工程材料基礎(chǔ)

程材料基礎(chǔ)-學(xué)習(xí)指南是非題（請(qǐng)?jiān)谡_的題后標(biāo)出“"”，在錯(cuò)誤的題后標(biāo)出“X”）金屬面心立方晶格的致密度比體心立方晶格的致密度高。（t實(shí)際金屬在不同的方向上性能是不一樣的。（F金屬的理想晶體的強(qiáng)度比實(shí)際晶體的強(qiáng)度高得多。（T金屬結(jié)晶時(shí)，冷卻速度越大，則晶粒越細(xì)。（T在室溫下，金屬的晶粒越細(xì)，則強(qiáng)度越高和塑性越低。（F金屬中的固溶體一般說(shuō)塑性比較好，而金屬化合物的硬度比較高。（T白口鑄鐵在高溫時(shí)可以進(jìn)行鍛造加工。（F）不論含碳量高低，馬氏體的硬度都很高和脆性都很大。（F合金元素能提高a固溶體的再結(jié)晶溫度，使鋼的回火穩(wěn)定性增大。（T12.合金的基本相包括固溶體、金屬化合物和這兩者的機(jī)械混合物三大類。（F淬火加熱高溫回火處理稱為調(diào)質(zhì)處理。處理后獲得回火索氏體組織，具有綜合機(jī)械性能好的特點(diǎn)。（T固溶時(shí)效處理是鋁合金的主要強(qiáng)化手段之。（T馬氏體是碳在a-Fe中的過(guò)飽和固溶體，由奧氏體直接轉(zhuǎn)變而來(lái)，因此，馬氏體與轉(zhuǎn)變前的奧氏體的含碳量相同。（T鋼中合金元素含量越多，則淬火后鋼的硬度越高。（F某鋼材加熱條件相同時(shí)，小件比大件的淬透性好。（F鑄鐵中的可鍛鑄鐵是可以進(jìn)行鍛造的。（F二、 填空題1、 純金屬常見(jiàn)的晶體結(jié)構(gòu)有（體心立方）、（面心立方）和（密排六方）。金屬中常見(jiàn)的點(diǎn)缺陷為（間隙原子。置換原子?？瘴唬€缺陷為（錯(cuò)位），面缺陷為（晶界亞晶界）；工程實(shí)踐中，通常采用（增加）晶體缺陷數(shù)量的方法強(qiáng)化金屬。2、 鐵素體的強(qiáng)度高于純鐵，是由于發(fā)生了（固溶）強(qiáng)化；孕育鑄鐵的強(qiáng)度高于普通灰口鑄鐵，是由于發(fā)生了（細(xì)晶）強(qiáng)化；冷變形鋼絲的強(qiáng)度高于退火態(tài)鋼絲，是由于發(fā)生了（變形）強(qiáng)化；珠光體的強(qiáng)度高于鐵素體，是由于發(fā)生了（第二相）強(qiáng)化。3、 球化退火是使鋼中（滲碳體）球狀化的退火工藝，主要用于（共析）和（過(guò)共析）鋼，其目的在于降低硬度，改善（切削加工）性能,并可為后面的（淬火）工序作準(zhǔn)備。7、 絕大多數(shù)金屬的晶體結(jié)構(gòu)都屬于（體心立方）、（面心立方）和（密排六方三種典型的緊密結(jié)構(gòu)。8、 液態(tài)金屬結(jié)晶時(shí)，過(guò)冷度的大小與其冷卻速度有關(guān)，冷卻速度越大，金屬的實(shí)際結(jié)晶溫度越（低），此時(shí)，過(guò)冷度越（大）。9、 （滑移）和（孿生）是金屬塑性變形的兩種基本方式。10、形變強(qiáng)化是一種非常重要的強(qiáng)化手段，特別是對(duì)那些不能用（熱處理）方法來(lái)進(jìn)行強(qiáng)化的材料。通過(guò)金屬的（塑性變形）可使其（強(qiáng)度）、（硬度）顯著提高。12、共析碳鋼奧氏體化過(guò)程包括（奧氏體形核）、（奧氏體長(zhǎng)大）、（殘余滲碳體溶解）和（奧氏體成分均勻化）。14、 W18Cr4V鋼的含碳量是（）；W的主要作用是（）；Cr的主要作用是（提高鋼的淬透性）；V的主要作用是（細(xì)化晶粒）。15、 指出下列牌號(hào)的鋼是哪種類型鋼（填空）并舉出應(yīng)用實(shí)例：（1） 16Mn是（普通低合金鋼）鋼，可制造（）（2） 20CrMnTi是（合金滲碳鋼）鋼，可制造（）（3） 40Cr是（合金調(diào)質(zhì)鋼）鋼，可制造（）（4） 60Si2Mn是（合金彈簧鋼）鋼，可制造（）三、名詞解釋2 陶瓷中的晶相和氣相3馬氏體和鐵素體 4沖擊韌度和斷裂韌度5晶體與多晶體7共晶反應(yīng)和共析反應(yīng)8形變強(qiáng)化和固溶強(qiáng)化9點(diǎn)缺陷和線缺陷 10韌性斷裂和脆性斷裂馬氏體：將鋼加熱到一定溫度（形成奧氏體）后經(jīng)迅速冷卻（淬火），得到的能使鋼變硬、增強(qiáng)的一種淬火組織。鐵素體：碳溶于a-Fe中的間隙固溶體稱為鐵素體，以符號(hào)F表示。沖擊韌度：表示材料在沖擊載荷作用下抵抗變形和斷裂的能力。沖擊韌度ak值的大小表示材料的韌性好壞。斷裂韌度：指材料阻止宏觀裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展能力的度量，也是材料抵抗脆性破壞的韌性參數(shù)。晶體是原子、離子或分子按照一定的周期性，在結(jié)晶過(guò)程中，在空間排列形成具有一定規(guī)則的幾何外形的固體。多晶體：整個(gè)物體是由許多雜亂無(wú)章的排列著的小晶體組成的，這樣的物體叫多晶體。共晶反應(yīng)：共晶反應(yīng)是指在一定的溫度下，一定成分的液體同時(shí)結(jié)晶出兩種一定成分的固相的反應(yīng)。共析反應(yīng)：在一定的溫度下，一定成分的固相同時(shí)結(jié)晶出兩種一定成分的其他固相的反應(yīng)。形變強(qiáng)化，即加工硬化，屬于典型的四種金屬?gòu)?qiáng)化方式之一，即隨著變形程度的增加，金屬的強(qiáng)度，硬度增加，而塑性，韌性下降的現(xiàn)象。固溶強(qiáng)化:融入固溶體中的原子造成晶格畸變，晶格畸變?cè)龃罅宋诲e(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力，使塑性變形更加困難，從而使合金固溶體的強(qiáng)度與硬度增加。這種通過(guò)形成固溶體使金屬?gòu)?qiáng)化的現(xiàn)象稱為。9?點(diǎn)缺陷是發(fā)生在晶體中一個(gè)或幾個(gè)晶格常數(shù)范圍內(nèi)，其特征是在三維方向上的尺寸都很小，例如空位、間隙原子、雜質(zhì)原子等，也可稱零維缺陷。線缺陷指二維尺度很小而第三維尺度很大的缺陷，其特征是兩個(gè)個(gè)方向尺寸上很小另外兩個(gè)方向延伸較長(zhǎng)，也稱一維缺陷，集中表現(xiàn)形式是位錯(cuò)。10.韌性斷裂：發(fā)生了明顯的宏觀塑性變形后發(fā)生的斷裂。脆性斷裂：未經(jīng)明顯的變形而發(fā)生的斷裂。四、選擇題（每題2分，共36分）鋼的本質(zhì)晶粒度：C是指鋼加熱過(guò)程中剛完成奧氏體轉(zhuǎn)變時(shí)的奧氏體的晶粒度，是指鋼在各種具體熱加工后的奧氏體的晶粒度；是指鋼在規(guī)定的加熱條件下奧氏體的晶粒度；它反映奧氏體晶粒長(zhǎng)大的傾向性。共析碳鋼加熱為奧氏體后，冷卻時(shí)所形成的組織主要決定于：C奧氏體加熱時(shí)的溫度；奧氏體在加熱時(shí)的均勻化程度；奧氏體冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變溫度。B3.馬氏體是：B碳在a-Fe中的固溶體；B、碳在a-Fe中的過(guò)飽和固溶體；C.碳在y-Fe中的固溶體；D.碳在y-Fe中的過(guò)飽和固溶體。馬氏體的硬度決定于；CA.冷卻速度；B.轉(zhuǎn)變溫度； C含碳量?；鼗瘃R氏體與馬氏體相比，其綜合力學(xué)性能：AA.好些； B.差不多； C差些。回火索氏體與索氏體相比，其綜合力學(xué)性能：AA.好些； B.差不多； C差些。B7.為使低碳鋼便于機(jī)械加工，常預(yù)先進(jìn)行：BA.淬火； E.正火； C.球化退火； D回火為使高碳鋼便于機(jī)械加工，可預(yù)先進(jìn)行：CA.淬火； B.正火； C球化退火； D回火為使45鋼得到回火索氏體，應(yīng)進(jìn)行：BA.淬火十中溫回火；B.淬火十高溫回火；C.等溫淬火。為使65鋼得到回火托氏體，應(yīng)進(jìn)行：AA.淬火十中溫回火；B.淬火十高溫回火；C.淬火十低溫回火D.直接油冷B11.直徑為10mm的40鋼其常規(guī)整體淬火溫度大約為：A.750°C； B.850C； C.920°C。A12.上述正確淬火后的組織為：AA.馬氏體； B.馬氏體十殘余奧氏體；C.馬氏體十滲碳體；D.鐵素體十馬氏體。A13.直徑為10mm的T10鋼其常規(guī)整體淬火溫度大約為：A.760C；B.850C；C.920C，D14.上述正確淬火后的組織為A.馬氏體；B.馬氏體十殘余奧氏體；C.馬氏體十滲碳體；D.馬氏體十滲碳體十殘余奧氏體，B15.鋼的淬透性主要取決于：BA.含碳量； B.合金元素含量；C.冷卻速度A16.鋼的淬硬性主要取決于：A.含碳量； B.合金元素含量；C.冷卻速度A17.T12鋼與18CrNiW鋼相比；A.淬透性低而淬硬性高些； B.淬透性高而淬硬性低些；C.淬透性高，淬硬性也高； D.淬透性低，淬硬性也低些。B18.用低碳鋼制造在工作中受較大沖擊截荷和表面磨損較大的零件，應(yīng)該：A.采用表面淬火處理； B.采用滲碳處理； C.采用氮化處理。五、分析題在鐵碳相圖中存在著三種重要的固相，請(qǐng)說(shuō)明它們的本質(zhì)和晶體結(jié)構(gòu)（如，5相是碳在5-Fe中的固溶體，具有體心立方結(jié)構(gòu)）。a相是__a相是碳在y相是 Fe3C相是 在鐵碳相圖中：有四條重要線，請(qǐng)說(shuō)明這些線上所發(fā)生的轉(zhuǎn)變并指出生成物（如，HJB水平線，冷卻時(shí)發(fā)生包晶轉(zhuǎn)變，LB+5^14930c>y，形成J點(diǎn)成分的y相）。ECF水平線 PSK水平線 ES線 GS線 在圖II-2中畫(huà)出三種鋼的顯微組織示意圖，并標(biāo)出其中的組織組分：亞共析愣 共析啊 過(guò)共析鋼罔■—24.車床主軸要求軸頸部位的硬度為56—58HRC，其余地方為20一24HRC，其加工工藝路線如下：鍛造>正火>機(jī)加工>軸頸表面淬火>低溫回火>磨加工。請(qǐng)說(shuō)明：（1）主軸應(yīng)采用何種材料；（2）正火的目的和大致處理工藝；⑶表面淬火的目的和大致處理工藝；（4）低溫回火的目的和大致處理工藝（5）軸頸表面的組織和其余地方的組織。5結(jié)合鐵碳平衡圖，回答下列問(wèn)題：A.亞共晶白口鐵的含碳量范圍是多少?畫(huà)出含碳量為3.0%的鐵碳合金的冷卻曲線，指出冷卻曲線上的特征點(diǎn)在鐵碳相圖中的位置？計(jì)算含碳量為3.0%的鐵碳合金的室溫組織分?jǐn)?shù)？計(jì)算含碳量為3.0%的鐵碳合金的室溫相分?jǐn)?shù)？回火的目的是什么？試說(shuō)明各種回火的加熱溫度、回火組織、性能及應(yīng)用范圍。何謂碳鋼中的鐵素體、滲碳體、珠光體？它們的力學(xué)性能各有何特點(diǎn)？（3）寫(xiě)出該齒輪的制造工藝路線，并說(shuō)明工藝路線中各熱處理工序的作用及熱處理加熱溫度和冷卻方式?，F(xiàn)有A、B兩種鐵碳合金。A的顯微組織為珠光體的量占75%，鐵素體的量占25%；B的顯微組織為珠光體的量占92%，二次滲碳體的量占8%。請(qǐng)計(jì)算并回答：（1） 這兩種鐵碳合金按顯微組織的不同分屬于哪一類鋼？（2） 這兩種鋼鐵合金的含碳量各為多少？（3） 畫(huà)出這兩種材料在室溫下平衡狀態(tài)時(shí)的顯微組織示意圖.并標(biāo)出各組織組分的名稱。在拉拔銅材的過(guò)程中，需要進(jìn)行中間退火時(shí)，其退火溫度約為多少（即確定其再結(jié)晶退火的溫度，銅的熔點(diǎn)為1083°C）某汽車齒輪選用20CrMnTi材料制作，其工藝路線如下：下料一鍛造一正火①一切削加工一滲碳②、淬火③、低溫回火④一噴丸一磨削加工。（1）請(qǐng)分別說(shuō)明上述①、②、③和④四項(xiàng)熱處理工藝的目的及工藝。（2）簡(jiǎn)答零件選材的原則。（3）已知下列四種鋼的成分，請(qǐng)按序號(hào)填出表格。分序號(hào)Mr)%1頃—21.051.50—30.201.00—4D.lfi—1.40序號(hào)桐號(hào)熱處理方淡主要用途翠例1234參考答案一、 1.V；2.X；3.V；4.V；5.X；6.X；7.V；8.X；9.X；10Vo11.V；12.X；13.V;14.V;15.V；16.X；17.V;18.X19.X20.X二、 1.(1)體心立方；(2)面心立方；(3)密排六方；(4)間隙原子或空位或雜質(zhì)原子；(5)位錯(cuò)；(6)晶界或亞晶界；(7)增加；(8)固溶；(9)細(xì)晶；(10)形變；(11)第二相；(12)滲碳體；(13)共析；(14)過(guò)共析；(15)切削加工；(16)淬火；(17)交聯(lián)；(18)線型和支化型；(19)塑；(20)玻璃；(21)高彈；(22)粘流；(23)硬；(24)基體；(25)軟；(26)基體；(27)低；(28)氣孔；(29)燒結(jié);(30)降低。體心立方，面心立方，密排六方低，大滑移，孿生。熱處理，塑性變形，強(qiáng)度，硬度。滲碳體，共析，過(guò)共析。降低硬度，切削加工，淬火。奧氏體形核，奧氏體長(zhǎng)大，殘余Fe3C溶解，奧氏體成分均勻化。打碎萊氏體中的粗大碳化物。0.7%—0.8%，提高鋼的紅硬性(或熱硬性)，提高鋼的淬透性，提高鋼的耐磨性(或細(xì)化晶粒)。(1)普通低合金鋼，橋梁(或壓力容器)。合金滲碳鋼，齒輪(或活塞銷)。合金調(diào)質(zhì)鋼，軸(或連桿螺栓)。合金彈簧鋼，板簧(或彈簧鋼絲)。滾動(dòng)軸承鋼，滾珠(或軸承套圈)。(1)Fe3C(或滲碳體)，犁鏵。 (2)(片狀)石墨，機(jī)床床身。(3)管接頭。 (4)曲軸。三、 1.傳統(tǒng)上陶瓷是指所有以粘土為主要原料與其它天然礦物原料經(jīng)過(guò)粉碎、成型、煅燒等過(guò)程制成的各種制品.廣義上陶瓷是用陶瓷生產(chǎn)方法制造的無(wú)機(jī)非金屬固體材料和制品的通稱.復(fù)合材料是以一種材料為基體，另一種材料為增強(qiáng)體組合而成的材料。各種材料在性能上互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。馬氏體：將鋼加熱到一定溫度（形成奧氏體）后經(jīng)迅速冷卻（淬火），得到的能使鋼變硬、增強(qiáng)的一種淬火組織。鐵素體：碳溶于a-Fe中的間隙固溶體稱為鐵素體，以符號(hào)F表示。沖擊韌度：表示材料在沖擊載荷作用下抵抗變形和斷裂的能力。沖擊韌度ak值的大小表示材料的韌性好壞。斷裂韌度：指材料阻止宏觀裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展能力的度量，也是材料抵抗脆性破壞的韌性參數(shù)。晶體是原子、離子或分子按照一定的周期性，在結(jié)晶過(guò)程中，在空間排列形成具有一定規(guī)則的幾何外形的固體。多晶體：整個(gè)物體是由許多雜亂無(wú)章的排列著的小晶體組成的，這樣的物體叫多晶體。高聚物：指由許多相同的、簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)單元通過(guò)共價(jià)鍵重復(fù)連接而成的高分子量（通?？蛇_(dá)10”4?10”6）化合物。老化：高分子材料在加工、貯存和使用過(guò)程中，由于受內(nèi)外因素的綜合作用，其性能逐漸變壞，以致最后喪失使用價(jià)值，這種現(xiàn)象就是老化。共晶反應(yīng)：共晶反應(yīng)是指在一定的溫度下，一定成分的液體同時(shí)結(jié)晶出兩種一定成分的固相的反應(yīng)。共析反應(yīng)：在一定的溫度下，一定成分的固相同時(shí)結(jié)晶出兩種一定成分的其他固相的反應(yīng)。形變強(qiáng)化，即加工硬化，屬于典型的四種金屬?gòu)?qiáng)化方式之一，即隨著變形程度的增加，金屬的強(qiáng)度，硬度增加，而塑性，韌性下降的現(xiàn)象。融入固溶體中的原子造成晶格畸變，晶格畸變?cè)龃罅宋诲e(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力，使塑性變形更加困難，從而使合金固溶體的強(qiáng)度與硬度增加。這種通過(guò)形成固溶體使金屬?gòu)?qiáng)化的現(xiàn)象稱為固溶強(qiáng)化。9?點(diǎn)缺陷是發(fā)生在晶體中一個(gè)或幾個(gè)晶格常數(shù)范圍內(nèi)，其特征是在三維方向上的尺寸都很小，例如空位、間隙原子、雜質(zhì)原子等，也可稱零維缺陷。線缺陷指二維尺度很小而第三維尺度很大的缺陷，其特征是兩個(gè)個(gè)方向尺寸上很小另外兩個(gè)方向延伸較長(zhǎng)，也稱一維缺陷，集中表現(xiàn)形式是位錯(cuò)。韌性斷裂：發(fā)生了明顯的宏觀塑性變形后發(fā)生的斷裂。脆性斷裂：未經(jīng)明顯的變形而發(fā)生的斷裂。四、1.C；2.C；3.B；4.C；5.A；6.A；7.B；8.C；9.B；10.AB；12.A；13.A；14.D；15.B；16.A；17.A；18.B。五、

],“相是軟在兇恥中的固溶體，具有博心立方站構(gòu)$了相是碳在了一R中的固溶體?.R有面心立方結(jié)祠;F的C相是碳與鐵的「金屬）化合物，具.有笈雜的晶體結(jié)枸，:?.ECF水-平技,冷捫時(shí)冷生共神港變He」皿勤+「由二生成兼氏體（或蘇"73?'C性K水平線，冷卻荷發(fā)生-共析轉(zhuǎn)變，兀二一*+R￡?牛成珠光體《或PLE5線，憐卻時(shí)發(fā)牛7轉(zhuǎn)查，析出二次滲碳體（或如￡,、或Cm.kGS線，冷卻時(shí)發(fā)生/"*a轉(zhuǎn)塵.析出鐵素體（或F、或底相）*#共柝衲圖】-3#共柝衲圖】-3?1.C1）45鋼《或其它中碳合金舸X耳的是荻得主:軸整體所要求的性能和便于仇加工.；工藝是加熱到而。?「.左右.空汽冷加（3J目改是使軸頸表而的硬度橫足要求；工藝是軸裝表面高頻電流加熱,水中冷卻；口）目的是降低淬大殘余應(yīng)力；工.藝是整體在口為?知0）"I：回火，或高炭電宏加熱后自回大；怎）軸菠肅而為同我馬氏如其雜地方為珠北體I成索氐體）.A碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2.11%且小于4.3%。K.I00溫度1300】頌11001OWM0500頓300200■16 丘69HA15K.I00溫度1300】頌11001OWM0500頓300200■16 丘69HA15計(jì)140&a-7W8Fe-Fe￡相圖C組織組成：珠光體P+二次滲碳體Fe3C『萊氏體Ld萊氏體Ld質(zhì)量分?jǐn)?shù)：3.0—2.11x100%=40.64%4.3-2.11珠光體P質(zhì)量分?jǐn)?shù)：4.3—‘°x6.69-3.0x100%=37.00%4.3-2.116.69-0.77二次滲碳體FeC質(zhì)量分?jǐn)?shù)：4.3-3.0x3.0-0.77x100%=22.36%3ii 4.3-2.116.69-0.77D相組成：a-Fe+Fe3Ca-Fe質(zhì)量分?jǐn)?shù)：6.69-3.0x100%二55.157% 16.69-0Fe3C質(zhì)量分?jǐn)?shù)：3.0-0x100%=44.843%6.69-0回火一般緊接著淬火進(jìn)行，其目的是：消除工件淬火時(shí)產(chǎn)生的殘留應(yīng)力，防止變形和開(kāi)裂；調(diào)整工件的硬度、強(qiáng)度、塑性和韌性，達(dá)到使用性能要求；穩(wěn)定組織與尺寸，保證精度； 時(shí)間改善和提高加工性能。因此，回火是工件獲得所需性能的最后一道重要工序。時(shí)間按回火溫度范圍，回火可分為低溫回火、中溫回火和高溫回火。低溫回火工件在250°C以下進(jìn)行的回火。目的是保持淬火工件高的硬度和耐磨性，降低淬火殘留應(yīng)力和脆性回火后得到回火馬氏體，指淬火馬氏體低溫回火時(shí)得到的組織。力學(xué)性能：58?64HRC，高的硬度和耐磨性。應(yīng)用范圍：刃具、量具、模具、滾動(dòng)軸承、滲碳及表面淬火的零件等。(2)中溫回火工件在250?500C之間進(jìn)行的回火。目的是得到較高的彈性和屈服點(diǎn)，適當(dāng)?shù)捻g性?；鼗鸷蟮玫交鼗鹜惺象w，指馬氏體回火時(shí)形成的鐵素體基體內(nèi)分布著極其細(xì)小球狀碳化物(或滲碳體)的復(fù)相組織。力學(xué)性能：35?50HRC，較高的彈性極限、屈服點(diǎn)和一定的韌性。應(yīng)用范圍：彈簧、鍛模、沖擊工具等。(3)高溫回火工件在500C以上進(jìn)行的回火。目的是得到強(qiáng)度、塑性和韌性都較好的綜合力學(xué)性能?；鼗鸷蟮玫交鼗鹚魇象w，指馬氏體回火時(shí)形成的鐵素體基體內(nèi)分布著細(xì)小球狀碳化物(包括滲碳體)的復(fù)相組織。力學(xué)性能：200?350HBS，較好的綜合力學(xué)性能。應(yīng)用范圍：廣泛用于各種較重要的受力結(jié)構(gòu)件，如連桿、螺栓、齒輪及軸類零件等。7、鐵素體一一碳在a-Fe中的間隙固溶體，軟而韌。滲碳體一一碳與鐵形成的間隙化合物，硬而脆。珠光體一一鐵素體與滲碳體形成的層片狀交替排列的機(jī)械混合物，良好的綜合力學(xué)性能。8、（1）彎曲應(yīng)力 接觸摩擦應(yīng)力沖擊力齒斷裂 齒面損傷（2） 高的彎曲疲勞強(qiáng)度 足夠高的齒心強(qiáng)度和韌性足夠高的齒面接觸疲勞強(qiáng)度和硬度（3） 下料一鍛造一正火一機(jī)械加工一滲碳、淬火+低溫回火一噴丸一磨加工一成品正火：調(diào)整硬度，以利于機(jī)械加工；?930°C，空冷；滲碳、淬火：提高齒面碳含量，獲得一定馬氏體淬硬層，以提高齒面硬度疲勞強(qiáng)度；?930C，油冷；低溫回火：消除淬火應(yīng)力，降低脆性，以提高沖擊抗力；?200C，爐冷。解：（1）A為亞共析鋼，B為過(guò)共析鋼⑵:①；討A鋼的含碳域?yàn)閅1：Y尸％=,~ ~75M■*私77%X75%叫0“58哭】或：廣*=氣尹*云-*=匪％*隊(duì)=」時(shí)少，—0.77如一5&為rr答房鋼的含碳■為上漫R鋼的含碳量為X”「％ 9霧％，『鼠烈蛙一尊69一饑77%）方，％七1,妙■：或：TOC\o"1-5"\h\zCmqw—以￡忌?￡?務(wù)一8監(jiān)，X-（6.如嘵一Q, 77懷*答汨鋼的含碳量為1.24%.A B解：再結(jié)晶溫度4（10爵十273）-273=269.4C^2700銅的再結(jié)晶退火溫度十（100?200）C=370?§70C解：

L①.火目虬使組織均勻化'細(xì)化、改善加工性能。正一工藝:加，至A&H30?5Q）C,空氣中冷卻-遂溢詼目的：程高齒輪表面的含碳岸,為淬火作準(zhǔn)-備.滲碳工艾：在（900-950）12進(jìn)行，成淬火目的:使馨硬房我得最好的性孫叩獲得高的彷面岐度，若磨性及疲勞強(qiáng)度,井E持心部的拯度及韌性.淬火工藝灌碳后，油冷〃:*低溫沖火目的：演少或消除淬火啟應(yīng)力,并提高韌性，低溫回火工藝，加熱空（15U?2偵）C進(jìn)行，機(jī)器零件光甘的三個(gè)暗蝴是：使用性能原則,.「藝性能原則及些濟(jì)性滇則.*，序號(hào)鋼號(hào)熱拒理方玷主要用攜舉我\10Cr閱隹（?；?麻叫）嘛類零件1祥火-1?任保可火:;EC-泳善+釋北十低同機(jī)床齒果步■零丹-16Mn瓣軋成正火）客排.梆妃程材料試題答案一、（15分）名詞解釋（每小題3分）過(guò)冷度2.正火3.奧氏體4.熱加工5.調(diào)質(zhì)處理答案：過(guò)冷度一理論結(jié)晶溫度與實(shí)際結(jié)晶溫度之差正火一將鋼件加熱到Ac3或Accm以上30-50°C，保溫適當(dāng)時(shí)間后在靜止的空氣中冷卻的熱處理工藝，稱為正火。"奧氏體一碳固溶于Y-Fe中形成的間隙固溶體稱為奧氏體，用y或A表示。熱加工一高于再結(jié)晶溫度的塑性變形。調(diào)質(zhì)處理一將淬火加高溫回火相結(jié)合的熱處理稱為調(diào)質(zhì)處理。對(duì)于上述名詞解釋，如學(xué)生用自己的語(yǔ)言回答，考慮其對(duì)概念或名詞含義理解程度酌情給分。、利用鐵碳相圖回答下列問(wèn)題（15分）（1）上①-⑥區(qū)的組織組成物，標(biāo)明A，E,C,S,P,K各點(diǎn)寫(xiě)出Fe-Fe3C上①-⑥區(qū)的組織組成物，標(biāo)明A，E,C,S,P,K各點(diǎn)寫(xiě)出Fe-Fe3C相圖、i+LdA點(diǎn)：0E點(diǎn)：―2.14%C點(diǎn)：4.3%S點(diǎn)：0.8%P點(diǎn)：—0.02%K點(diǎn)：6.69%（3） 計(jì)算室溫下含碳0.6%的鋼中珠光體和鐵素體各占多少?（4） 說(shuō)明含碳量1.0%的鋼比含碳量為0.5%的鋼的硬度高。答：（1）空格中斜體部分為答案。（6分，每空格0.5分）（2） （5分）由杠桿定律得：室溫下含碳0.6%的鋼中珠光體為：（0.6-0.02）/（0.8-0.02）*100%=74.4%室溫下含碳0.6%的鋼中鐵素體為：100%-74.4%=25.6%（3） 含碳量1.0%的鋼中含有硬度高的滲碳體，而含碳量為0.5%的含有較硬度較低的鐵素體，故含碳量1.0%的鋼比含碳量為0.5%的鋼的硬度高。（4分）三、簡(jiǎn)答（24分）（每小題4分）在鑄造生產(chǎn)中，采用哪些措施獲得細(xì)晶粒組織？說(shuō)明實(shí)際金屬晶體缺陷種類及特征。石墨的形態(tài)對(duì)鑄鐵都有哪些影響？常見(jiàn)的熱處理方法有哪些？什么是鋁合金的固溶處理和時(shí)效處理?；鼗鸬哪康氖鞘裁矗Ｓ玫幕鼗鸩僮饔心膸追N？答案：1.在鑄造生產(chǎn)中，采用哪些措施獲得細(xì)晶粒組織？答：（1）增加過(guò)冷度（2）進(jìn)行變質(zhì)處理 （3）附加振動(dòng)說(shuō)明實(shí)際金屬晶體缺陷種類及特征。答：根據(jù)晶體缺陷的幾何尺寸大小可分為三類：點(diǎn)缺陷，線缺陷，面缺陷。點(diǎn)缺陷的主要類型有空位和間隙原子。晶體中的線缺陷就是位錯(cuò)。面缺陷包括晶界、亞晶界和攣晶界。簡(jiǎn)述石墨形態(tài)對(duì)鑄鐵的影響？答：根據(jù)鑄鐵中石墨形態(tài)，鑄鐵可分為：（1）灰鑄鐵它是以片狀石墨形式存在。（2）球墨鑄鐵它是鐵液經(jīng)過(guò)球化處理，使石墨呈球狀的鑄鐵。（3）可鍛鑄鐵它是白口鑄鐵通過(guò)可鍛化退火，使石墨呈團(tuán)絮狀的鑄鐵灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度和塑性就越低。球墨鑄鐵中石墨呈球狀使球墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、塑性和韌性、疲勞強(qiáng)度不僅高于其它鑄鐵，而且可以與相應(yīng)組織的鑄鋼相比?？慑戣T鐵的石墨呈團(tuán)絮狀，因此它不但比普通灰鑄鐵具有較高強(qiáng)度，而且有較高的塑性和韌性。常見(jiàn)的熱處理方法有哪些？答：退火、正火、淬火、回火、表面熱處理、化學(xué)熱處理。什么是鋁合金的固溶處理和時(shí)效處理。答：當(dāng)鋁合金加熱到a相區(qū)，保溫后在水中快冷，其強(qiáng)度和硬度并沒(méi)有明顯升高,而塑性卻得到改善，這種熱處理稱為固溶處理。固溶處理后鋁合金的強(qiáng)度和硬度隨時(shí)間而發(fā)生顯著提高的現(xiàn)象，稱為時(shí)效處理?；鼗鸬哪康氖鞘裁?，常用的回火操作有哪幾種？答：回火的目的：1獲得工件所需的組織。2穩(wěn)定