臨界冷卻速度V時，空冷即可獲得馬氏體。另外，不論什么鋼，軋或鍛都需要在奧氏體區(qū)進行變形，因此鍛（軋）后仍然是奧氏體，從奧氏體冷卻下來只要冷卻速度夠即可轉變成馬氏體。4為什么碳鋼在室溫下不存在單一的奧氏體或單一的鐵素體組織，而合金鋼中有可能存在這類組織碳鋼在727c以上時存在單一奧氏體組織，低于此溫度時奧氏體發(fā)生共析轉變，轉變?yōu)橹楣怏w。碳鋼中含有碳元素，與鐵元素生成一部分鐵碳化合物Fef。一般碳素鋼在室溫下的金相組織由鐵素體、珠光體和滲碳體組成。合金鋼中

28、存在某些合金元素，可以增加奧氏體的穩(wěn)定性，阻止奧氏體在低溫下發(fā)生轉變，使得合金鋼在室溫下存在單一奧氏體組織。5何謂調質鋼為何調質鋼大多數(shù)為中碳鋼合金元素在調質鋼中起什么作用所謂調質鋼，一般是指含碳量在%的中碳鋼。一般用這類鋼制作的零件要求具有很好的綜合機械性能，即在保持較高的強度的同時又具有很好的塑性和韌性，人們往往使用調制處理來達到這個目的，所以習慣上就把這一類鋼稱作調質鋼。只有中碳鋼通過調質后才能得到很好的機械性能，即較高的強度，很好的塑性和韌性。含碳量過低，強度、硬度不足；含碳量過高，塑性、韌性不足。調質鋼中合金元素的作用主要是提高鋼的淬透性和保證零件在高溫回火后獲得預期的綜合性能。6為

29、什么刃具鋼中含高碳鋼合金刃具鋼加入哪些合金元素其作用怎樣為了保證刃具鋼具有高的硬度和高的耐磨性。加入的合金元素主要為Cr、Mn、Si、W和V等。其中Cr、Mn、Si主要是提高鋼的淬透性，同時強化馬氏體，提高回火穩(wěn)定性；溶入滲碳體，形成合金滲碳體時，還有利于提高鋼的耐磨性。W和V能提高硬度和耐磨性，并防止鋼在加熱時的過熱，保持晶粒細化。7試根據(jù)下表所列項目，小結對比幾類合金鋼的主要特點：鋼種成分特點常用牌號熱處理特點熱處理后組織主要性能用途舉例低合3%,c16Mn、熱軋空冷，鐵素體+索氏良好的塑性、用于制造橋金結33%e09MnV不進行熱處體韌性、耐蝕性梁、船舶、車構鋼理和焊接性輛、鍋爐等3=%

30、,加c20CrMnTi滲碳一淬火低碳回火馬氏優(yōu)良的耐磨制造汽車、拖合金入鉻、鎳、20Cr、低溫回火體+合金碳化性、耐疲勞性，拉機中的變速滲碳錳、硅、20MnVB物足夠高的韌性齒輪、內燃機鋼硼、釩、和強度上的凸輪軸和鈦等元素活塞銷等3=%,加c40Cr、調質處理回火索氏體+很高的強度，常用來制造一入鉻、鎳、40MnVB、合金碳化物很好的塑性和些受力復雜的合金錳、硅、35CrMo韌性，具有良重要零件（齒調質硼、鎢、好的綜合力學輪、曲軸、高鋼鉬、釩、性能強螺栓等）鈦等元素合金3=%,加c55Si2Mn、淬火一中溫回火托氏體+高彈性極限、用作重要的彈彈簧入硅、錳、60SiMn、回火合金碳化物咼疲勞強度

31、與性零件，如汽鋼鉻、鎢、50CrVB足夠的塑性和車和火車用板釩等元素韌性簧、緩沖卷簧等3=%,加cGCr15、正火一球化回火馬氏體+咼的硬度和耐常用來制造各入鉻元素GCr15SiM退火一淬火合金碳化物磨性、高的彈種軸承的滾合金n冷處理一性極限和接觸珠、滾柱和內軸承低溫回火一疲勞強度、足外圈套，也用鋼時效處理夠的韌性和一來制造各種工定的耐蝕性具和耐磨零件3=%,加9SiCr、球化退火一回火馬氏體+咼的硬度和咼制造車刀、銑合金入鉻、錳、CrWMn淬火一低溫合金碳化物耐磨性，紅硬刀、鉆頭等各刃具回火性高，有足夠種金屬切削刀硅等元素鋼的強度和韌性具3二%,大cW18Cr4V、至兩次預回火索氏體+高紅硬

32、性、高用于制造切削量的鎢、W6Mo5Cr4熱一淬火一合金碳化物耐磨性速度較咼的刀鉻、釩、V2、兩至三次咼具（如車刀、鉬等強碳W9Mo3Cr4溫回火銑刀、鉆頭等）高速化物形成V和形狀復雜、工具元素載荷較大的成鋼形刀具（如齒輪銑刀、拉刀等），還用于制造冷擠壓模及某些耐磨零件合金采用合金CrWMn、淬火一冷處回火馬氏體+咼硬度、咼耐制造檢測工件量具工具鋼和CrMn、理一長時間合金碳化物磨性、高的尺尺寸的工具，鋼滾動軸承GCr15低溫回火一寸穩(wěn)定性和足如游標卡尺、鋼來制造時效處理夠的韌性量規(guī)和樣板等小型冷作小型冷作冷作模具冷作模具鋼：小型冷作模具冷作模具鋼：模具鋼采模具鋼：鋼：淬火一回火馬氏體+鋼：高

33、硬度、冷沖模、冷擠用低合金9CrSi、低溫回火；合金碳化物；咼耐磨性、一壓模等；熱作刃具鋼，CrWMn,大熱作模具熱作模具鋼：定的韌性和抗模具鋼：熱鍛大型冷作型冷作模鋼：淬火一回火托氏體疲勞性；熱作模、熱擠壓模、模具鋼采具鋼：中溫（高溫）（回火索氏模具鋼：高的壓鑄模等合金用咼碳咼Cr12、回火體）+合金碳化熱強性和紅硬模具鉻鋼制Cr12MoV；物性、高溫耐磨鋼造；熱作熱作模具性和高的氧化模具鋼采鋼：性，以及較咼用中碳鋼5CrMnMo、的抗熱疲勞性3亍%,加c5CrNiMo、和導熱性入鉻、鎢、3Cr2W8V硅等兒素8用高速工具鋼制造手工鋸條、銼刀行不行為什么可行，但不合理。高速鋼用于制造切削速度

34、較高的刀具，制造成本較高，手工鋸條和銼刀只需碳素工具鋼即可。9為什么一般鉗工用鋸條燒紅后置于空氣中冷卻即變軟，并可進行加工，而機用鋸條燒紅后（約900C）冷卻，卻仍具有相當高的硬度鉗工用鋸條是碳素工具鋼，已經過淬火回火處理，加熱置于空氣中冷卻相當于正火處理，使其硬度降低變軟。機用鋸條是高速工具鋼，具有高紅硬性，所以燒紅冷卻，還具有相當高的硬度。10現(xiàn)有e35x200mm兩根軸，一根為20鋼，經920C滲碳后直接水淬及180C回火，表面硬度為5862HRC,另一根為20CrMnTi鋼，經920C滲碳后直接油淬,-80C深冷處理后180C回火，表面硬度6064HRC。這兩根軸的表面和心部組織與性能

35、有何區(qū)別并說明其原因。鋼種表面組織心部組織晶粒大小性能原因20鋼回火馬氏體+滲碳體F+P較細小外硬內韌表面含碳量增加，心部含碳量不變，經淬火回火后達到表面高硬度，心部高韌性的性能。20CrMnTi回火馬氏體+合金碳化物F+P（細）+低碳回火馬氏體細小表面強度、硬度更咼，心部強度、硬度較咼，同時韌性好。加入合金元素不僅改善了組織,同時性能也得以提咼。11解釋下列牌號含義，并說明主要用途：16Mn、ZGMn13-2、40Cr、60Si2Mn、W18Cr4V、1Cr13、9SiCr、20CrMnTi、QT600-3、KTH330-08、H68、YG8、YW2、QBe2、ZChSnSb11-6、ZL1

36、08。16Mn:低合金高強度結構鋼，平均含碳量為，主要合金元素錳含量在%以下。用途：用于制造橋梁、船舶、車輛、鍋爐等。ZGMn13-2:鑄造高錳耐磨鋼，主要合金元素錳含量為，含碳量為%（ZGMn13-2）0用途：主要用于承受嚴重摩擦和強烈沖擊的零件，如車輛履帶、破碎機顎板、球磨機襯板、挖掘機鏟斗和鐵道道岔等。40Cr:合金調質鋼，平均含碳量為%，主要合金元素鉻含量在%以下。用途：常用來制造一些受力復雜的重要零件（齒輪、曲軸、高強螺栓等）。60Si2Mn:合金彈簧鋼，平均含碳量為%,主要合金兀素硅平均含量為2%,錳含量小于%。用途：用作重要的彈性零件，如汽車和火車用板簧、緩沖卷簧等。W18Cr4

37、V：鎢系高速鋼，平均含碳量$1%，主要合金元素鎢平均含量為18%,鉻平均含量為4%，釩含量小于%。用途：用于制造切削速度較高的刀具（如車刀、銑刀、鉆頭等）和形狀復雜、載荷較大的成形刀具（如齒輪銑刀、拉刀等），還用于制造冷擠壓模及某些耐磨零件。1Cr13:馬氏體型不銹鋼，平均含碳量為%,主要合金元素鉻平均含量為13%。用途：用于制造力學性能要求不高，并能耐腐蝕的工件，如汽輪機葉片、噴嘴、閥門、量具、刃具等。9SiCr：低合金刃具鋼，平均含碳量為,主要合金元素硅和鉻含量小于%。用途：制造車刀、銑刀、鉆頭等各種金屬切削刀具。20CrMnTi:合金滲碳鋼，平均含碳量為%，主要合金兀素鉻、錳和鈦含量小于

38、%。用途：常用來制造既要求有優(yōu)良的耐磨性、耐疲勞性,又要承受沖擊載荷作用而有足夠高的韌性和強度的零件,如制造汽車、拖拉機中的變速齒輪、內燃機上的凸輪軸和活塞銷等。QT600-3：球墨鑄鐵，最低抗拉強度為600MPa,最低伸長率為3%。用途：制造一些受力復雜，強度、硬度、韌性和耐磨性要求較高的零件,如內燃機曲軸、凸輪軸、連桿、減速箱齒輪及軋鋼機軋輥等。KTH330-08:黑心可鍛鑄鐵，最低抗拉強度為330MPa，最低伸長率為8%。用途：常用來制造形狀復雜、強度和硬度要求較高、承受沖擊的薄壁、中小型零件,廣泛應用于汽車、拖拉機等制造行業(yè)。H68:單相普通黃銅，含68%銅和32%鋅。用途：制作冷軋板

39、材、冷拉線材及形狀復雜的深沖件,如冷凝管、薄壁管、彈殼等。YG8：鎢鉆類硬質合金，平均鉆含量為8%,其余為碳化鎢。用途：用作刀具材料，如車刀、銑刀、刨刀、鉆頭等,適于加工短切削的黑色金屬、有色金屬及非金屬材料,如鑄鐵、鑄造黃銅、膠木等。YW2：鎢鈦鉭（鈮）類硬質合金，主要成分是碳化鎢、碳化鈦、碳化鉭（或碳化鈮）及鉆。這類硬質合金又稱通用硬質合金或萬能硬質合金。用途：制造硬質合金刀具,用作不銹鋼、高強度鋼與鑄鐵的粗加工和半精加工。QBe2：鈹青銅，平均含鈹量為2%,其余為銅。用途：主要用來制作精密儀器儀表中各種重要的彈性零件、耐蝕耐磨零件（如儀表齒輪）、航海羅盤儀中重要零件及防爆工具等。ZChS

40、nSb11-6：錫基軸承合金或錫基巴氏合金，平均含銻量為11%,平均含銅量為6%。用途：制造汽車、拖拉機、汽輪機及機床的軸瓦等。ZL108：鋁硅合金或硅鋁明，順序號為8。用途：制造發(fā)動機活塞、汽缸體、風扇葉片等。12形狀和尺寸完全相同的三塊鐵碳合金，其中一塊為白口鑄鐵、一塊為灰鑄鐵、一塊為低碳鋼，用何種簡便方法迅速將它們分開先聽敲擊的聲音，區(qū)分鑄鐵與碳鋼；再看斷口顏色，區(qū)分白口鑄鐵和灰鑄鐵。13下列零件采用何種材料制造飛機鉚釘、飛機大梁及起落架、發(fā)動機缸體及活塞、車床床身、汽車發(fā)動機曲軸、污水管、自來水三通管。飛機鉚釘：形變鋁合金中的硬鋁飛機大梁及起落架：形變鋁合金中的超硬鋁發(fā)動機缸體及活塞：

41、鑄造特殊鋁硅合金（特殊硅鋁明）車床床身：灰鑄鐵（HT300）汽車發(fā)動機曲軸：合金調質鋼污水管：UPVC自來水三通管：雙相黃銅14為什么合金彈簧鋼把Si作為重要的主加合金元素彈簧淬火后為什么要進行中溫回火加硅對合金彈簧鋼的主要目的是提高鋼的彈性強度和回火穩(wěn)定性，含量多在1%以上，甚至可達3%。硅提高彈減抗力的能力最強，它具有強烈的固溶強化能力，而且能抑制滲碳體在回火過程中晶核的形成和長大，改變滲碳體的形狀和間距。中溫回火后獲得托氏體組織，把彈簧鋼彈性極限和屈服強度提高到最大值。15用9SiCr鋼制成圓板牙，其工藝流程為：鍛造T球化退火T機械加工T淬火T低溫回火T磨平面T開槽加工。試分析：（1）球

42、化退火、淬火及低溫回火的目的是什么球化退火目的：改善切削性能，減小淬火時的變形開裂傾向性，使鋼件得到相當均勻的最終性能。淬火目的：將材料由鐵素體變?yōu)閵W氏體，快速冷卻后不平衡相變獲得馬氏體，得到高的硬度和強度。低溫回火目的：為了穩(wěn)定組織、消除應力、調整硬度、提高塑性和韌度等，并獲得回火馬氏體。（2）寫出球化退火、淬火及低溫回火的大致工藝參數(shù)。球化退火規(guī)范：790810Cx24h,爐泠；700720Cx34h,以W30C/h的冷卻速度，緩慢爐冷到500600C,出爐空冷。硬度179241HBW。普通淬火、回火規(guī)范：淬火溫度830860C，油冷，硬度6264HRC；回火溫度150200C，硬度616

43、3HRC。淬火溫度850870C，油冷，硬度6265HRC；回火溫度140160C，硬度6265HRC。淬火溫度850870C，油冷，硬度62-65HRC；回火溫度160180C，硬度6163HRC。預熱溫度450500C，淬火溫度870880C，油冷；回火溫度180200C，保溫2h，硬度5962HRC。16何謂石墨化石墨化的影響因素有哪些鑄鐵中的碳以石墨形態(tài)析出的過程稱為石墨化。影響石墨化的主要因素是鑄鐵的成分和冷卻速度。17試述石墨形態(tài)對鑄鐵性能的影響?；诣T鐵中石墨呈片狀，片狀石墨的強度、塑性、韌性幾乎為零，存在石墨地方就相當于存在孔洞、微裂紋，它不僅破壞了基體的連續(xù)性，減少了基體受力有

44、效面積，而且在石墨片尖端處形成應為集中，使材料形成脆性斷裂。石墨片的數(shù)量越多，尺寸越粗大，分布越不均勻，鑄鐵的抗拉強度和塑性就越低。由于灰鑄鐵的抗壓強度、硬度與耐磨性主要取決于基體，石墨存在對其影響不大，故灰鑄鐵的抗壓強度一般是抗拉強度的3-4倍?？慑戣T鐵中石墨呈團絮狀。與灰鑄鐵相比對金屬基體的割裂作用較小，可鍛鑄鐵具有較高的力學性能，尤其是塑性與韌性有明顯的提高。球墨鑄鐵中石墨呈球狀，所以對金屬基體的割裂作用較小，使得基體比較連續(xù)，在拉伸時引起應力集中的現(xiàn)象明顯下降，從而使基體強度利用率從灰鑄鐵的30%50%提高到70%90%，這就使球墨鑄鐵的抗拉強度、塑性、韌性和疲勞強度不僅高于其它鑄鐵，

45、而且可以與相應組織的鑄鋼相比。蠕墨鑄鐵中石墨呈蠕蟲狀，其形態(tài)介于片狀石墨和球狀石墨之間。蠕墨鑄鐵的力學性能介于灰鑄鐵和球墨鑄鐵之間?？估瓘姸群推趶姸认喈斢阼F素體球墨鑄鐵，減震性、耐磨性、導熱性、切削加工性和鑄造性與灰鑄鐵近似。蠕墨鑄鐵的突出優(yōu)點是它的導熱性和耐熱疲勞性好。18說明下列牌號屬于何種鑄鐵、并指出其主要用途及常用熱處理方法。HT150、HT350、KTH300-06、KTZ45-06、QT400-15、QT600-3。（灰鑄鐵的熱處理僅能改變其基體組織，改變不了石墨形態(tài)，因此，熱處理不能明顯改變灰鑄鐵的力學性能，并且灰鑄鐵的低塑性又使快速冷卻的熱處理方法難以實施，所以灰鑄鐵的熱處理

46、受大一定的局限性。其熱處理主要用于消除應力和改善切削加工性能等。）HT150：灰鑄鐵。用于承受中等應力、承受磨損的零件及在弱腐蝕介質中工作的零件。常用熱處理：去應力退火（時效）、高溫退火（消除白口退火）、表面淬火。HT350：灰鑄鐵。承受高載荷、耐磨和高氣密性重要鑄件。常用熱處理：去應力退火（時效）、高溫退火（消除白口退火）、表面淬火。KTH300-06：黑心可鍛鑄鐵。制造沖擊或震動和扭轉載荷的零件，常用于用于制造管道配件、低壓閥門、汽車拖拉機的后橋外殼、轉向機構、機床零件等。常用熱處理：退火、淬火回火。KTZ45-06：珠光體可鍛鑄鐵。制造強度要求較高、耐磨性較好的鑄件，如齒輪箱、凸輪軸、曲

47、軸、連桿、活塞環(huán)等。常用熱處理：退火、淬火回火。QT400-15:球墨鑄鐵。制造受力復雜，強度、硬度、韌性和耐磨性要求較高的零件，如內燃機曲軸、凸輪軸、連桿、減速箱齒輪及軋鋼機軋輥等。常用熱處理：退火、正火、等溫淬火、調質。QT600-3:球墨鑄鐵。制造受力復雜，強度、硬度、韌性和耐磨性要求較高的零件，如內燃機曲軸、凸輪軸、連桿、減速箱齒輪及軋鋼機軋輥等。常用熱處理：退火、正火、等溫淬火、調質。19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這類鋁合金主要用于何處鋁硅合金又稱硅鋁明，是最常用的鑄造鋁合金。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。鑄造鋁硅合

48、金一般用來制造質輕、耐蝕、形狀復雜及有一定力學性能的鑄件，如發(fā)動機缸體、手提電動或風動工具（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，是制造內燃機活塞的材料。20試舉出三種常用橡膠材料及其在工業(yè)中的應用實例。天然橡膠：用于制造輪胎、膠帶、膠管等通用制品。丁苯橡膠：常用于制造輪胎、膠板、膠管、膠布、膠鞋等通用制品。順丁橡膠：用于制造輪胎、耐寒膠帶、膠管、減震材料、電絕緣制品、體育用品及膠鞋等。21非金屬材料今后能否完全取代金屬材料為什么不能，這是因為金屬材料具有許多優(yōu)良性能。如：強度高，優(yōu)良的熱處理性能，熱穩(wěn)

49、定性好，導電、導熱性優(yōu)良等，非金屬材料很難完全取代。22陶瓷材料的優(yōu)點是什么簡述其原因。陶瓷材料是工程材料中剛度最好、硬度最高的材料，其硬度大多在1500HV以上。陶瓷材料一般具有高的熔點（大多在2000C以上），且在高溫下具有極好的化學穩(wěn)定性；陶瓷材料的導熱性低于金屬材料，是良好的隔熱材料；陶瓷的線膨脹系數(shù)比金屬低，當溫度發(fā)生變化時，陶瓷具有良好的尺寸穩(wěn)定性。陶瓷材料組織結構穩(wěn)定，高溫下也不會氧化，有較強的抗酸、堿、鹽和熔融金屬腐蝕的能力，具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性，幾乎不與其他介質相互作用。大多數(shù)陶瓷具有良好的電絕緣性，特種陶瓷還具有獨特的電性能，如壓電性、磁性、光電性等。陶瓷材料還有獨特的光學

50、性能，可用作固體激光器材料、光導纖維材料、光儲存器等，透明陶瓷可用于高壓鈉燈管等。23簡述粉末冶金的特點及應用。粉末冶金工藝的優(yōu)越性。某些粉末冶金材料的性能優(yōu)于同成分的熔鑄金屬。粉末冶金的經濟效益高。應用：機械材料和零件：減摩材料、摩擦材料、結構零件。多孔材料及制品：金屬過濾器、熱交換（冷卻）材料、泡沫金屬。工具材料：硬質合金、復合工具材料、粉末高速鋼、鋼結硬質合金。電接觸材料：電觸頭合金、集電材料。粉末磁性材料耐熱材料原子能工程材料24常用的硬質合金有幾種舉例說明其應用。鎢鉆類硬質合金：可用來切削鑄鐵、有色金屬和非金屬材料，亦可用做拉伸模、冷沖模等冷作模具，以及噴嘴、軋輥、頂錘、量具、刃具等

51、耐磨工具和礦山工具。鎢鈦鉆類硬質合金：適于加工長切削的黑色金屬，如各種鋼。鎢鈦鉭（鈮）類硬質合金：主要用于不銹鋼、耐熱鋼、高錳鋼的加工，也適用于普通碳鋼和鑄鐵的加工。25舉出四種常用的工程陶瓷材料，并說明其性能及在工程上的應用。氧化鋁陶瓷：熔點高，耐高溫，具有很高的熱硬性，并有很好的耐磨性和較高的強度。此外，它還具有良好的絕緣性和化學穩(wěn)定性，能耐各種酸堿的腐蝕。但其脆性大，抗沖擊性差，不易承受環(huán)境溫度的劇烈變化。用于制造高速切削的刀具、量具、拉絲模、高溫爐零件（爐管、爐襯、坩堝等）、內燃機火花塞等。氧化硅陶瓷：除了具有陶瓷共用的特點外，其熱膨脹系數(shù)比其他陶瓷材料小，有良好的抗熱性能和耐熱疲勞性

52、能。此外，其化學穩(wěn)定性高，除氫氟酸外，能耐“王水”在內的各種無機酸和堿溶液的腐蝕，并能抵抗金、銀、鉛、錫、鋁等非鐵金屬溶液的侵蝕，具有優(yōu)良的電絕緣性。用于制造耐磨、耐蝕、耐高溫以及絕緣的零件，如各種潛水泵和船用泵的密封環(huán)、化工球閥的閥芯、熱電偶管及高溫軸承、燃氣輪機轉子葉片、切削加工用刀片等。碳化硅陶瓷：一種高強度、高硬度的耐高溫陶瓷。在12001400C使用仍能保持高的抗彎強度，并具有良好的導熱性、抗氧化性、導電性和高的沖擊韌度。用于制造火箭尾噴管噴嘴、熱電偶套管、汽輪機葉片、爐管、砂輪、磨料等。耐酸陶瓷：具有優(yōu)良的耐酸堿腐蝕性，而且強度、硬度較高，并有良好的耐高溫性和抗熱振性。用于制造化工

53、反應塔、耐酸磚、板、容器、管道、泵、閥以及風機等制品。26指出下列幾種零件的選材及熱處理：（1）坐標鏜床主軸，要求表面硬度M850HV,其余硬度為260280HBS,在滑動軸承中工作，精度要求極高；選用40Cr鋼。調質高頻表面淬火低溫回火。（2）承受較大載荷和沖擊力，要求高耐磨性的齒輪（如汽車變速齒輪）；選用20Cr鋼。滲碳淬火低溫回火。（3）切削速度為150m/min，用于切削灰鑄鐵及有色金屬的外圓車刀刀頭。選用YG6鎢鈷類硬質合金。淬火回火。27.某齒輪要求具有良好的綜合力學性能，表面硬度5055HRC,用45鋼制造。加工流程為：下料T鍛造T熱處理T粗加工T熱處理T精加工T熱處理T精磨。試

54、說明工藝流程中各熱處理工序的名稱和目的。正火，加熱到奧氏體溫度（860C）保溫后空冷。目的：細化晶粒，使鋼獲得好的加工性能（低硬度，宜切削）。調質（840-860C油淬，550-600C高溫回火）。目的：使鋼獲得好的綜合使用性能（強度、塑性都較高）。高頻表面淬火一低溫回火。目的：提高齒面硬度和耐磨性，保持心部原來的塑性和韌性。第四章金屬材料表面處理技術1常用的金屬表面強化處理方法有哪些表面淬火、金屬表面化學處理、金屬表面冷作硬化、熱噴涂技術等。2什么叫熱噴涂常用的熱噴涂方法有幾種分別簡述其原理。利用各種熱源，將與噴涂的固體涂層材料加熱至熔融或熔化狀態(tài)，借助于高速氣流的霧化效果使其形成微細熔滴，

55、噴射沉淀到經過預處理的工件基體表面，形成堆積結構涂層的技術稱為熱噴涂技術。線材火焰噴涂：可以用任何一種燃氣和氧氣組合進行燃燒提供熱量。凡是能夠拉成絲的金屬材料或制成棒的低熔點陶瓷材料，均可以用線材火焰噴槍進行噴涂。粉末火焰噴涂：是將各種不同材料（金屬、合金、陶瓷、碳化物等）制成的粉末，采用重力或壓力送粉方式送入噴槍，借助氣流進入火焰區(qū)被熔化，高速氣流或保護性氣體可進一步對熔滴霧化、加速，最后噴射到工件表面形成涂層。爆炸噴涂：是以突然爆發(fā)的熱能加熱熔化噴涂材料并使熔粒加速的熱噴涂方法。爆炸噴槍與其他燃燒裝置不同，它是利用氧乙炔氣混合的爆炸能量，而不是靠平穩(wěn)的燃燒火焰。爆炸沖擊波將粉末材料以極高的

56、速度沖擊到基體表面，速度高，沖擊力大，形成的涂層十分堅硬、光潔、致密，結合強度高。超音速火焰噴涂：在噴涂中提高噴涂粒子的飛行速度，令其達到超音速的一種噴涂方法叫超音速噴涂。噴涂時，燃氣與氧氣的混合氣體在高壓下被送至位于噴槍出口處的點燃區(qū)并點燃，環(huán)狀流動的熱氣流受到外圍壓縮空氣流的壓縮，加速形成超音速火焰，粉末在載氣的作用下被送到噴槍的出口處，進入燃燒火焰中，形成涂層。電弧噴涂：把需要噴涂的金屬或合金絲作為兩個自身消耗的線性電極，由電機變速驅動，在噴槍前部相互碰撞、短路產生電弧，電弧的溫度高達50005500C，足以迅速熔化線材，壓縮空氣使熔滴進一步霧化，高速沖向基體，形成涂層。等離子噴涂：等離

57、子噴涂是由電弧放電產生電弧等離子體，利用等離子焰流加熱噴涂粉末材料到熔融或高塑性狀態(tài)，并在高速等離子焰流載引下，高速撞擊工件表面形成涂層的一種噴涂方法。3什么叫金屬表面化學轉化常用的方法有幾種金屬表面化學，是指采用化學處理液，是金屬表面與溶液界面上產生化學或電化學反應，生成穩(wěn)定的化合物的薄膜處理技術。鉻酸鹽處理磷化處理鋼鐵高溫氧化蒸汽處理電化學處理金屬覆蓋法4什么叫金屬覆蓋法常用的方法有哪些金屬覆蓋法是將活潑性小、有較高抗蝕能力的金屬，覆蓋在被保護金屬的表面，以達到防腐目的的方法。常用方法：熱浸鍍；電鍍；化學鍍。5腐蝕涂料由什么組成有哪些涂裝方法防腐蝕涂料主要由助劑、溶劑、顏料、填料、防銹顏料

58、、成膜物質組成。主要的涂裝方法有刷涂、噴涂、靜電噴涂法、電泳法、粉末涂裝等。6哪些措施可有效防止鐵基合金零件的腐蝕鐵基合金零件的防護方法主要包括鍍覆層法和涂裝法。第五章鑄造1什么是鑄造鑄造生產有哪些優(yōu)缺點鑄造是熔煉金屬，制造鑄型，并將熔煉金屬澆入鑄型，凝固后獲得一定形狀和性能鑄件的成形方法。優(yōu)點：可以制成外形和內腔十分復雜的毛坯，如各種箱體、床身、機架等。適用范圍廣，可鑄造不同尺寸、重量及各種形狀的工件，也適用于不同材料，如鑄鐵、鑄鋼、非鐵合金。鑄件重量可以從幾克至數(shù)百噸。原材料來源廣泛，可利用報廢的機件或切削；工藝設備費用少，成本低。所得鑄件與零件尺寸較接近，可節(jié)省金屬的消耗，減少切削加工工

59、作量。缺點：力學性能較差，生產工序多，質量不穩(wěn)定，工人勞動條件差等缺點。2簡述砂型鑄造的生產過程。模樣和芯盒的制造造型造芯鑄型的組成澆注系統(tǒng)和冒口合型、澆注、落砂、清理和檢驗3型（芯）砂應具有哪些性能這些性能對鑄件質量有何影響透氣性:高溫金屬液澆入鑄型后，型內充滿大量氣體，這些氣體必須由鑄型內順利排出去，否則將使鑄件產生氣孔、澆不足等缺陷。強度：型砂必須具備足夠高的強度才能在造型、搬運、合箱過程中不引起塌陷，澆注時也不會破壞鑄型表面。耐火性：耐火性差，鑄件易產生粘砂?？伤苄裕嚎伤苄院?，則造型方便，制成的砂型形狀準確、輪廓清晰。退讓性：退讓性不好，鑄件易產生內應力或開裂。4零件、鑄件和模樣三者在

60、形狀和尺寸上有哪些區(qū)別在尺寸方面：零件尺寸最小。鑄件上有加工余量，尺寸比零件大。模樣上除了要加加工余量外，還需加上液態(tài)金屬的收縮率，故尺寸最大。在形狀方面：鑄件與零件相比，鑄件在垂直于分型面的壁上有起模斜度，鑄件各表面的轉折處，都有鑄造圓角，且有些小孔、小槽不鑄出。模樣與鑄件相比，在需鑄出的孔處，并無孔，且需加上型芯頭。5手工造型的方法有哪幾種選用的主要依據(jù)是什么整模造型：模樣是整體結構，最大截面在模樣一端為平面，分型面多為平面。分模造型：沒有平整的表面，而且最大斷面在模樣中部，難以進行整模鑄造的鑄件。三箱造型：有些鑄件如兩端截面尺寸大于中間截面時，需要用三個砂箱，從兩個方向分別起模?；顗K造型