机械工程材料复习重点
机械工程材料复习总结
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公差配合与精度复习总结绪论二、重点知识与规律总结1、基本知识互换性误差公差标准测量优先数系2、重点内容1)互换性的意义、种类和作用2)加工误差、公差、测量和互换性的关系3、规律总结1)公差越大,允许的加工误差越大,互换的范围越广,由此造成的结果是加工成本低,装配精度低2)优先数系的公比即10的开方数;公比越小,数值分布越密第一章尺寸公差及配合二、重点知识与规律总结1、基本知识孔与轴基本尺寸实际尺寸极限尺寸极限偏差尺寸公差公差带图间隙或过盈间隙配合过盈配合过渡配合配合公差标准公差基本偏差基孔制基轴制2、重点内容1)公差带图的绘制和分析2)实际尺寸与极限尺寸的关系3)标准公差和基本偏差的意义及数值确定4)配合类型的判别5)基准制的意义及选择3、规律总结1)从孔与轴公差带的位置关系判别配合的类型2)公差带的大小——标准公差——公差等级越低(大),标准公差越大(基本尺寸不变)公差带的位置——基本偏差——上半个喇叭是孔的,下半个喇叭是轴的(基本偏差的形状是一喇叭,其中H或h为分界点3)基孔制——孔(位置)不变,轴(位置)改变基轴制——轴(位置)不变,孔(位置)改变第二章形状和位置公差二、重点知识与规律总结1、基本知识形位误差形位公差要素形位公差带的四要素直线度平面度圆度圆柱度平行度垂直度同轴度对称度圆跳动全跳动(作用尺寸实体尺寸实效尺寸理想边界独立原则包容要求最大实体要求最小实体要求可逆要求)2、重点内容1)要素的类别2)形位公差带的四要素3)形位公差带的代号及标注4)形状公差5)位置公差6)常用形位公差带的定义3、规律总结1)公差带的形状◆被测要素是直线(直线度、平行度、垂直度、同轴度、倾斜度、位置度)给定平面内:两平行平面在一个方向:两平行平面在互相垂直的两个方向:四棱柱任意方向:一圆柱◆被测要素是平面(平面度、平行度、垂直度、对称度、倾斜度)两平行平面◆被测要素是圆柱面(圆柱度、全跳动)两同心圆柱面◆被测要素是圆(圆度、圆跳动、全跳动)径向:两同心圆轴向:两平行平面◆被测要素是点(位置度)给定平面内:一个圆任意方向:一个球2)标注◆被测要素的指引线(或基准代号的连线)指在可见轮廓线或其延长线上,并明显地与尺寸线错开,◆则被测要素(或基准)为轮廓要素;若与尺寸线对齐,则被测要素(或基准)为中心要素◆形位公差框格内公差数值前没有符号,公差带之间为一距离值;公差数值前有φ,公差带形状为一圆或一圆柱;公差数值前有Sφ,公差带形状为一球。
机械工程材料复习及重点
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⒈熟悉碳钢:普通碳素结构钢Q215、Q235等;优质碳素结构钢20、45、60等;碳素工具钢T8、T10、T12等。
1)熟悉合金钢主要钢种低合金结构钢Q345(16Mn)、Q420(15MnVN);渗碳钢20Cr、20MnVB、20CrMnTi、18Cr2Ni4W A;调质钢40Cr、40CrB、40CrNiMo、38CrSi;弹簧钢65Mn、50CrV、60Si2Mn;轴承钢GCr9、GCr15、GCr15SiMn ;冷模具钢Cr12MoV;热模具钢5CrMnMo、5CrNiMo、3Cr2W8V低合金刃具钢9SiCr、CrWMn ;工具钢T8、T10、T12;高速钢W18Cr4V ;不锈钢1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、1Cr17、 1Cr18Ni9Ti;常用铸铁:HT150、HT250、KT350-10、KT450-5、QT420-10、QT800-2等⒊重点复习题型⑴.要制造轻载齿轮、热锻模具、冷冲压模具、滚动轴承、高速车刀、重载机床床身、传动轴、后桥壳、量具、弹簧、汽轮机叶片、等零件,试从下列牌号中分别选出合适的材料,及选择对应的热处理方法(淬火、低温回火、中温回火、高温回火、退火)。
⑴T12 ⑵HT300 ⑶W18Cr4V ⑷GCr15 ⑸40Cr ⑹20CrMnTi ⑺Cr12MoV⑻5CrMnMo ⑼9SiCr ⑽1Cr13 ⑾60Si2Mn ⑿QT400-15 ⒀45 ⒁Q235⑵.有一个45号钢制的变速箱齿轮,其加工工序为:下料→锻造→正火→粗机加工→调质→精机加工→高频表面淬火+低温回火→磨加工→成品,试说明其中各热处理工序的工艺、目的及使用状态下的组织。
⑶.某型号柴油机的凸轮轴要求凸轮表面有高的硬度(HRC>50),心部具有良好的韧性(A k >40))原采用45钢调质处理再在凸轮表面进行高频淬火,最后低温回火现因工厂库存的45钢已用完,只剩下15钢,拟用15钢代替试说明:⑴原45钢各热处理工序的作用⑵改用15钢后,仍按原热处理工序进行能否满足性能要求?为什么?⑶改用15钢后为达到所要求的性能,在心部强度足够的前提下应采用何种热处理工艺?答:⑴:调质处理:获得回火索氏体,以保证工件心部的强度和韧性凸轮表面进行高频淬火:承受弯曲交变载荷或扭转交变载荷,提高耐磨性和承受冲击。
机械工程材料学总复习
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机械工程材料学总复习引言机械工程材料学是机械工程专业中的一门重要课程,它涉及到机械结构和机械零件的材料选择、制备和性能的理解与应用。
本文将对机械工程材料学的相关内容进行总复习,包括常用材料的分类、机械性能的评价方法、材料制备技术等方面的知识点。
一、常用材料分类根据材料的组织结构和性质,常用材料可以分为金属材料、非金属材料和复合材料三大类。
1. 金属材料金属材料是指主要成分为金属元素的材料,具有良好的导电性、导热性和高的机械强度。
金属材料的分类包括:•结构钢:包括碳素钢、合金钢等,常用于制造机械零件。
•铸造铁:包括灰铸铁、球墨铸铁等,常用于制造铸件。
•铝合金:具有较低的密度和良好的耐腐蚀性能,常用于制造航空航天器件。
•铜合金:具有良好的导电性和导热性能,常用于制造电子器件。
2. 非金属材料非金属材料主要是指主要成分不是金属元素的材料,其具有较好的绝缘性能和轻质化的特点。
非金属材料的分类包括:•聚合物材料:包括塑料、橡胶等,常用于制造塑料制品和橡胶制品。
•玻璃材料:具有良好的透明性和光学性能,常用于制造玻璃器皿和光学器件。
•陶瓷材料:具有较高的硬度和耐高温性能,常用于制造瓷器和陶瓷制品。
•复合材料:由两种或多种不同材料组合而成,具有优良的综合性能,常用于制造高强度和高性能的制品。
3. 复合材料复合材料是由两种或多种不同成分的材料组合而成,具有优异的综合性能。
常见的复合材料包括:•碳纤维增强复合材料:具有轻质、高强度、高模量的特点,广泛应用于航空航天和汽车工业等领域。
•玻璃纤维增强复合材料:具有较好的耐久性和抗腐蚀性能,常用于制造船舶和建筑材料。
•金属基复合材料:具有金属的导电性和复合材料的强度,用于制造电子器件和隔热材料。
二、机械性能的评价方法机械材料的性能评价是对其力学性能进行定性和定量的评定。
常见的机械性能评价方法包括:1. 强度评价强度是材料抵抗外力破坏的能力,常用的强度评价指标包括:•抗拉强度:材料在拉伸状态下承受的最大应力。
机械工程材料学习与复习要点
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机械工程材料学习(复习)指导一、学习目的通过本课程的学习要求学生对常用金属材料的成分、结构、组织和机械性能之间的关系有基本的了解;了解如何通过工艺手段改变材料的组织结构,以达到提高材料性能的目的;掌握常用工程材料及其应用的基本知识;初步具备为工程结构和机械零件的设计和制造合理选用材料的能力。
二、学习(复习)方法⒈掌握内在规律,注意前后知识的整体联系与综合应用作为一名工程技术人员,要具备两方面的材料学知识:其一是应了解材料的成分、结构、工艺及外界条件(如载荷、温度、环境介质等)改变时对其性能的影响;其二是应掌握各种工程材料(重点是金属材料)的基本特性和应用范围。
本课程正是为了实现这一要求而设置的。
所有内容都围绕“材料的化学成分→加工工艺→组织结构→性能→应用”之间的相互关系及其变化规律这个“纲”而展开。
因此在进行系统复习和总结时,不论对整个课程各个部分,还是各个章节,都可以用这一纲来引导,做到纲举目张。
从这一主线出发本课程的内容可归纳为四大部分:第一部分:基本理论基础。
主要说明工程材料的化学成分、组织结构与性能之间的相互关系与变化规律。
对应教材内容主要为第一章和第二章。
第二部分:工程材料的强韧化。
强化工程材料主要有优化成分和变更工艺两种途径,本课主要讨论后一种途径,介绍了热处理强化、形变强化、细晶强化、弥散强化、固溶强化、时效强化等五种强化方法。
对应教材内容主要为第三章和第四章。
第三部分:常用工程材料。
主要介绍了工业用钢、铸铁、有色金属及其合金的成分、性能、常用热处理方法、使用状态(组织)和典型用途。
简要介绍了非金属材料的成分、性能和用途。
对应教材内容主要为第五章和第六章。
第四部分:工程材料的合理选用。
主要介绍了机械零件的主要失效形式和选用工程材料的基本原则。
对应教材内容主要为第七章。
理论基础的核心是调整成分和结构;加工工艺强化的关键是控制组织;在掌握以上内容和常用工程材料相关知识的基础上,合理选材是最重要的应用。
机械工程材料复习题
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机械工程材料复习题机械工程材料复习题一、力学性能:拉伸过程是考试重点1.写出下列力学性能符号所代表的力学性能指标的名称和含义。
σe、σs、σ0.2、σb、δ5、δ、ψ、HRC、HV 、HBSOe为弹性变形阶段,es开始塑性变形,sb为均匀塑性变形阶段,bk为局部塑性变形阶段,k点断裂。
σp为比例极限,应力与应变成正比关系的最大应力。
σe为弹性极限,表征材料发生最大弹性变形的应力。
σs为屈服强度,表征材料发生明显塑性变形时的抗力σb为抗拉强度,表征材料对最大均匀变形的抗力。
σk为断裂强度,是材料发生断裂的最小应力。
2.低碳钢试样在受到静拉力作用直至拉断时经过怎样的变形过程?3.指出下列硬度值表示方法上的错误。
12HRC~15HRC、800HBS、58HRC~62HRC、550N /mm2HBW、70HRC~75HRC、200N/mm2HBS。
二、Fe—Fe3C相图,结晶过程分析合金:两种或两种以上的金属,或金属与非金属,经熔炼或烧结、或用其它方法组合而成的具有金属特性的物质。
合金相:在合金中,通过组成元素(组元)原子间的相互作用,形成具有相同晶体结构与铁碳合金相图:见课本,考试重点奥氏体与铁素体的异同点:相同点:都是铁与碳形成的间隙固溶体;强度硬度低,塑性韧性高。
不同点:铁素体为体心结构,奥氏体面心结构;铁素体最高含碳量为0.0218%,奥氏体最高含碳量为2.11%,铁素体是由奥氏体直接转变或由奥氏体发生共析转变得到,奥氏体是由包晶或由液相直接析出的;存在的温度区间不同。
二次渗碳体与共析渗碳体的异同点。
相同点:都是渗碳体,成份、结构、性能都相同。
不同点:来源不同,二次渗碳体由奥氏体中析出,共析渗碳体是共析转变得到的;形态不同二次渗碳体成网状,共析渗碳体成片状;对性能的影响不同,片状的强化基体,提高强度,网状降低强度。
成分、组织与机械性能之间的关系:如亚共析钢。
亚共析钢室温下的平衡组织为F +P ,F 的强度低,塑性、韧性好,与F 相比P 强度硬度高,而塑性、韧性差。
机械工程材料复习要点
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机械工程材料复习要点1纯金属的晶体结构与组织1.1纯金属的晶体结构晶体,晶胞,三种典型晶胞(bcc, fcc, hcp),晶胞中包含的原子数,原子半径与点阵常数,致密度,同素异构转变,晶向晶面(要会认,会画),晶体缺陷,点缺陷,线缺陷,面缺陷,孪晶界1.2纯金属的结晶与组织结晶,过冷,过冷度,均质形核,非均质形核,形核率,生长速率,变质处理,影响形核率和生长速率的因素及机制。
2二元合金的相结构与组织2.1合金的相结构组元,相,固溶体,置换固溶体,间隙固溶体,固溶强化,金属间化合物(分类及性质),2.2二元合金相图相图(依据PPT中的定义),2.3二元合金相图的基本类型及相图分析杠杆定律(定义,计算,适用条件,求组织含量、相含量、组织成分和相成分),晶内偏析,枝晶偏析,扩散退火,共晶体2.4铁碳合金相图默画铁碳相图,能够指出其中的点,线,区域所代表的相和平衡组织,给定合金成分,能够给出其从液态到常温的组织及成分变化,要求会画图2.24,2.25,2.26中所示的三种钢的平衡条件下的固态转变及组织。
3金属的塑性变形与再结晶3.1金属的变形过程弹性变形,塑性变形,滑移,滑移面,滑移方向,滑移系,晶体结构与塑性变形的能力,多晶体塑性变形的影响因素及机制,3.2塑性变形对金属组织与性能的影响纤维状组织,加工硬化(定义,机制,缺点),变形织构,残余内应力(分类),3.3金属的回复与再结晶回复(定义,机制),去应力退火,再结晶(定义,特点),再结晶温度(定义,影响因素)3.4金属的热加工冷加工,热加工(为何不会产生加工硬化),热加工对组织性能的影响,流线,带状组织,冷热加工的特点和应用场合区别3.5金属的断裂断裂分类4评定金属材料在应力、介质作用下的性能指标4.1金属材料在静载荷作用下的性能指标静载荷,机械性能,刚度(定义,公式,分析),弹性极限,强度(屈服强度,抗拉强度(物理意义)),屈服现象,伸长率,断面收缩率,硬度(三种,缩写)4.2金属材料在其他载荷作用下的性能指标冲击韧性,韧脆转变温度,疲劳(定义,特点),疲劳极限4.3金属的缺口效应与断裂韧性断裂韧性K IC4.4金属的磨损与接触疲劳磨损的分类及机理,接触疲劳及其失效形式和机理4.5应力腐蚀与氢脆应力腐蚀断裂(定义,特点),氢脆5改善钢的组织与性能的基本途径各种强化方式机制(见PPT)5.1冶金质量对钢性能的影响杂质(有害的,有益的),氢脆(白点),非金属夹杂对钢性能的影响,镇静钢,沸腾钢,半镇静钢,缩孔,疏松,偏析,钢的分类(碳钢,合金钢,结构钢,工具钢,特殊用途钢)5.2碳钢的热处理热处理,四把火(定义,目的),表面淬火,化学热处理,加热时的组织转变,三种奥氏体晶粒度,冷却时的组织转变:珠光体,索氏体,屈氏体,贝氏体,马氏体,马氏体转变的特点(按PPT),马氏体的形态(特征,分类),马氏体的性能特征,淬硬性,C 曲线的意义,淬透性,淬硬层深度,淬火临界直径,合金元素对淬透性的影响,回火时的组织转变:淬火碳钢在回火时所发生的四个转变,第一类回火脆,回火的种类5.3钢的合金化合金元素在钢中的存在形式,合金元素对淬透性的影响,对回火转变及性能的影响,二次淬火,二次硬化,回火稳定性,第二类回火脆性,5.3.5(PPT内容)6构件用钢6.1构件工作条件及性能要求工作条件:静载荷,温度和介质;使用性能,工艺性能,常用钢种、热处理状态及组织,6.2低碳构件用钢的性能特点冷脆,时效(应变时效,淬火时效,自然时效,人工时效),蓝脆6.3构件用钢Q235, 12Mn7机器零件用钢7.1概述影响机器零件力学性能的主要因素7.2轴类零件用钢工作条件,性能要求,轴类零件用钢:碳素调质钢的组织,碳素调质钢的缺点(及克服措施),合金调质钢的特点,典型用钢45, 40Cr, 40CrMn,中碳钢:预备热处理(工艺、目的和组织),利于切削的硬度,最终热处理(工艺、目的和组织);中碳合金钢:与碳钢的工艺区别。
机械工程材料总复习
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F
A
L
L+ Fe3C
F+ Fe3C
A+ Fe3CⅡ
A+ Fe3CⅡ+Le
Le
Le+ Fe3CⅠ
Le’+ Fe3CⅠ
Le’
P+ Fe3CⅡ+Le’
P+ Fe3CⅡ
P+F
P
F+ Fe3CⅢ
莱氏体Le(A+ Fe3C) Le’(P+Fe3C)
珠光体P(F+ Fe3C)
复相组织组成物:
工艺性能
01
铸造性能:液态金属的流动性、填充性、收缩率、偏析倾向。
锻造性能:成型性与变形抗力。
切削性能:对刀具的磨损、断屑能力及导热性。
焊接性能:产生焊接缺陷的倾向。
热处理性能:淬透性、耐回火性、二次硬化、回火脆性。
06
02
03
04
05
纯金属的晶体结构
01
理想金属
02
晶体:原子呈规则排列的固体。
实际晶粒度:给定温度下奥氏体的晶粒度。
奥氏体化后的晶粒度:
加热时的转变
本质晶粒度:加热时奥氏体晶粒的长大倾向。
初始晶粒度:奥氏体化刚结束时的晶粒度。
热处理原理
奥氏体化步骤:A形核;A晶核长大;残余渗碳体溶解;A成分均匀化。
四、钢的热处理
2、冷却时的转变
0.74
0.74
0.68
致密度
12
12
8
配位数
6
4
2
原子个数
原子半径
a、c
a
a
晶格常数
密排六方
大学机械工程材料知识点归纳总结
![大学机械工程材料知识点归纳总结](https://img.taocdn.com/s3/m/d3144e3d178884868762caaedd3383c4bb4cb403.png)
大学机械工程材料知识点归纳总结机械工程是一门涉及物质和能量转换的学科,而材料工程是机械工程中至关重要的组成部分。
材料的选择和应用直接影响到机械产品的性能和可靠性。
在大学机械工程学习中,深入了解和掌握各类机械工程材料的性质和应用是非常重要的。
本文将对大学机械工程中的常见材料进行知识点归纳总结。
一、金属材料1. 金属的分类与特点金属材料广泛应用于机械工程中,常见的金属材料包括铁、铝、铜、镁等。
金属材料的特点是具有良好的导电、导热性能,可塑性强,同时具有较高的强度和耐用性。
2. 钢材钢材是机械工程中最常用的金属材料之一。
钢材的特点是硬度高、强度大、耐磨、耐腐蚀等。
根据用途的不同,钢材可以分为结构钢、工具钢、不锈钢等。
3. 铝合金铝合金是一种轻质、高强度的金属材料,具有良好的导热性和耐腐蚀性。
在机械工程中,铝合金常用于制造航空器、汽车零部件等。
4. 铜合金铜合金具有良好的导电性和导热性,耐腐蚀性能强。
在机械工程中,铜合金常用于制造电子元件、电缆等。
5. 镁合金镁合金是一种轻质材料,具有良好的强度和刚性。
在机械工程中,镁合金常用于制造航空零部件、汽车发动机等。
二、非金属材料1. 塑料塑料是一种轻质、非金属的材料,具有良好的绝缘性、耐酸碱性等特点。
在机械工程中,常见的塑料材料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等。
2. 复合材料复合材料是由两种或更多种不同材料组合而成的材料。
复合材料的特点是具有优异的力学性能、抗冲击性和耐磨性。
在机械工程中,常见的复合材料有碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等。
3. 陶瓷材料陶瓷材料具有良好的耐热性、耐磨性和绝缘性,但韧性较差。
在机械工程中,常见的陶瓷材料有氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷等。
4. 纤维材料纤维材料具有良好的韧性和轻质性能,常见的纤维材料有玻璃纤维、碳纤维等。
纤维材料在机械工程中用于制造复合材料、纺织品等。
总结:机械工程材料的选择对于产品的性能和可靠性至关重要。
不同的材料具有不同的特点和应用范围,合理选择材料是进行机械设计和制造的基础。
机械工程材料考试重点
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1强度:材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力2塑性:材料抵抗变形而不被破坏的能力3相图:表示合金系中各合金在极其缓慢的冷却条件下结晶过程的简明图解4合金:由两种或两种以上元素组成的具有金属特性的物质5淬火:将钢加热到临界点以上,保温后以大于Vk的速度冷却,使奥氏体转变为马氏体的热处理工艺6马氏体:碳在α-Fe中的过饱和固溶体7加工硬化:随着塑性变形的增加金属强度硬度升高,塑性韧性降低的过程8调质:把淬火加高温回火的热处理工艺9石墨化:铸铁中的碳原子析出形成石墨的过程10渗碳:指向钢的表面渗入碳原子的过程11再结晶:冷变形组织在加热时重新彻底改组的过程12同素异构转变:固态下发生的由同种元素构成的不同类型晶格之间的转变13固溶体:固相溶质原子溶于溶剂晶格间隙或取代溶剂原子形成的与溶剂结构相同的相或组织14淬透性:过冷奥氏体淬火获得马氏体淬硬层深度的能力15材料的工艺性能主要是指铸造性、锻压型、焊接性、切削加工性、热处理性16金属结晶过程中,冷却速度越大,则过冷度越大,晶粒越小,材料的强度和硬度越高,塑性越大17钢的热处理工艺是由加热、保温、冷却3个阶段组成,热处理的特点是只改变工件的组织,而不改变其形状18强化金属材料的基本方法有固溶强化、细晶强化、形变强化和热处理强化19冷热加工的温度界限是以再结晶温度来划分的20球化退火的主要目的是降低硬度、改善切削加工性能,主要适用于共析钢和过共析钢21退火:将钢加热至适当温度保温,然后缓慢冷却的热处理工艺22正火:将亚共析钢加热到Ac3+(30~80)℃,共析钢加热到Ac1+(30~80)℃,过共析钢加热到Ac cm+(30~80)℃保温后空冷的热处理工艺23退火与正火的主要区别是冷却速度;退火是让工件缓慢冷却,通常是随炉冷却或保温冷却,正火通常是让工件在空气中冷却。
正火可以消除过共析钢中的网状二次渗碳体,低碳钢宜采用正火,中碳钢都行。
24当金属继续冷拔有困难时,通常需要进行什么热处理?为什么?答:金属在冷拔过程中会产生加工硬化,金属的加工硬化,给进一步加工带来困难。
机械工程材料复习重点
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机械工程材料复习重点
1.材料分类与性质:
-材料分类:金属材料、非金属材料和复合材料。
-金属材料:金属的结构特点、晶体结构、晶格常数和晶体缺陷。
-非金属材料:陶瓷材料、高分子材料和复合材料的特点及应用。
2.金属材料:
-金属的力学性能:强度、延伸性、硬度和韧性。
-金属的热处理:退火、淬火、等温淬火、时效处理等工艺及其产生
的组织与性能变化。
3.非金属材料:
-陶瓷材料:氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷的特点、组成、制备和应用。
-高分子材料:分子结构与性能之间的关系、常见的高分子材料及其
特点。
-复合材料:纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料的组成结构和力
学性能。
4.材料力学性能的测试:
-材料的拉伸试验:应力、应变、伸长率和断裂应变等基本概念。
-材料的硬度测试:布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等硬度测试方法。
5.材料疲劳破坏:
-材料疲劳断裂的基本概念:疲劳寿命、疲劳强度和疲劳断裂韧性等。
-疲劳试验:疲劳试样的制备、应力幅、载荷频率和试验结果的评价。
6.材料腐蚀与防护:
-金属材料的腐蚀:腐蚀的种类、腐蚀介质和腐蚀机理。
-防护措施:有机涂层、金属涂层、电化学保护和合金耐蚀等方法。
7.材料选择与设计:
-材料的选择原则:根据工作条件、要求和经济性选择合适的材料。
-材料的设计:结构设计与材料的相互影响、材料失效与设计优化。
以上是机械工程材料复习的重点内容,掌握这些知识点可以为机械工
程材料方面的考试提供有效的参考。
机械工程材料期末复习部分知识要点
![机械工程材料期末复习部分知识要点](https://img.taocdn.com/s3/m/d0cb25542e3f5727a4e96210.png)
疑问?1、在常见的工业金属中错位密度越小,其强度越高(错位强化)。
2、γ-Fe比α-Fe的溶碳量大,其原因是什么?(α铁是铁素体,是碳溶解在a-Fe中的间隙固溶体,其溶碳能力很小,常温下仅能溶解为0.0008%的碳,在727℃时最大的溶碳能力为0.02%。
γ铁是奥氏体,是碳溶解在γ-Fe中的间隙固溶体,常用符号A表示。
它仍保持γ-Fe的面心立方晶格。
其溶碳能力较大,在727℃时溶碳为ωc=0.77%,1148℃时可溶碳2.11%。
α铁是铁素体,含碳量0-0.0218%γ铁是奥氏体,含碳量0-2.11%)3、什么是加工硬化?(金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高,而塑性和韧性降低的现象。
又称冷作硬化。
产生原因是,金属在塑性变形时,晶粒发生滑移,出现位错的缠结,使晶粒拉长、破碎和纤维化,金属内部产生了残余应力等)4、再结晶退火与去应力退火的区别?(去应力退火:将工件加热至Ac1以下某一温度,保温一定时间后冷却,使工件发生回复,从而消除残余内应力的工艺称为去应力退火,冷形变后的金属在低于再结晶温度加热,以去除内应力,但仍保留冷作硬化效果的热处理。
再结晶退火:是经冷形变后的金属加热到再结晶温度以上,保持适当时间,使形变晶粒重新结晶成均匀的等轴晶粒,以消除形变强化和残余应力的热处理工艺。
)5、钢的牌号。
6、什么是包晶、共晶、共析转变?(共晶反应:指一定成分的液体合金,在一定温度下,同时结晶出成分和晶格均不相同的两种晶体的反应。
包晶反应:指一定成分的固相与一定成分的液相作用,形成另外一种固相的反应过程。
共析反应:由特定成分的单相固态合金,在恒定的温度下,分解成两个新的,具有一定晶体结构的固相的反应。
共同点:反应都是在恒温下发生,反应物和产物都是具有特定成分的相,都处于三相平衡状态。
不同点:共晶反应是一种液相在恒温下生成两种固相的反应;共析反应是一种固相在恒温下生成两种固相的反应;而包晶反应是一种液相与一种固相在恒温下生成另一种固相的反应。
机械工程材料总复习资料
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机械工程材料复习第一部分基本知识一、概述⒈目的掌握常用工程材料的种类、成分、组织、性能和改性方法的基本知识(性能和改性方法是重点).具备根据零件的服役条件合理选择和使用材料;具备正确制定热处理工艺方法和妥善安排工艺路线的能力.⒉复习方法以“材料的化学成分→加工工艺→组织、结构→性能→应用”之间的关系为主线,掌握材料性能和改性的方法,指导复习.二、材料结构与性能:⒈材料的性能:①使用性能:机械性能(刚度、弹性、强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度、断裂韧性);②工艺性能:热处理性能、铸造性能、锻造性能、机械加工性能等.⒉材料的晶体结构的性能:纯金属、实际金属、合金的结构(第二章);纯金属:体心立方()、面心立方(),各向异性、强度、硬度低;塑性、韧性高实际金属:晶体缺陷(点:间隙、空位、置换;线:位错;面:晶界、压晶界)→各向同性;强度、硬度增高;塑性、韧性降低.合金:多组元、固溶体与化合物.力学性能优于纯金属。
单相合金组织:合金在固态下由一个固相组成;纯铁由单相铁素体组成。
多相合金组织:由两个以上固相组成的合金.多相合金组织性能:较单相组织合金有更高的综合机械性能,工程实际中多采用多相组织的合金。
⒊材料的组织结构与性能⑴。
结晶组织与性能:F、P、A、Fe3C、Ld;1)平衡结晶组织平衡组织:在平衡凝固下,通过液体内部的扩散、固体内部的扩散以及液固二相之间的扩散使使各个晶粒内部的成分均匀,并一直保留到室温。
2)成分、组织对性能的影响①硬度(HBS):随C﹪↑,硬度呈直线增加, HBS值主要取决于组成相的相对量。
②抗拉强度():C﹪<0。
9%范围内,先增加,C﹪>0.9~1。
0%后,值显著下降。
③钢的塑性()、韧性():随着C﹪↑,呈非直线形下降.3)硬而脆的化合物对性能的影响:第二相强化:硬而脆的化合物,若化合物呈网状分布:则使强度、塑性下降;若化合物呈球状、粒状(球墨铸铁):降低应力集中程度及对固溶体基体的割裂作用,使韧性及切削加工性提高;呈弥散分布于基体上:则阻碍位错的移动及阻碍晶粒加热时的长大,使强度、硬度增加,而塑性、韧性仅略有下降或不降即弥散强化;呈层片状分布于基体上:则使强度、硬度提高,而塑性、韧性有所下降。
机械工程材料整理的知识点
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第一章⑴晶体:结构具有周期性和对称性的固体,原子或分子排列规则。
⑵晶格:用假想的直线将原子中心连接起来所形成的三维空间格架。
⑶液态金属在理论结晶温度以下开始结晶的现象称过冷。
⑷理论结晶温度与实际结晶温度的差∆T称过冷度∆T= T0 –T1第二章⑴合金是由两种或两种以上金属元素或金属和非金属组成的具有金属特性的物质⑵合金中凡成分相同、结构相同、聚集态相同,并与其它部分有界面分开的均匀组成部分称为相⑶固溶强化:固溶体中晶格畸变较大,随溶质原子增加合金强度和硬度提高,塑性和韧性降低。
⑷以固溶体为基,弥散分布金属间化合物,可提高强度、硬度和耐磨性,即第二相质点强化或称弥散强化.⑸晶内偏析:溶质原子在液相能够充分扩散,在固相内来不及扩散,以致固溶体内先结晶的中心和后结晶的部分成分不同.一个枝晶范围内成分不均匀的现象称作枝晶偏析.冷速越大,枝晶偏析越严重。
枝晶偏析会影响合金的力学、耐蚀、加工等性能.第三章⑴滑移:一部分晶体沿着某一晶面和晶向相对于另一部分晶体滑动。
光滑试样在拉伸过程中,表面会出现许多相平行的倾斜线条的痕迹,称滑移带。
滑移的结果在晶体表面形成台阶,称滑移线,若干条滑移线组成一个滑移带。
⑵位错密度增加,导致金属强度和硬度的提高,塑性和韧性下降,称为加工硬化或形变强化⑶再结晶:当变形金属加热到超过回复的某一温度时,将通过形核及核长大的过程重新形成内部缺陷较少的等轴小晶粒,并且该小晶粒不断向变形金属中扩展,直到变形晶粒消失为止. 再结晶也是一个晶核形成和长大的过程,但不是相变过程,再结晶前后新旧晶粒的晶格型和成分完全相同。
与结晶区别:没有新相生成。
⑷低于再结晶温度的加工称为冷加工;而高于再结晶温度的加工称为热加工影响1、热加工可使铸态金属与合金中的气孔焊合,使粗大的树枝晶或柱状晶破碎,从而使组织致密、成分均匀、晶粒细化,力学性能提高.2、热加工使铸态金属中的非金属夹杂沿变形方向拉长,形成彼此平行的宏观条纹,称作流线,由这种流线体现的组织称纤维组织。
机械工程基础知识点汇总
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机械工程基础知识点汇总一、工程力学基础。
1. 静力学基本概念。
- 力:物体间的相互机械作用,使物体的运动状态发生改变(外效应)或使物体发生变形(内效应)。
力的三要素为大小、方向和作用点。
- 刚体:在力的作用下,大小和形状都不变的物体。
这是静力学研究的理想化模型。
- 平衡:物体相对于惯性参考系(如地球)保持静止或作匀速直线运动的状态。
2. 静力学公理。
- 二力平衡公理:作用在刚体上的两个力,使刚体保持平衡的必要和充分条件是:这两个力大小相等、方向相反且作用在同一直线上。
- 加减平衡力系公理:在已知力系上加上或减去任意的平衡力系,并不改变原力系对刚体的作用效果。
- 力的平行四边形公理:作用于物体上同一点的两个力,可以合成为一个合力,合力的大小和方向由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。
- 作用力与反作用力公理:两物体间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、沿同一条直线,且分别作用在这两个物体上。
3. 受力分析与受力图。
- 约束:对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体。
常见约束类型有柔索约束(只能承受拉力,约束反力沿柔索背离被约束物体)、光滑面约束(约束反力垂直于接触面指向被约束物体)、铰链约束(分为固定铰链和活动铰链,固定铰链约束反力方向一般未知,用两个正交分力表示;活动铰链约束反力垂直于支承面)等。
- 受力图:将研究对象从与其相联系的周围物体中分离出来,画出它所受的全部主动力和约束反力的简图。
4. 平面力系的合成与平衡。
- 平面汇交力系:合成方法有几何法(力多边形法则)和解析法(根据力在坐标轴上的投影计算合力)。
平衡条件为∑ F_x=0和∑ F_y=0。
- 平面力偶系:力偶是由大小相等、方向相反且不共线的两个平行力组成的力系。
力偶只能使物体产生转动效应,力偶矩M = Fd(F为力偶中的力,d为两力作用线之间的垂直距离)。
平面力偶系的合成结果为一个合力偶,平衡条件为∑ M = 0。
J机械工程材料总复习
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过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度的差。
⑵ 结晶的基本过程——晶核形成与晶核长大
形核——自发形核与非自发形核
长大——均匀长大与树枝状长大
⑶ 结晶晶粒度控制方法:①增加过冷度;②变质处 理;③机械振动、搅拌
2、纯金属中的固态转变
同素异构转变:物质在固态下晶体结构随温度而发 生变化的现象。
固态转变的特点:①形核部位特殊;②过冷倾向大; ③伴随着体积变化。 铁的同素异构转变:-Fe ⇄ -Fe ⇄ -Fe
a 3
晶面或晶向。
⑸密排面和密排方向 ——同滑移面与滑移方向
在立方晶系中,指数相同的晶面与晶向相互垂直。
2、实际金属
⑴ 多晶体结构:由多晶粒组成的晶体结构。 晶粒:组成金属的方位不同、外形不规则的小晶体. 晶界:晶粒之间的交界面。 ⑵ 晶体缺陷—晶格不完整的部位 ① 点缺陷 空位:晶格中的空结点。 间隙原子:挤进晶格间隙中的原子。
0.68 {110}×6 <111> ×2 12
常见金属 -Fe、Cr、W -Fe、Ni、Al
⑶ 立方晶系的晶面指数和晶向指数
①晶面指数:晶面三坐标截距值倒数取整加( )
②晶向指数:晶向上任一点坐标值取整加 [ ]
立方晶系常见的晶面和晶向
⑷ 晶面族与晶向族
指数不同但原子排列完全相同的
㈠ 热处理原理 1、加热时的转变 奥氏体化步骤:A形核;A晶核长大;残余渗碳体溶 解;A成分均匀化。
奥氏体化后的晶粒度: 初始晶粒度:奥氏体化刚结束时的晶粒度。 实际晶粒度:给定温度下奥氏体的晶粒度。
机械工程材料总复习
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机械工程材料总复习1. 引言机械工程材料是机械工程中不可或缺的一部分。
不同的机械工程项目需要使用不同类型的材料,这些材料必须具备特定的物理和化学性质,以满足工程应用的要求。
本文将对机械工程材料进行总复习,包括金属材料、非金属材料、复合材料等。
2. 金属材料金属材料是机械工程中最常用的材料类型之一。
金属具有优良的导电、导热和机械性能,广泛应用于制造机械结构和零件。
常见的金属材料包括钢、铝、铜、镁等。
2.1 钢钢是一种由铁和碳组成的合金材料。
通过调节碳的含量和其他合金元素的添加可以获得不同性能的钢材。
常见的钢材包括碳钢、合金钢和不锈钢等。
碳钢具有较高的强度和韧性,适用于制造机械结构和零件。
合金钢通过添加合金元素如铬、镍、钼等可以改善钢的性能,提高抗腐蚀性和耐热性。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性和美观性,广泛应用于食品加工、化工、医疗等行业。
2.2 铝铝是一种轻质金属材料,具有良好的导热和导电性能。
铝具有较低的密度和高的强度,广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。
铝合金通过添加其他合金元素如铜、锌等可以改变其性能,提高其强度和耐腐蚀性。
2.3 铜铜是一种具有良好导电和导热性能的金属材料。
铜具有良好的可塑性和韧性,广泛用于电气和电子领域,如制造电线、电缆、电子元件等。
2.4 镁镁是一种轻质金属材料,密度比铝更低。
镁具有良好的强度和耐腐蚀性,常用于航空航天领域和汽车工业。
3. 非金属材料非金属材料包括陶瓷、聚合物和树脂材料等。
非金属材料具有良好的绝缘性能和化学稳定性,广泛应用于电力、化工、医疗等领域。
3.1 陶瓷陶瓷是一种由非金属氧化物组成的材料,具有优良的耐高温和耐腐蚀性能。
陶瓷广泛应用于制造陶瓷刀具、陶瓷瓷砖、陶瓷电容器等。
3.2 聚合物聚合物是一种由单体分子经过聚合反应形成的高分子材料。
聚合物具有良好的可塑性和绝缘性能,广泛应用于制造塑料制品、橡胶制品等。
3.3 树脂树脂是一种由有机高分子化合物形成的材料,具有良好的粘接性能。
机械工程材料重要知识点
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第一章 金属材料的力学性能钢:含碳量介于0.0218%--2.11%的铁碳合金。
铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金。
工业纯铁:含碳量小于0.0218%的铁碳合金。
使用性能:材料在使用过程中所表现的性能。
包括力学性能、物理性能和化学性能。
常用的力学性能材料在外力的作用下将发生形状和尺寸变化,称为变形。
刚度:材料受力时抵抗弹性变形的能力。
指标为弹性模量E 。
抗拉强度σb :材料断裂前所承受的最大应力值。
屈服强度σs :材料发生微量塑性变形时的应力值。
塑性:材料受力破坏前可承受最大塑性变形的能力。
指标为:伸长率、断面收缩率。
冲击韧性是指材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。
材料在外力的作用下将发生形状和尺寸变化,称为变形。
外力去除后能够恢复的变形称为弹性变形。
外力去除后不能恢复的变形称为塑性变形。
e ,即材料承受最大弹性变形时的应力。
刚度:材料受力时抵抗弹性变形的能力。
指标为弹性模量E 。
强度:材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力。
s 的重复交变应力作用下发生断裂的现象。
材料在规定次数应力循环后仍不发生断裂时的最大应力称为疲劳极限。
通过改善材料的形状结构,减少表面缺陷,提高表面光洁度,进行表面强化等方法可提高材料疲劳抗力。
硬度:材料抵抗表面局部塑性变形的能力。
压头为钢球时,布氏硬度用符号HBS 表示,适用于布氏硬度值在450以下的材料。
压头为硬质合金球时,用符号HBW 表示,适用于布氏硬度在650以下的材料。
HRA 用于测量高硬度材料, 如硬质合金、表淬层和渗碳层。
HRB 用于测量低硬度材料, 如有色金属和退火、正火钢等。
HRC 用于测量中等硬度材料,如调质钢、淬火钢等。
机械工程材料包括:金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料。
第二章 金属与合金的晶体结构晶体与非晶体的相同点与不同点:晶体,原子(离子或分子)在三维空间中有规则地周期性重复排列构成的物质称为晶体。
非晶体:组成物质的微粒无规则排列。
如:玻璃、松香。
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《工程材料学》习题一、解释下列名词1.淬透性与淬硬性; 2.相与组织; 3.组织应力与热应力;4.过热与过烧; 5. 回火脆性与回火稳定性 6. 马氏体与回火马氏体7. 实际晶粒度与本质晶粒度 8.化学热处理与表面热处理淬透性:钢在淬火时获得的淬硬层深度称为钢的淬透性,其高低用规定条件下的淬硬层深度来表示淬硬性:指钢淬火后所能达到的最高硬度,即硬化能力相:金属或合金中,凡成分相同、结构相同,并与其它部分有晶只界分开的均匀组成部分称为相组织:显微组织实质是指在显微镜下观察到的各相晶粒的形态、数量、大小和分布的组合。
组织应力:由于工件内外温差而引起的奥氏体(γ或A)向马氏体(M)转变时间不一致而产生的应力热应力:由于工件内外温差而引起的胀缩不均匀而产生的应力过热:由于加热温度过高而使奥氏体晶粒长大的现象过烧:由于加热温度过高而使奥氏体晶粒局部熔化或氧化的现象回火脆性:在某些温度范围内回火时,会出现冲击韧性下降的现象,称为回火脆性回火稳定性:又叫耐回火性,即淬火钢在回炎过程中抵抗硬度下降的能力。
马氏体:碳在α-Fe中的过饱和固溶体称为马氏体。
回火马氏体:在回火时,从马氏体中析出的ε-碳化物以细片状分布在马氏体基础上的组织称为回火马氏体。
本质晶粒度:钢在加热时奥氏体晶粒的长大倾向称为本质晶粒度实际晶粒度:在给定温度下奥氏体的晶粒度称为实际晶粒度,它直接影响钢的性能。
化学热处理:将工件置于待定介质中加热保温,使介质中活性原子渗入工件表层,从而改变工件表层化学成分与组织,进而改变其性能的热处理工艺。
表面淬火::指在不改变钢的化学成分及心部组织的情况下,利用快速加热将表面奥氏休化后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。
二、判断题1. ()合金的基本相包括固溶体、金属化合物和这两者的机械混合物。
错。
根据结构特点不同,可将合金中相公为固溶体和金属化合物两类。
2. ()实际金属是由许多位向不同的小晶粒组成的。
对。
3. ()为调整硬度,便于机械加工,低碳钢,中碳钢和低碳合金钢在锻造后都应采用正火处理。
对。
对于低、中碳的亚共析钢而言,正火与退火的目的相同;即调整硬度,便于切削加工,细化晶粒,提高力学性能,为淬火作组织准备,消除残作内应力,防止在后续加热或热处理中发生开裂或形变。
对于过共析钢而言,正火是为了消除网状二次渗碳体,为球化退火作组织准备。
对于普通话结构钢而言,正火可增加珠光体量并细化晶粒,提高强度、硬度和韧性,作为最终热处理。
4.()在钢中加入多种合金元素比加入少量单一元素效果要好些,因而合金钢将向合金元素少量多元化方向发展。
对。
不同的元素对于钢有不同的效果。
5. ()不论含碳量高低,马氏体的硬度都很高,脆性都很大。
错。
马氏体的硬度主要取决于其含碳量,含碳增加,其硬度也随之提高。
合金元素对马氏体的硬度影响不大,马氏体强化的主要原因是过饱和引起的固溶体强化。
6.()40Cr钢的淬透性与淬硬性都比T10钢要高。
错。
C曲线越靠右,含碳量越低,淬透性越好。
40Cr为含碳量为0.4%,含Cr量为1.5%左右的调质钢。
T10为含碳量为1%左右的碳素工具钢。
但是淬火后45钢香到马氏体,T10钢得到马氏体加少量残余奥氏体,硬度比45钢高。
7.()马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体,由奥氏体直接转变而来的,因此马氏体与转变前的奥氏体含碳量相同。
对。
当奥氏体过冷到Ms以下时,将转变为马氏体类型组织。
但是马氏体转变时,奥氏体中的碳全部保留在马氏休中。
马氏体转变的特点是高速长大、不扩散、共格切变性、降温形成、转变不完全。
8.()铸铁中的可锻铸铁是可以在高温下进行锻造的。
错。
所有的铸铁都不可以进行锻造。
9.()45钢淬火并回火后机械性能是随回火温度上升,塑性,韧性下降,强度,硬度上升。
错。
钢是随回火温度上升,塑性,韧性上升,强度,硬度提高。
10.()淬硬层深度是指由工件表面到马氏体区的深度。
错。
淬硬层深度是指由工件表面到半马氏体区(50%马氏体+50%非马氏体组织)的深度。
11.()钢的回火温度应在Ac1以上。
错。
回火是指将淬火钢加热到A1以下保温后再冷却的热处理工艺。
12.()热处理可改变铸铁中的石墨形态。
错。
热处理只能改变铸铁的基休组织,而不能改变石黑的状态和分布。
13.()奥氏体是碳在α-Fe中的间隙式固溶体。
错。
奥氏体是碳在γ-Fe中的间隙固溶体。
用符号A或γ表示。
14.()高频表面淬火只改变工件表面组织,而不改变工件表面的化学成份。
对。
高频表面淬火属于表面淬火的一种。
表面淬火是指在不改变钢的化学成分及心部组织的情况下,利用快速加热将表面奥氏休化后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。
15.()过冷度与冷却速度有关,冷却速度越大,则过冷度越小。
错。
过冷度(ΔT)是指理论结晶温度(T0)与实际结晶温度(T1)的差值,即ΔT=T0-T1。
但是冷却速度越大,则过冷度越大,。
16.()所谓的本质细晶粒钢,是说它在任何条件下晶粒均不粗化。
错。
本质晶粒度是指钢在加热时奥氏体晶粒的长大倾向称为实际晶粒度,通常把钢加热到940±10℃奥氏体化后,设法把奥氏体保留到室温来判断钢的本质晶粒度。
17.()因为单晶体是各项异性的,所以实际应用的金属材料在各个方向上的性能也是不同的。
错。
18.()钢中的杂质元素“硫”会引起钢的“冷脆”。
错。
钢中硫会引起热脆性,而磷有固溶强化作用,右提高强度硬度,但是却显著降低了钢的韧性塑性(叫冷脆性)19.()硬度试验操作简便,迅速,不会破坏零件,根据测量的硬度值还可以估计近似的强度值,因而是生产上常用的一种机械性能试验方法。
对。
20.()含碳量低于0.25%的碳钢,退火后硬度低,切削时易粘刀并影响刀具寿命,工件表面光洁度差,所以常采用正火。
对。
21. ()三种金属晶格类型中,体心立方晶格中原子排列最为紧密。
错。
原子排列紧密度与晶包的致密度有关,致密度越高,原子排列越紧密。
休心立方的致密度为0.68,而面心立方和密排六方的为0.74。
22. ()金属中的固溶体一般说塑性比较好,而金属化合物的硬度比较高。
对。
与纯金属相比,固溶休的强度硬度高,塑性韧性低,但与金属化全物相比其硬度要低得多,而塑性韧性要高得多。
23. ()高速钢反复锻造的目的是为了锻造成型。
错。
高速工具钢是莱氏体钢,其铸态组织为亚共晶组织,由鱼骨状的莱氏休与树枝状的马氏体加托氏体组成。
反复锻打是为了击碎鱼骨状碳化物,使其均匀的人布于基休中。
24. ()金属发生多晶型转变时,不仅晶格要发生变化,组织与性能也要发生变化。
对。
多晶型转变即同互异构转变,热处理的依据,25. ()发生过烧的工件可以通过重新加热后缓慢冷却使晶粒细化,而发生过热的工件只能报废。
错。
发生过热的工件可以通过重新加热后缓慢冷却使晶粒细化,而发生过烧的工件只能报废。
26 .()含Mo、W等合金元素的合金钢,其回火脆性倾向较小。
对。
在钢中加入W(约1%)、Mo(约0.5%)可以有效的抑制回火脆性。
27. ()铸钢的铸造性能比铸铁差,但常用于制造形状复杂,锻造有困难,要求有较高强度和塑性并受冲击载荷,铸铁不易达到的零件。
对。
三、回答下列问题1.零件设计时图纸上为什么常以其硬度值来表示材料力学性能的要求?答:(1)硬度是指材料抵抗局部塑性变形的能力。
(2)硬度试验操作简便,迅速,不会破坏零件,可用于成品件的检测,(3)硬度是一个综合力学性能指数,根据测量的硬度值还可以估计近似的强度值等。
2.说明WSn=25%的Pb—Sn合金在下列各温度时有哪些相组成物?有哪些组织组成物?(1)高于300℃;(2)刚冷却至180℃,共晶转变尚未开始;(3)在183℃共晶转变刚完;(4)室温。
答:(1)高于300℃:相:液相,组织为Pb—Sn溶化物(2)刚冷却至180℃,共晶转变尚未开始:相为液相+α相,组织为Pb—Sn溶化物+α回溶体(3)在183℃共晶转变刚完:相为α相和β相,组织为(α+β)共晶组织(4)室温:相为α相和β相,组织为α+(α+β)+βII。
3.图2—2为简化的铁碳合金状态图。
试回答下列问题:(1)以相组成物填写相图。
(标注见课本P51)(2)填空:碳在α-Fe中的固溶体称铁素体,其符号为F或α,晶格类型是体心立方晶格,性能特点是强度硬度低,塑性韧性好。
(3)碳在γ-Fe中的固溶体称奥氏体,其符号为A或γ,晶格类型是面心立方晶格,性能特点是强度低,塑性好。
(4)渗碳体是铁与碳的间隙固溶体,含碳量为 6.69 %,性能特点是硬度很高,脆性韧性几乎为“零”。
(5)ECF称共晶线线,所发生的反应称共晶反应,其反应式是L4.3→γ2.11+Fe3C 得到的组织为莱氏体(Le)。
(6)PSK称共析线,所发生的反应称共析反应,其反应式是γ0.77→α0.0218+Fe3C 得到的组织为珠光体(P)。
(7) E是碳在中的α-Fe最大溶解度点,P是碳在γ-Fe中的最大溶解度点,A1即PSK 线,A3即 GS 线,Acm即 ES 线。
4.过共析钢的淬火温度是多少?为什么要选择在这一温度?答:对于过共析钢而言,淬火温度为AC1+(30~50)℃5.如下图所示,确定不同冷却速度下可能获得的组织,并比较其硬度值。
答:V1线是炉冷后空冷,得到的是珠光体(P),V2是加热后空冷,得到的是索氏体(S)或回火索氏体(S回);V3得到的是下贝氏体、马氏体和过冷奥氏体(B下+M+A′);V4为水冷,得到的是马氏体和残余奥氏体(M+A′)。
硬度值:P<S< B下<M+ A′6. 共析钢C曲线与冷却曲线如图(1)指出图中各点的组织(2)并奥氏体化后各冷却方式下的热处理工艺名称答:(1)1:过冷奥氏体;2:过冷奥氏体和珠光体;3:珠光体(P);4:过冷奥氏体;5:过冷奥氏体和索氏体;6:索氏体(S);7:淬火马氏体+残余奥氏体(M淬A′);8:过冷奥氏体;9:过冷奥氏体和贝氏体;10:贝氏体(B)。
(2)V1:等温退火;V2:正火;V3等温回火;V4:淬火。
7.将一T12钢小试样分别加热到780ºC和860ºC,经保温后以大于Vk的速度冷却至室温,试问:(T12钢Ac1=730ºC Accm=830ºC)(1)、哪个温度淬火后晶粒粗大?(2)、哪个温度淬火后未溶碳化物较多?(3)、哪个温度淬火后残余奥氏体量较多?(4)、哪个淬火温度合适?为什么?答:(1)860℃下淬火后晶粒更细。
860℃>830℃,即加热温度大于AC㎝由于奥氏体晶粒粗大,含碳量提高,使淬火后马氏体晶粒也粗大,且残余奥氏体量增多,使钢的硬度、耐磨性下降,脆性和变形开裂倾向增加。
(2)780ºC下未溶碳化物较多,(3))860℃下残余奥氏体量较多。