材料加工原理_徐洲_习题

材料加工原理复习思考题

1．从热力学出发，合金相可能存在哪几种状态？试举例说明。

2．综述奥氏体的主要性能。

3．绘出Fe-Fe3C亚稳平衡图，说明加热时奥氏体的形成机理。

4．综述奥氏体晶粒度的概念，说明如何加热可得到细晶奥氏体。

5．设γFe的点阵常数为3.64 Ǻ，C的原子半径为0.77 Ǻ，解：若平均2.5个γFe晶胞中溶入一个C原子，则单胞的相对膨胀量为多大？

6．试对珠光体片层间距随温度的降低而减小作出定性的解释。

7．解释珠光体相变属扩散型相变。

8．分析珠光体相变的领先相及珠光体的形成机理。

9．分析珠光体相变的影响因素。

10．试述马氏体相变的主要特征，并作简要的分析说明。

11．分析马氏体的性能及其与马氏体结构的关系。

12．假设马氏体相变时原子半径不变，试计算45钢中发生马氏体相变时的体积变化。

13．试分析影响MS点的主要因素。

14．按形成方式分类，马氏体相变有哪几种类型，各有何特点？

15．何为奥氏体稳定化现象？热稳定化和力学稳定化受哪些因素的影响？在生产上，如何利用奥氏体稳定化规律改善产品的性能。

16．试根据变形时的临界分切应力，分析位错型马氏体和孪晶型马氏体的成因及其惯习面的变化规律。

17．试计算45（含0.45%C）钢淬火时由组织转变引起的体积相对膨胀量。（已

知铁和碳的原子半径分别为1.25和0.77 ；铁和碳的原子量分别为55.847和12.011）

18．试述贝氏体的形貌特征及其形成的条件。

19．试比较贝氏体、珠光体和马氏体相变的异同。

20．简述几种主要贝氏体的转变机理。

21．试分析影响贝氏体性能的因素。

22．试设计一种应用金相法测定某种钢的TTT曲线的试验。

23．大型钢件淬火时，为何会出现逆硬化现象？

24．如何应用TTT图估计钢的临界淬火速度？

25．简述回火第一阶段发生的组织转变，电阻率在此阶段有何变化？

26．简述第三阶段所发生的组织转变，为什么淬回火马氏体的板条形态可以保持到较高温度？

27．简述合金元素对提高钢的回火抗力的作用。

28．综述钢的两次回火脆性对性能的影响，产生的机理，及其预防的措施。29．碳和合金元素对珠光体相变有何影响，如何影响？

30．综述先共析相的不同形态及其形成条件。

31．综述退火的目的及其种类。

32．说明球化退火的目的和用途，提出三种常用的球化退火工艺并解释之。33．说明正火的目的及其应用范围。

34．已知某铸钢中的Mn发生偏析，要求经热处理后，Mn的偏析幅度降低到原来的1/3，请制定其扩散退火工艺。（Mn在900℃和1100℃的扩散系数分别为

cm/s和cm/s，枝晶距离=0.01cm，且。35．试比较各种淬火方法的优劣。

36．根据钢种的成分如何选择钢的淬火温度和淬火介质？

37．试说明钢件淬火冷却过程中热应力和组织应力的变化规律及其沿工件截面上的分布特征。

38．减少淬火变形和防止开裂可采取哪些措施？

39．简述低温回火、中温回火、高温回火在生产上的应用。

40．某厂拟用T10钢（含1.0%C，Ac1=730，Acm=800）制造形状简单的刀具，工艺路线为：锻造—热处理Ⅰ—机加工—热处理Ⅱ—磨加工

1）说明热处理工序Ⅰ和Ⅱ的名称及其作用；

2）制定各道热处理工艺规范；

3）说明该刀具使用状态的组织名称及其性能。

41. 高频感应加热时钢的相变有何特征？

42. 为何钢经高频表面淬火后，其表面硬度一般要比普通淬火的高？

43. 表面淬火用钢的成分有何特点？

44. 简述钢的气体渗碳原理。

45. 钢的气体渗碳工艺参数的确定原则如何（按气氛碳势的选择、控制原理、渗碳温度的选择、渗碳时间的确定等几方面加以论述）？

46. 如何选择钢渗碳后的热处理方法？

47．某厂拟用20Cr钢（含0.2%C，1.0%Cr）制造齿轮，技术要求为：表面硬化层为0.8mm，硬度为HRC>60；其心部的硬度不超过HRC22；工艺路线为：锻造—热处理Ⅰ—机加工—热处理Ⅱ—加工非硬化表面—热处理Ⅲ—磨加工

1) 说明热处理工序Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的名称及其作用；

2) 制定各道热处理工艺规范；

3) 说明该齿轮使用状态的组织名称及其性能。

48．试述Steckels淬火新工艺并分析这种新工艺使碳化物超细化的原理（试验钢种为GCr15）。

49．某厂生产的凸轮轴（心部要求优良的综合机械性能，凸轮要求高硬度）。原先采用45钢（含0.45%C）局部高频淬火后低温回火。现改用15钢（含0.15%C）制造。

1）两种钢的工艺流程；

2）制定各道热处理工艺（凸轮轴的有效直径为200mm，凸轮部分的淬硬层深度为0.8mm）。

50．钢种的CCT曲线如图示，该钢的圆柱型试样经850℃加热油淬后，其表面（S）、R/2及心部（C）的冷却曲线亦示于图中。

1）写出淬火后圆柱体表面、R/2及心部的硬度值，作出该钢种的淬透性曲线；

2）写出上述三处显微组织中各组织组成物的相对量；

3） CCT曲线中Ms线右端向下倾斜的原因。

51．单晶体中塑性变形时沿什么样的晶面和晶向容易发生滑移?说明原因. 52．晶胞的滑移系总数如何计算?三种晶胞的塑性如何?为什么?

53．试推导出单晶体受拉伸时计算临界剪切应力的公式.试就公式说明什么条件下单晶体的屈服极限σb最小?多晶体的屈服极限和单晶体的屈服极限相比较有什么不同?

54．试用位错运动说明晶体的滑移机理.

55．室温条件下晶粒大小对金属材料的强度,硬度和塑性有什么影响?为什么? 56．试从材料微观组织的变化说明加工硬化的原因.

57．说明回复的温度,回复的机理,回复在生产上的应用.

58．说明再结晶的温度,再结晶的机理,再结晶在生产上的应用.

59．什么是板料冲压中产生的”桔皮”现象?原因是什么?

60．什么是板料拉深中产生的”制耳”?原因是什么?

61．变形程度大小对再结晶后晶粒度有怎样的影响?说明原因.

62．如何完整的表示受力物体内任一点的应力状态？

63．叙述下列术语的定义或含义：张量；应力张量；应力张量不变量；主应力；最大切应力；等效应力；平面应力状态；平面应变状态

64．张量有哪些基本性质？

65．试说明应力偏张量和应力球张量的物理意义。

66．平面应力状态、平面应变状态和纯切应力状态各有何特点?

67．什么是滑移线？什么是滑移线场？

68．什么是滑移线的方向角，其正负如何确定？

69．判断滑移线族性的规则是什么？

70．写出汉盖应力方程式。该方程式有何意义？它说明了滑移线场的那些重要特征？

71．试述汉盖第一定理及其推论。

72．滑移线场有哪些典型的应力边界条件，画图说明。

73．写出盖林格尔速度方程，并说明其用途。

74．什么是速度间断？为什么说只有切向速度间断，而法向速度必须连续？75．什么是滑移线场的速端图？有何用途？