浙大 工程材料

工程材料作业

一、 比较晶体和非晶体的结构、性能和熔化过程有何异同。

小而最稳

吸收热量.温度不变

大而不稳

吸收热量，温度升高

二、材料有几种化学键结合方式？结合化学键与材料性能关联的

分析说明为什么金属材料具有优良的导电、导热性能和优异的塑性加工性能。

1.共价键、离子键、金属键。

2.金属中的自由电子在外电场作用下会沿着电场方向作定向运动,形成电

流,从而显示良好的导电性。由于自由电子的运动和正离子振动可以传递

热能，因而使金属具有较好的导热性。当金属发生塑性变形（即晶体中

原子发生了相对位移）后，正离子与自由电子间仍能保持金属键的结合，

使金属显示出良好的塑性。

三、说明碳素钢的力学性能随碳含量的变化规律，并说明其原因。

碳含量对碳钢力学性能的影响:随着碳含量的增加,钢的硬度始终上升,塑性、韧性始终下降;当碳含量小于0.9%时,随着碳含量的增加强度升高,反之,强度下降。

碳含量对碳钢组织的影响:当碳含量小于0.77%时,随碳的增加亚共析钢中的铁素体减少，珠光体增多，而过共析钢中珠光体减少，二次渗碳体增多．由于组织变化导致性能也发生相应的变化，即：随碳量的增加，钢的塑性，韧性降低，硬化逐渐增大，在Ｗc≤０.９％范围内强度也会提高．但当Ｗc＞０.９％后随碳含量的增加，网状二次渗碳体增多，因而强度反而降低

四、写出下列钢的牌号的意义：Q275、45、45Mn、T9、40Cr、

GCr15。

Q275 ：表示屈服点（σs）为275 MPa的碳素结构钢

45 ：平均碳含量为0.45%的钢

45Mn :锰含量较高的平均碳含量为0.45%的优质碳素结构钢

T9 :平均碳含量为0.8%的碳素工具钢

40Cr :平均碳含量为0.4%的合金结构钢

GCr15:铬含量为1.5%的高碳铬轴承钢

五、简述低合金高强度结构钢的组成、结构和性能特点，说明其主

要用途。

组成：低合金高强度结构钢是含碳量Wc≦0.20%的碳素结构钢基础上，加入少量的合金元素发展起来的。

结构：为贝氏体，是低合金钢在中温等温下获得的一种高温转变及低温转变相异的组织。

结构：为贝氏体，是低合金钢在中温等温下获得的一种高温转变及低温转变

相异的组织。

性能特点：具有强度高、综合性能好、使用寿命长、应用范围广、比较经济等优点

主要用途：该钢多轧制成板材、型材、无缝钢管等，被广泛用于桥梁、船舶、锅炉、车辆及重要建筑结构中。

六、渗碳钢是由渗碳体构成的吗？说明渗碳钢经过渗碳热处理后

组成、性能上产生了什么变化。

不是。渗碳体是铁碳合金按亚稳定平衡系统凝固和冷却转变时析出的Fe3C 型碳化物。是铁碳合金的一种基本相。而渗碳钢是合金钢的一种。

预先热处理为正火，其目的是为了改变锻造状态的不正常组织，获得合适的硬度以利切削加工。最终热处理一般是渗碳后淬火加上低温回火。使表层获得高碳回火马氏体加碳化物，表面硬度一般为58～64HRC；而心部组织则视钢的淬透性高低及零件尺寸的大小而定，可得到低碳回火马氏体或其他非马氏体组织，心部具有良好的强韧性。