机械工程材料应用基础解答题

细化晶粒的方法?为什么要细化晶粒?

方法:增加过冷度;变质处理;附加振动

原因:常温下金属的晶粒越小,强度硬度则越大.同时塑

形韧性也越好.细化晶粒可以大大提高金属材料的常温力学性能.

什么退火?退火操作有?

将组织偏离平衡状态的金属和合金,加热到适当的温度,保持一定时间,然后慢慢冷却以获得平衡状态的热处理工艺称为退火.

操作:均匀化退火;完全退火和等温退火;不完全退火;球

化退火;去应力退火

钢丝和铅丝

钢丝的再结晶温度大于室温,反复弯折相当于对其冷加

工致使加工硬化,所以越弯折越硬.而铅丝的再结晶温度

小于室温,属于对其进行热加工使其硬化消失所以始终保软态.

金属经冷塑性变形后,组织和性能发生什么变化?

纤维组织的产生;晶粒破碎,位错密度增大,产生加工硬化;结构现象的产生;残余内应力的产生

用20CrMnTi钢制造变速箱齿轮工艺路线及热处理作用

路线:锻造-正火-加工齿形-局部镀铜-渗碳-预冷淬火, 低温回火-喷丸-磨齿(精磨) 正火:消除锻造状态的不正常组织,以利切削加工,保证齿形合格.

淬火+低温回火:使其面层具有很高的硬度和耐磨性,使其心部具有高强度和足够的冲击韧度

淬火的目的?方法?

目的:提高工具渗碳工件和其他高强度耐磨机器零件等的强度,硬度和耐磨性;提高结构钢的综合力学性能;提高少数工件的物理和化学性能.

方法:单介质淬火;双介质淬火;分级淬火;等温淬火;冷处理.

共析钢加热时,奥氏体的形成过程有那几个步骤?

奥氏体晶核形成;奥氏体晶核的长大;残余渗碳体的溶解;奥氏体均匀化.

回火操作?指出各种回火操作得到的组织及性能.

低温回火;回火马氏体;高硬度和高耐磨性

中温回火;回火托氏体;较高的弹性极限和屈服极限并具有一定韧性. 高温回火;活活索氏体;较高强度,良好的塑性和韧性.

为什么铸造合金常选接近共晶成分合金?

因为温度间隔与成分间隔愈大的合金其流动性愈差,分散缩孔愈多,凝固后的枝晶偏析也愈严重.而对于共晶系来说,共晶成分合金熔点低,且凝固在常温下进行,流动性好,分散缩孔少,热裂倾向也小.故~

塑性变形造成哪几种残余应力?

宏观内应力(第一);微观内应力(第二);晶格畸变内应力(第三)

用W18Cr4V制造铣刀,加工路线及热处理作用?

路线:下料-锻造-球化退火-机械加工-淬火+560°C三次回火-喷砂-磨削加工-成品

退火:便于加工,为淬火做好准备

淬火+回火:使其具有高硬度,高耐磨性及热硬性.

700℃,760℃,840℃,1100℃

700<727 不发生相变(在相变温度线以下);F+P 760 在G点下载Ac1~Ac3之间,原为A+F，A-M，F保留;F+M+A'(残余) 840 Ac3以

上,A-M+A'(残余);M+A' 1100 A晶粒粗化-粗片状M+A'

热处理:指讲钢在固态下进行加热,保温,冷却三个基本过程,以改变钢的内部组织结构,从而获得所需性能的一种加工工艺.

冷处理:把淬冷至室温的钢继续冷却到-70到-80,保持一段时间,使残余奥氏体在继续冷却过程中转变为马氏体.

淬透性:指A化后的钢在淬火时获得马氏体的能力

淬硬性:表示钢淬火时的硬化能力.

冷加工:在材料再结晶温度以下所进行的塑性变形加工.

热加工:在材料再结晶温度以上所进行的塑性变形加工.

退火:将组织偏离平衡状态的金属和合金加热到适当温度,保持一定时间,然后慢慢冷却以达到平衡状态组织的热处理工艺.

正火:将钢材或钢件加热到临界温度以上适当温度,保温适当时间后以较快速度冷却,以获得珠光体组织的热处理工艺.

淬火:把钢加热到临界点AC1或AC3以上,保温并随之以大于临界冷却速度冷却,已得到介稳定状态的马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺方法

回火:将淬火钢加热到AC1以下的某一温度保温后进行冷却的热处理工艺.

调至处理:淬火和高温回火相结合的热处理.

变质处理:在液态金属结晶前,加入一些细小的固态颗粒称为变质剂或形核剂,可作为现成晶核或用以抑制长大速度以细化晶粒的方法.

同素异构转变:把像纯铁这样同一元素或同一成分合金,在固态不随温度变化而具有不同晶体结构形态转变的称作

晶内偏析:由于平衡结晶造成晶体内化学成分不均匀的现象.

比重偏析:当合金组成相与合金溶液之间密度相差较大时,初相便会在液体中上浮或下沉而造成偏析,这种由于比重而导致的偏析称~

配位数:是指晶体中任意一个原子周围最近邻且等距离的原子数目.

致密数:晶体中原子排列的保密程度可用原子所占体积与晶体体积的比值来表示称为~

加工硬化:随变形量的睁大,由于晶粒破碎和位错密度增加,晶体的塑性变形能力迅速增大,强度和硬度升高,塑性和韧性下降.

固溶强化:由于溶质的作用,造成晶格畸变,是其塑性变形能力增加,强度硬度提高,塑性钢性有所下降

过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度的差称为

类型钢号预先热处理方式最终热处理方式最终组织用途

渗碳钢20CrMnTi 20CrMnMo 20MnV 正火渗碳+淬火+低温回

火

回火马氏体汽车、拖拉机的变速齿轮

弹簧钢55Si2MnB 60Si2Mn -- 淬火+中温回火回火托氏体弹簧及弹性元件滚动轴承钢GCr9 GCr15 球化退火淬火+低温回火回火马氏体滚动体、内外套圈冷作模具钢9SiCr 9Mn2V CrWMn 球化退火淬火+回火回火马氏体冷冲模、冷锻模

热作模具钢5CrNiMo 3Cr2W8V 退火淬火+回火回火托氏体或回火

索氏体

热锻模、热挤压膜

量具钢CrWMn 球化退火淬火+回火+低温时

效人工处理

卡尺、千分尺

耐磨钢ZGMn13 水韧处理-- 奥氏体车辆履带板、挖掘机铲斗奥氏体不锈钢Cr18Ni9 1Cr18Ni9Ti -- 淬火+高温回火回火索氏体硝酸工厂设备零件

铁素体不锈钢Cr17 Cr27 不进行热处理-- -- 硝酸工厂设备