工程材料与成形技术基础第三章答案(机械工业出版社)
工程材料与成形技术基础第三章答案(机械工业出版社)
庞国星主编工程材料作业第三章答案3-1、比较下列名词(2)比较索氏体和回火索氏体, 马氏体和回火马氏体的主要区别。
正火组织:索氏体S:属于细珠光体,其中渗碳体呈片状。
回火组织,淬火后高温回火,碳化物从过饱和F中析出,称为回火索氏体S回,呈粒状渗碳体,塑、韧性更好淬火组织:马氏体:过饱和F 回火组织:淬火后低温回火,碳化物开始从M中析出,成为M 回。
保持高硬度,消除内应力,改善脆性。
3-2、判断下列说法是否正确:(1)钢在奥氏体化后,冷却时形成的组织主要取决于钢的加热温度。
错误,钢在奥氏体化后,冷却时形成的组织主要取决于钢的冷却速度。
(2)低碳钢与高碳钢工件为了便于切削加工,可预先进行球化退火。
错误,低碳钢工件为了便于切削加工,预先进行热处理应进行正火(提高硬度)或完全退火。
而高碳钢工件则应进行球化退火(若网状渗碳体严重则在球化退火前增加一次正火),其目的都是为了将硬度调整到HB200左右并细化晶粒、均匀组织、消除网状渗碳体。
(3)钢的实际晶粒度主要取决于钢在加热后的冷却速度。
错误,钢的实际晶粒度主要取决于钢的加热温度。
(4)过冷奥氏体冷却速度快,钢冷却后的硬度越高错误,钢的硬度主要取决于含碳量。
(5)钢中合金元素越多,钢淬火后的硬度越高错误,钢的硬度主要取决于含碳量。
(6)同一钢种在相同加热条件下,水淬比油淬的淬透性好,小件比大件的淬透性好。
正确。
同一钢种,其C曲线是一定的,因此,冷速快或工件小容易淬成马氏体。
(7)钢经过淬火后是处于硬脆状态。
基本正确,低碳马氏体韧性要好些,而高碳马氏体硬而脆。
(8)冷却速度越快,马氏体的转变点Ms和Mf越低。
正确。
(9)淬火钢回火后的性能主要取决于回火后的冷却速度。
错误,淬火钢回火后的性能主要取决于回火温度。
(10)钢中的含碳量就等于马氏体的含碳量错误,钢中的含碳量是否等于马氏体的含碳量,要看加热温度。
完全奥氏体化时,钢的含碳量等于奥氏体含碳量,淬火后即为马氏体含碳量。
工程材料与成形技术基础习题含答案.docx
一、填空1、屈服强度是表示金属材料抵抗微量塑性变形的能力。
3、α—Fe的晶格类型为体心立方晶格。
4、γ—Fe的晶格类型为面心立方晶格。
5、随着固溶体中溶质原子含量增加,固溶体的强度、硬度__升高__。
6、金属的结晶包括形核和长大两个基本过程。
7、金属的实际结晶温度___低于 _其理论结晶温度,这种想象称为过冷。
8、理论结晶温度与实际结晶温度之差△T称为___过冷度___。
9、金属结晶时,冷却速度越快,则晶粒越__细小 __。
10、11、12、13、14、铁素体的力学性能特点是塑性、韧性好。
渗碳体的力学性能特点是硬度高、脆性大。
碳溶解在 _γ-Fe__ 中所形成的间隙固溶体称为奥氏体。
碳溶解在 _α-Fe__ 中所形成的间隙固溶体称为铁素体。
珠光体的本质是铁素体和渗碳体的机械混合物。
15 、共析钢的室温平衡组织为P(或珠光体)。
共析钢的退火组织为P (或珠光体)。
16 、亚共析钢的含碳量越高,其室温平衡组织中的珠光体量越多。
17 、在室温平衡状态下,碳钢随着其含碳量的增加,韧、塑性下降。
19 、在铁碳合金的室温平衡组织中,渗碳体相的含量是随着含碳量增加而增加。
20 、在退火态的20 钢、 45 钢、 T8 钢、 T13 钢中,δ和α值最高的是20钢。
21 、共析钢加热到奥氏体状态,冷却后获得的组织取决于钢的_冷却速度 __。
22 、共析钢过冷奥氏体在(A1~680)℃温度区间等温转变的产物是珠光体(或 P) 。
23 、共析钢过冷奥氏体在680~ 600℃温度区间等温转变的产物是索氏体(细珠光体)。
24 、共析钢过冷奥氏体在(600~ 550)℃温度区间等温转变的产物是托氏体 ( 或极细珠光体 ) 。
25 、共析钢过冷奥氏体在550~ 350℃温度区间等温转变的产物是 B 上(或上贝氏体)。
26 、共析钢过冷奥氏体在(350~230)℃温度区间等温转变的产物是下贝氏体 (或 B 下) 。
27、28、亚共析钢的正常淬火温度范围是Ac 3+ 30 ~50℃。
工程材料与成形技术基础习题(含答案)
一、填空1、屈服强度是表示金属材料抵抗微量塑性变形的能力。
3、α —Fe的晶格类型为体心立方晶格。
4、γ —Fe的晶格类型为面心立方晶格。
5、随着固溶体中溶质原子含量增加,固溶体的强度、硬度__升高__。
6、金属的结晶包括形核和长大两个基本过程。
7、金属的实际结晶温度___低于_其理论结晶温度,这种想象称为过冷。
8、理论结晶温度与实际结晶温度之差△T称为___过冷度___。
9、金属结晶时,冷却速度越快,则晶粒越__细小__。
10、铁素体的力学性能特点是塑性、韧性好。
11、渗碳体的力学性能特点是硬度高、脆性大。
12、碳溶解在_γ -Fe__中所形成的间隙固溶体称为奥氏体。
13、碳溶解在_α -Fe__中所形成的间隙固溶体称为铁素体。
14、珠光体的本质是铁素体和渗碳体的机械混合物。
15、共析钢的室温平衡组织为 P(或珠光体)。
共析钢的退火组织为 P(或珠光体)。
16、亚共析钢的含碳量越高,其室温平衡组织中的珠光体量越多。
17、在室温平衡状态下,碳钢随着其含碳量的增加,韧、塑性下降。
19、在铁碳合金的室温平衡组织中,渗碳体相的含量是随着含碳量增加而增加。
20、在退火态的20钢、45钢、T8钢、T13钢中,δ 和α K值最高的是 20 钢。
21、共析钢加热到奥氏体状态,冷却后获得的组织取决于钢的_冷却速度__。
22、共析钢过冷奥氏体在(A1~680)℃温度区间等温转变的产物是珠光体(或P) 。
23、共析钢过冷奥氏体在680~600℃温度区间等温转变的产物是索氏体(细珠光体)。
24、共析钢过冷奥氏体在(600~550)℃温度区间等温转变的产物是托氏体(或极细珠光体)。
25、共析钢过冷奥氏体在550~350℃温度区间等温转变的产物是B 上(或上贝氏体)。
26、共析钢过冷奥氏体在(350~230)℃温度区间等温转变的产物是下贝氏体(或B 下)。
27、亚共析钢的正常淬火温度范围是 Ac3 + 30~50℃ 。
28、过共析钢的正常淬火温度范围是 Ac1 + 30~50℃ 。
工程材料与技术成型基础课后习题答案
工程材料与技术成型基础课后习题答案第一章1-1由拉伸实验可以得出哪些力学性能指标?在工程上这些指标是如何定义的? 答:强度和韧性.强度(σb)材料抵抗塑性变形和断裂的能力称为强度。
塑性(δ)材料在外力作用下产生永久变形而不被破坏的能力.强度指标里主要测的是:弹性极限,屈服点,抗拉强度等.塑性指标里主要测的是:伸长率,断面收缩率.1-21-3锉刀:HRC 黄铜轴套:HB 供应状态的各种非合金钢钢材:HB 硬质合金刀片:HRA,HV 耐磨工件的表面硬化层:HV调质态的机床主轴:HRC 铸铁机床床身:HB 铝合金半成品:HB1-4公式HRC=10HBS,90HRB=210HBS,HV=HBS800HV>45HRC>240HBS>90HRB1-7材料在加工制造中表现出的性能,显示了加工制造的难易程度。
包括铸造性,锻造性,切削加工性,热处理性。
第二章2-2 答:因为γ-Fe为面心立方晶格,一个晶胞含4个原子,致密度为0.74。
γ-Fe冷却到912°C 后转变为α-Fe后,变成体心立方晶格,一个晶胞含2个原子,致密度为0.68,尽管γ-Fe 的晶格常数大于α-Fe的晶格常数,但多的体积部分抵不上因原子排列不同γ-Fe变成α-Fe 体积增大的部分,故γ-Fe冷却到912℃后转变为α-Fe时体积反而增大。
2-3.答:(1)过冷度理论结晶温度与实际结晶温度只差。
(2)冷速越快则过冷度越大,同理,冷速越小则过冷度越小(3)过冷度越大则晶粒越小,同理,过冷度越小则晶粒越大。
过冷度增大,结晶驱动力越大,形核率和长大速度都大,但过冷度过大,对晶粒细化不利,结晶发生困难。
2-4:答:(1)在一般情况下,晶粒越小,其强度塑性韧性也越高。
(2)因为晶粒越小则晶界形成就越多,产生晶体缺陷,在晶界处晶格处于畸变状态,故晶界能量高因此晶粒的大小对金属的力学性能有影响。
(3)在凝固阶段晶粒细化的途径有下列三种:①提高结晶时的冷却速度增加过冷度②进行变质处理处理:在液态金属浇筑前人工后加入少量的变质剂,从而形成大量非自发结晶核心而得到细晶粒组织。
工程材料与成形技术基础习题(含答案)
工程材料与成形技术基础习题(含答案)一、填空1、屈服强度是表示金属材料抵抗微量塑性变形的能力。
3、α —4、γ —5、硬度6、7、8、___过冷9、__细小__。
10、铁素体的力学性能特点是塑性、韧性好。
11、渗碳体的力学性能特点是硬度高、脆性大。
12、碳溶解在_γ -Fe__中所形成的间隙固溶体称为奥氏体。
13、碳溶解在_α -Fe__中所形成的间隙固溶体称为铁14、物。
15、16、17、19、是随着含碳量增加而增加。
20、在退火态的20钢、45钢、T8钢、T13钢中,δ 和α K值最高的是20 钢。
21、共析钢加热到奥氏体状态,冷却后获得的组织取决于钢的_冷却速度__。
22、共析钢过冷奥氏体在(A1~680)℃温度区间等23、24、25、26、等温转变的产物是下贝氏体(或B 下)。
27、亚共析钢的正常淬火温度范围是Ac3 + 30~50℃ 。
28、过共析钢的正常淬火温度范围是Ac1 + 30~50℃ 。
29.钢经__等温___淬火可获得下贝氏体组织,使钢具有良好的__强度和韧性_性能。
30、淬火钢的回火温度越高,钢的抗拉强度和硬度越低。
31、淬火32、淬火33、火。
34、高温回火。
+ 中36、钢的淬硬性随着C%的增加而增加。
37、淬火钢在某些温度范围内回火时,韧性不仅没有提高,反而显著下降的现象称为回火脆性。
38、根据钢的热处理原理可知,凡使C曲线_右__移的因素,都提高钢的淬透性。
39、普通碳钢中淬透性最好的是含碳量为0.77%40454647中碳的平均含量为0.42% 。
48、是调质。
49、弹簧钢淬火后采用中温回火,可以得到回火__屈氏体__组织。
50、GCr15中碳的平均含量约为1% 。
51、GCr15中铬的平均含量约为 1.5% 。
52、滚动轴承钢GCr9中碳的铬含量约为0.9%左右。
53、T854、55、T10+ 低温回火57、1Cr1358、3Cr13钢牌号中“3”的含义是钢的含碳量为59钢的耐热性是指钢在高温下兼有抗氧化性与高温强度的综合性能。
工程材料与成形技术基础课后部分习题及答案
第一章2.图1-79为五种材料的应力-应变曲线:①45钢,②铝青铜,③35钢,④硬铝,⑤纯铜。
试问:(1)当外加应力为300MPa时,各材料处于什么状态?(2)有一用35钢制作的杆,使用中发现弹性弯曲较大,如改用45钢制作该杆,能否减少弹性变形?(3)有一用35钢制作的杆,使用中发现塑性变形较大,如改用45钢制作该杆,能否减少塑性变形?答:(1)①45钢:弹性变形②铝青铜:塑性变形③35钢:屈服状态④硬铝:塑性变形⑤纯铜:断裂。
(2)不能,弹性变形与弹性模量E有关,由E=σ/ε可以看出在同样的条件下45钢的弹性模量要大,所以不能减少弹性变形。
(3)能,当35钢处于塑性变形阶段时,45钢可能处在弹性或塑性变形之间,且无论处于何种阶段,45钢变形长度明显低于35钢,所以能减少塑性变形。
4.下列符号表示的力学性能指标的名称和含义是什么?σb 、σs、σ0.2、σ-1、δ、αk、HRC、HBS、HBW答:σb抗拉强度,是试样保持最大均匀塑性的极限应力。
σs屈服强度,表示材料在外力作用下开始产生塑性变形时的最低应力。
σ0.2条件屈服强度,作为屈服强度的指标。
σ-1疲劳强度,材料循环次数N次后达到无穷大时仍不发生疲劳断裂的交变应力值。
δ伸长率,材料拉断后增加的变形长度与原长的比率。
HRC洛氏硬度,表示用金刚石圆锥为压头测定的硬度值。
HBS布氏硬度,表示用淬硬钢球为压头测定的硬度值。
HBW布氏硬度,表示用硬质合金为压头测定的硬度值。
8.什么是固溶强化?造成固溶强化的原因是什么?答:形成固溶体使金属强度和硬度提高,塑性和韧性略有下降的现象称为固溶强化。
固溶体随着溶质原子的溶入晶格发生畸变。
晶格畸变随溶质原子浓度的提高而增大。
晶格畸变增大位错运动的阻力,使金属的滑移变形变得更加困难,从而提高合金的强度和硬度。
9.将20kg纯铜与30kg纯镍熔化后缓慢冷却到如图1-80所示温度T1,求此时:(1)两相的成分;(2)两相的重量比;(3)各相的相对重量(4)各相的重量。
工程材料及成型技术课后作业参考答案
3. 淬火钢进行回火的目的是 淬火应力, 力学性能, 工件的组织和尺寸。回火温度越高,钢的强度与硬度越 。
减少或消除
调整
稳定
低
4. 钢的淬透性越高,则其C曲线的位置越 , 说明临界冷却速度越 。
靠右
小
作业 04a 钢-结构钢
判断题
1. 所有的合金元素都能提高钢的淬透性。
1. T8钢比T12和40钢有更好的淬透性和淬硬性。
F
2. T8钢与20MnVB相比,淬硬性和淬高其红硬性。
F
4. 高速钢需要反复锻造是因为硬度高不易成型。
F
5.高速钢采用很高温度淬火,其目的是使碳化物尽可能多地 溶入A中,从而提高钢的红硬性。
T
6. A型不锈钢可采用加工硬化提高强度。
T
7. A不锈钢的热处理工艺是淬火后低温回火处理。
F
8. GCr15钢制造的高精度丝杠于淬火后进行冷处理, 可消除残余A,以提高尺寸稳定性。
T
填空题
1. T12 是 钢,可制造 。
碳素工具
锯条、量规
2. 9SiCr 是 钢,可制造 。
a
5. 完全退火主要适用于: a. 共析钢 b. 亚共析钢 c. 过共析钢
b
6. 钢的回火处理是在: a. 退火后进行 b. 淬火后进行 c. 正火后进行
b
7. 20钢的渗C温度范围是: a. 600~650℃ b. 800~820℃ c. 900~950℃ d. 1000~1050℃
4
3. α-Fe、Al、Cu、Ni、V、Mg、Zn各属何种晶体结构: 体心立方 ;面心立方 ;密排六方 。
α-Fe、V
整理工程材料与成形技术基础习题(含答案)
20 年 月 日A4打印 / 可编辑x2040251工程材料及成型技术基础课程教学大纲x2040251工程材料及成型技术基础课程教学大纲课程名称:工程材料及成型技术基础英文名称:Engineering Materials and Moulding Technology Foundation课程编码:x2040251学时数:48其中实践学时数:4 课外学时数:学分数:3.0适用专业:机械设计制造及其自动化机械电子工程机械工程过程装备与控制工程一、课程简介《工程材料及成型技术基础》是机械类专业学生的一门重要专业基础课,与先修课程《工程训练》、后续课程《机械制造技术基础》共同探讨机械制造全过程——即从选择材料、制造毛坯、直到加工出零件所涉及的各个方面内容。
要求学生了解机械工程材料的一般知识,掌握常用材料的成分、组织、性能与加工工艺之间的关系及其用途,使学生具有合理选用材料、正确确定加工方法的能力,并初步掌握零件的结构工艺性,为学生今后的学习、设计、工作打下必备的基础。
二、课程目标与毕业要求关系表三、课程教学内容、基本要求、重点和难点(一)工程材料的结构与性能1. 教学内容晶体材料的原子排列;合金的晶体结构;工程材料的性能2. 基本要求(1)了解部分:晶体结构及缺陷的形式;单晶体和多晶体;相与组织之间的关系;固溶体和化合物性能;机械性能的概念;材料物理化学性能的概念;陶瓷和高聚物的结构(2)理解部分:刚度、强度、塑性、韧性与材料之间的关系应用;材料工艺性能的含义(3)掌握部分:晶体结构缺陷与材料性能之间的关系;合金的相的种类及对性能的影响;硬度的测量、表示方法及应用(4)熟练掌握:材料强化方式3. 重点和难点(1)重点:金属的三种典型晶体结构;实际金属中的三类晶体缺陷;合金的相结构;材料的力学性能指标σS、σb、δ、αk、HB、HRC及与材料之间的关系(2)难点:材料强化方式(二)金属材料的凝固与固态相变1. 教学内容金属结晶过程的基本规律;二元合金相图的分析;铁碳相图的分析;钢在加热和冷却时的转变2. 基本要求(1)了解部分:金属结晶过程的基本规律及影响因素;铁的同素异构转变;二元相图的意义和基本类型;钢在加热时的转变(2)理解部分:细化晶粒的方法;二元相图的基本类型和结晶过程特点;相图与材料使用性能和工艺性能之间关系;连续冷却转变曲线;钢在冷却时的转变产物及性能特点(3)掌握部分:杠杆定律;匀晶相图;共晶转变;包晶转变;共析转变(4)熟练掌握:铁碳相图的规律及应用3. 重点和难点(1)重点:铁碳合金的基本相;碳钢室温下的平衡组织组成;含碳量对铁碳合金的组织及性能的影响;铁碳相图的应用(2)难点:铁碳相图(三)金属材料的塑性变形1. 教学内容金属的塑性变形;塑性变形对金属组织和性能的影响;回复与再结晶;冷、热变形;金属的可锻性2. 基本要求(1)了解部分:单晶体与多晶体金属的塑性变形特点;加工硬化现象;残余应力的危害及消除(2)理解部分:塑性变形金属在加热时组织与性能的变化;金属可锻性的概念及影响因素(3)掌握部分:加工硬化现象的应用;回复与再结晶的特点;冷、热变形的对比;纤维组织对性能的影响及应用(4)熟练掌握:无3. 重点和难点(1)重点:加工硬化现象的应用;回复与再结晶的应用;冷、热变形的选择;纤维组织对性能的应用(2)难点:无(四)金属材料热处理1. 教学内容钢的热处理工艺(退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表面淬火)2. 基本要求(1)了解部分:热处理的分类及工序安排;固溶处理和时效强化;热处理零件结构工艺性;先进热处理工艺;渗氮的特点和应用(2)理解部分:退火、正火、淬火、回火的工艺;感应加热表面淬火的参数选择;渗碳过程(3)掌握部分:退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表面淬火的目的、组织及应用(4)熟练掌握:退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表面淬火的目的、组织及应用3. 重点和难点(1)重点:退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表面淬火的目的,组织和应用(2)难点:无(五)金属表面改性处理1. 教学内容金属表面改性处理的目的、意义、特点和方法2. 基本要求(1)了解部分:金属表面改性处理的意义(2)理解部分:转化膜、电镀、离子沉积、热喷涂、涂装、表面着色等工艺的特点和应用场合(3)掌握部分:无(4)熟练掌握:无3. 重点和难点(1)重点:无(2)难点:无(六)金属材料1. 教学内容合金钢的概述;合金元素的作用;结构钢;工具钢;特殊性能钢;铸铁2. 基本要求(1)了解部分:合金钢的分类、编号方法、化学成分和主要用途;特殊性能钢(主要是不锈钢)的性能特点、热处理工艺及主要用途;有色金属和新型金属材料(2)理解部分:合金元素对钢的组织和性能影响规律(3)掌握部分:工具钢、灰铸铁的性能特点及应用;弹簧钢、轴承钢、易切削钢成分、性能特点及主要用途(4)熟练掌握:普通碳素结构钢和普通低合金结构钢、调质钢、渗碳钢成分、性能特点、热处理工艺、典型牌号及应用3. 重点和难点(1)重点:普通碳素结构钢和普通低合金结构钢、调质钢、渗碳钢成分、性能特点、热处理工艺、典型牌号及应用(2)难点:无(七)铸造1. 教学内容合金铸造性能;砂型铸造工艺;特种铸造;铸件结构设计;常用合金铸造生产2. 基本要求(1)了解部分:特种铸造的特点和应用;铸造技术新进展(2)理解部分:砂型铸造工艺选择(3)掌握部分:砂型铸造工艺和常用合金的铸造生产(4)熟练掌握:合金的铸造性能;灰铸铁的铸造性能;铸件结构设计3. 重点和难点(1)重点:合金的铸造性能;灰铸铁的铸造生产;铸件结构设计(2)难点:无(八)压力加工1. 教学内容自由锻;模锻;板料冲压;压力加工件结构设计2. 基本要求(1)了解部分:自由锻的工序;模锻的工序;挤压、轧制、拉拔方法;塑性加工新进展(2)理解部分:自由锻、模锻的特点及应用;板料冲压的工序、特点及应用(3)掌握部分:自由锻工艺规程制订;模锻工艺规程制订(4)熟练掌握:压力加工件结构设计3. 重点和难点(1)重点:压力加工件结构设计(2)难点:无(九)焊接1. 教学内容电弧焊;电阻焊;摩擦焊;焊接件结构工艺性;常用金属材料的焊接2. 基本要求(1)了解部分:电阻焊、摩擦焊、压力焊的特点;焊接技术新进展(2)理解部分:电弧焊接基本原理;焊接接头形式;铸铁的焊接;铜、铝合金的焊接(3)掌握部分:电弧焊方法及应用;碳钢和合金钢的焊接性(4)熟练掌握:焊接结构设计3. 重点和难点(1)重点:电弧焊方法及应用;碳钢和合金钢的焊接性;焊接结构设计(2)难点:无(十)机械零件材料及成型工艺的选用1. 教学内容工程材料及成型工艺选用的基本原则;具体成型方法及改性工艺的选用;典型零件的材料及成型工艺选择2. 基本要求(1)了解部分:无(2)理解部分:无(3)掌握部分:工程材料及成型工艺选用的基本原则;具体成型方法及改性工艺的选用(4)熟练掌握:典型零件的材料及成型工艺选择3. 重点和难点(1)重点:典型零件的材料及成型工艺选择(2)难点:无四、教学方式及学时分配五、课程其他教学环节要求(一)实验教学课:实验一铁碳合金平衡组织的显微分析要求:观察和识别铁碳合金在平衡状态下的显微组织,掌握铁碳合金的成分、组织和性能之间的对应关系实验二碳钢热处理的性能与组织分析要求:掌握钢的退火、正火、淬火、回火工艺;掌握含碳量、加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响;了解碳钢热处理的基本组织。
工程材料及成型技术基础(吕广庶 张元明 著) 课后习题答案
《工程材料》复习思考题参考答案第一章金属的晶体结构与结晶1.解释下列名词点缺陷,线缺陷,面缺陷,亚晶粒,亚晶界,刃型位错,单晶体,多晶体,过冷度,自发形核,非自发形核,变质处理,变质剂.答:点缺陷:原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小,主要指空位间隙原子、置换原子等。
线缺陷:原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大,而在其余两个方向上的尺寸很小.如位错。
面缺陷:原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大,而另一方向上的尺寸很小.如晶界和亚晶界.亚晶粒:在多晶体的每一个晶粒内,晶格位向也并非完全一致,而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块,它们相互镶嵌而成晶粒,称亚晶粒。
亚晶界:两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。
刃型位错:位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。
滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。
如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面,多余半原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口,故称“刃型位错”。
单晶体:如果一块晶体,其内部的晶格位向完全一致,则称这块晶体为单晶体。
多晶体:由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。
过冷度:实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。
自发形核:在一定条件下,从液态金属中直接产生,原子呈规则排列的结晶核心.非自发形核:是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。
变质处理:在液态金属结晶前,特意加入某些难熔固态颗粒,造成大量可以成为非自发晶核的固态质点,使结晶时的晶核数目大大增加,从而提高了形核率,细化晶粒,这种处理方法即为变质处理。
变质剂:在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂.2.常见的金属晶体结构有哪几种?α—Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构?答:常见金属晶体结构:体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格;α-Fe、Cr、V属于体心立方晶格;γ-Fe 、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格;Mg、Zn属于密排六方晶格;3.配位数和致密度可以用来说明哪些问题?答:用来说明晶体中原子排列的紧密程度。
工程材料及成形技术基础课课后习题参考答案
工程材料及成形技术基础课课后习题参考答案第一章:1-1 机械零件在工作条件下可能承受哪些负荷?这些负荷对零件产生什么作用?答:机械零件在工作条件下可能承受到力学负荷、热负荷或环境介质的作用(单负荷或复合负荷的作用)。
力学负荷可使零件产生变形或断裂;热负荷可使零件产生尺寸和体积的改变,产生热应力,热疲劳,高温蠕变,随温度升高强度降低(塑性、韧性升高),承载能力下降;环境介质可使金属零件产生腐蚀和摩擦磨损两个方面、对高分子材料产生老化作用。
1-3 σs、σ0.2和σb含义是什么?什么叫比强度?什么叫比刚度?答:σs-P s∕F0,屈服强度,用于塑性材料。
σ0.2-P0.2∕F0,产生0.2%残余塑性变形时的条件屈服强度,用于无明显屈服现象的材料。
σb-P b∕F0,抗拉强度,材料抵抗均匀塑性变形的最大应力值。
比强度-材料的强度与其密度之比。
比刚度-材料的弹性模量与其密度之比。
思考1-1、1-2.2-3 晶体的缺陷有哪些?可导致哪些强化?答:晶体的缺陷有:⑴点缺陷——空位、间隙原子和置换原子,是导致固溶强化的主要原因。
⑵线缺陷——位错,是导致加工硬化的主要原因。
⑶面缺陷——晶界,是细晶强化的主要原因。
2-5 控制液体结晶时晶粒大小的方法有哪些?答:见P101.3.4.2液态金属结晶时的细晶方法。
⑴增加过冷度;⑵加入形核剂(变质处理);⑶机械方法(搅拌、振动等)。
2-8 在铁-碳合金中主要的相是哪几个?可能产生的平衡组织有哪几种?它们的性能有什么特点?答:在铁-碳合金中固态下主要的相有奥氏体、铁素体和渗碳体。
可能产生的室温平衡组织有铁素体加少量的三次渗碳体(工业纯铁),强度低塑性好;铁素体加珠光体(亚共析钢),珠光体(共析钢),珠光体加二次渗碳体(过共析钢),综合性能好;莱氏体加珠光体加二次渗碳体(亚共晶白口铸铁),莱氏体(共晶白口铸铁),莱氏体加一次渗碳体(过共晶白口铸铁),硬度高脆性大。
哈工大机械工程材料成形及技术基础习题及部分答案
哈⼯⼤机械⼯程材料成形及技术基础习题及部分答案习题⼀⼀、简答题1. 机械零件在⼯作条件下可能承受哪些负荷?这些负荷对零件产⽣什么作⽤?(1)⼒学负荷——零件受到的各种外⼒加载,在⼒学负荷作⽤条件下,零件将产⽣变形(如弹性变形、塑性变形等),甚⾄出现断裂。
(2)热负荷——在热负荷作⽤下,温度变化使零件产⽣尺⼨和体积的改变,并产⽣热应⼒,同时随温度的升⾼,零件的承载能⼒下降。
2. 整机性能、机械零件的性能和制造该零件所⽤材料的⼒学性能间是什么关系?机器是零件(或部件)间有确定的相对运动、⽤来转换或利⽤机械能的机械。
机器⼀般是由零件、部件(为若⼲零件的组合,具备⼀定功能)组成⼀个整体,因此⼀部机器的整机性能除与机器构造、加⼯与制造等因素有关外,主要取决于零部件的结构与性能,尤其是关键件的材料性能。
零件的性能由许多因素确定,其中材料因素(如材料的成分、组织与性能等)、加⼯⼯艺因素(各加⼯⼯艺过程中对零件性能的所产⽣的影响)和结构因素(如零件的形状、尺⼨、与连接件的关系等)起主要作⽤。
此外,使⽤因素也起较⼤作⽤。
在结构因素和加⼯⼯艺因素正确合理的条件下,⼤多数零件的功⽤、寿命、体积和重量主要由材料因素所决定。
材料的性能是指材料的使⽤性能和⼯艺性能。
材料的使⽤性能是指材料在使⽤过程中所具有的功⽤,包括⼒学性能和理化性能。
3. σs、σb、σ0.2的含义是什么?什么叫⽐强度?什么叫⽐刚度?σs屈服强度(屈服时承受的最⼩应⼒)σb拉伸强度(静拉伸条件下的最⼤承载能⼒)屈服强度σ0.2:有的⾦属材料的屈服点极不明显,在测量上有困难,规定产⽣永久残余塑性变形等于⼀定值(⼀般为原长度的0.2%)时的应⼒。
⽐强度:强度与其表观密度的⽐值。
⽐刚度:弹性模量与其密度的⽐值4.什么叫材料的冲击韧度?冲击韧度有何⼯程应⽤?其与断裂韧度有何异同点?(1)脆性材料:冲击韧度值低;韧性材料:冲击韧度值⾼。
(2)冲击韧度随试验温度的降低⽽降低。
工程材料与成形技术基础习题(含答案)
一、填空1、屈服强度是表示金属材料抵抗微量塑性变形的能力。
3、α —Fe的晶格类型为体心立方晶格。
4、γ —Fe的晶格类型为面心立方晶格。
5、随着固溶体中溶质原子含量增加,固溶体的强度、硬度__升高__。
6、金属的结晶包括形核和长大两个基本过程。
7、金属的实际结晶温度___低于_其理论结晶温度,这种想象称为过冷。
8、理论结晶温度与实际结晶温度之差△T称为___过冷度___。
9、金属结晶时,冷却速度越快,则晶粒越__细小__。
10、铁素体的力学性能特点是塑性、韧性好。
11、渗碳体的力学性能特点是硬度高、脆性大。
12、碳溶解在_γ -Fe__中所形成的间隙固溶体称为奥氏体。
13、碳溶解在_α -Fe__中所形成的间隙固溶体称为铁素体。
14、珠光体的本质是铁素体和渗碳体的机械混合物。
15、共析钢的室温平衡组织为 P(或珠光体)。
共析钢的退火组织为 P(或珠光体)。
16、亚共析钢的含碳量越高,其室温平衡组织中的珠光体量越多。
17、在室温平衡状态下,碳钢随着其含碳量的增加,韧、塑性下降。
19、在铁碳合金的室温平衡组织中,渗碳体相的含量是随着含碳量增加而增加。
20、在退火态的20钢、45钢、T8钢、T13钢中,δ 和α K值最高的是 20 钢。
21、共析钢加热到奥氏体状态,冷却后获得的组织取决于钢的_冷却速度__。
22、共析钢过冷奥氏体在(A1~680)℃温度区间等温转变的产物是珠光体(或P) 。
23、共析钢过冷奥氏体在680~600℃温度区间等温转变的产物是索氏体(细珠光体)。
24、共析钢过冷奥氏体在(600~550)℃温度区间等温转变的产物是托氏体(或极细珠光体)。
25、共析钢过冷奥氏体在550~350℃温度区间等温转变的产物是B 上(或上贝氏体)。
26、共析钢过冷奥氏体在(350~230)℃温度区间等温转变的产物是下贝氏体(或B 下)。
27、亚共析钢的正常淬火温度范围是 Ac3 + 30~50℃ 。
28、过共析钢的正常淬火温度范围是 Ac1 + 30~50℃ 。
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一、填空题(共20空,每空1分,共计20分)1. 共析碳钢奥氏体化过程包括奥氏体核的形成、奥氏体核的长大、残余渗碳体的溶解和奥氏体成分的均匀化。
2. 晶体中的缺陷,按照其几何形状特征可分为_点缺陷_、___线缺陷___和_面缺陷_三种。
3. 液态金属结晶时,冷却速度越小,则过冷度越小,结晶后晶粒越粗大。
4. 金属塑性变形主要通过滑移和孪生是两种方式进行。
5. 塑性变形后的金属经加热将发生回复、再结晶、晶粒长大的变化。
6. 白口铸铁中碳主要是以Fe3C 的形式存在,灰口铸铁中碳主要以石墨形式存在。
7. 固溶体出现枝晶偏析后,可用扩散退火加以消除。
8. 影响碳钢焊接性能的主要因素是碳含量,所以常用碳当量来估算碳钢焊接性的好坏。
9. 普通灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石墨的形态分别为片状、棉絮状、球状和蠕虫状。
二、选择题(共10小题,每小题1分,共计10分)1. 钢经调质处理后获得的组织是( C )。
A. 回火马氏体B. 回火屈氏体C. 回火索氏体D. 贝氏体2. 在铸造模型的厚薄过渡处或锐角处做成圆角是为了( B )。
A. 增加模具强度B. 减小铸件内应力C. 方便模具制造D. 便于和型芯组装3. 下列合金中,铸造性能最差的是(A )。
A. 铸钢B. 铸铁C. 铸铜D. 铸铝4. 奥氏体向珠光体转变是( A )。
A. 扩散型转变B. 非扩散型转变C. 半扩散型转变D. 切变转变5. 金属冷塑性变形后,强度和塑性( C )。
A. 都增加B. 都降低C. 强度增加,塑性降低D. 强度降低,塑性增加6. 在多工序冷拔钢丝过程中,插有中间退火工序,这是为了消除(C )。
A. 纤维组织B. 回弹现象C. 加工硬化D. 化学成分偏析7. 固溶体的晶体结构与( A )。
A. 溶剂相同B. 溶质相同C. 既与溶剂相同也与溶质相同D. 与二者都不同8. 下列材料中,锻造性能最好的材料是(A )。
A. 低碳钢B. 中碳钢C. 灰口铸铁D. 可锻铸铁9. 对于可热处理强化的铝合金,其热处理的方法是(D )。
工程材料及成形技术基础课课后习题参考答案
工程材料及成形技术基础课课后习题参考答案第一章:1-1 机械零件在工作条件下可能承受哪些负荷?这些负荷对零件产生什么作用?答:机械零件在工作条件下可能承受到力学负荷、热负荷或环境介质的作用(单负荷或复合负荷的作用)。
力学负荷可使零件产生变形或断裂;热负荷可使零件产生尺寸和体积的改变,产生热应力,热疲劳,高温蠕变,随温度升高强度降低(塑性、韧性升高),承载能力下降;环境介质可使金属零件产生腐蚀和摩擦磨损两个方面、对高分子材料产生老化作用。
1-3 σs、σ0.2和σb含义是什么?什么叫比强度?什么叫比刚度?答:σs-P s∕F0,屈服强度,用于塑性材料。
σ0.2-P0.2∕F0,产生0.2%残余塑性变形时的条件屈服强度,用于无明显屈服现象的材料。
σb-P b∕F0,抗拉强度,材料抵抗均匀塑性变形的最大应力值。
比强度-材料的强度与其密度之比。
比刚度-材料的弹性模量与其密度之比。
思考1-1、1-2.2-3 晶体的缺陷有哪些?可导致哪些强化?答:晶体的缺陷有:⑴点缺陷——空位、间隙原子和置换原子,是导致固溶强化的主要原因。
⑵线缺陷——位错,是导致加工硬化的主要原因。
⑶面缺陷——晶界,是细晶强化的主要原因。
2-5 控制液体结晶时晶粒大小的方法有哪些?答:见P101.3.4.2液态金属结晶时的细晶方法。
⑴增加过冷度;⑵加入形核剂(变质处理);⑶机械方法(搅拌、振动等)。
2-8 在铁-碳合金中主要的相是哪几个?可能产生的平衡组织有哪几种?它们的性能有什么特点?答:在铁-碳合金中固态下主要的相有奥氏体、铁素体和渗碳体。
可能产生的室温平衡组织有铁素体加少量的三次渗碳体(工业纯铁),强度低塑性好;铁素体加珠光体(亚共析钢),珠光体(共析钢),珠光体加二次渗碳体(过共析钢),综合性能好;莱氏体加珠光体加二次渗碳体(亚共晶白口铸铁),莱氏体(共晶白口铸铁),莱氏体加一次渗碳体(过共晶白口铸铁),硬度高脆性大。
思考题1. 铁-碳合金相图反映了平衡状态下铁-碳合金的成分、温度、组织三者之间的关系,试回答:⑴随碳质量百分数的增加,铁-碳合金的硬度、塑性是增加还是减小?为什么?⑵过共析钢中网状渗碳体对强度、塑性的影响怎样?⑶钢有塑性而白口铁几乎无塑性,为什么?⑷哪个区域的铁-碳合金熔点最低?哪个区域塑性最好?﹡⑸哪个成分结晶间隔最小?哪个成分结晶间隔最大?答:⑴随碳质量百分数的增加,硬度增加、塑性减小。
工程材料与成形工艺基础 课件说明 各章思考题及思考题答案_OK
• 答:参見教材P33。
• 4-12.什么是回火?回火工艺的分类、目的、组织与应用是什么?
• 答:参見教材P27。
• 4-13. 什么叫调质处理?调质处理获得什么组织?
• 答:参見教材P34。
• 4-14. 什么叫表面热处理?常用的表面热处理有哪些?
• 答:参見教材P34。
• 4-15.什么叫火焰加热表面淬火?目的是什么?有哪些特点?用于什么场合?
《工程材料与成形工艺基础》 课件
课件主编:赵海霞 付平 技术支持:张丽敏 主 审:孟庆东
化学工业出版社
1
《工程材料与成形工艺基础》
• 开本:16开 • 定价:28.00元 • 2008年9月化学工业出版社出版 • 编辑联系方式 化学工业出版社 机械电气分社 王清颢(hao) 地址:北京东城区青年湖南街13号
胜(各章学习指导;试题庫)。 另外,张丽敏、滕腾也参加了课件中部分图、表的校正,汇总等工作。 课件由孟庆东教授审阅。在编写过程中得到各位编者所在学校领导、老师的大力支持,参阅、借用了许多
同类课件的资料,在此一一表示衷心的感谢。 编者企望电子课件能对采用此教材的师生的教与学有所邦助。但由于编者水平有限,经验不足,加之时间
的目的及适用范围。
• 10.表面热处理的概念。
15
思考题与习题
• 4-1.什么是热处理?热处理的目的是什么? • 答:参見教材P27。 • 4-2.马氏体与贝氏体转变有哪些异同点? • 答:参見教材P31。 • 4-3.试述影响C曲线形状和位置的主要因素。 • 答:参見教材P30。 • 4-4.马氏体的硬度主要取决于什么?说明马氏体具有高硬度的原因。 • 答:参見教材P31-32。 • 4-5.珠光体、贝氏体和马氏体的组织和性能有什么区别? • 答:参見教材P30-32。 • 4-6.什么是残余奥氏体?它会引起什么问题? • 答:参見教材P27。 • 4-7.什么是退火热处理?常用的退火分为哪几种?各有何特点? • 答:参見教材P27。
工程材料及成型技术课后作业参考答案PPT文档共49页
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6、黄金时代是在我们的前面,而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
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8、你可以很有个性,但某些时候为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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10、只要下定决心克服恐惧,便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为,请 记住, 除了在 脑海中 ,恐惧 无处藏 身。-- 戴尔. 卡耐基 。
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51、 天 下 之 事 常成 于困约 ,而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸,生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业,需 要决心 ,能力 ,组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
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庞国星主编工程材料作业第三章答案3-1、比较下列名词(2)比较索氏体和回火索氏体 , 马氏体和回火马氏体的主要区别。
正火组织:索氏体S:属于细珠光体,其中渗碳体呈片状。
回火组织,淬火后高温回火,碳化物从过饱和F中析出,称为回火索氏体S回,呈粒状渗碳体,塑、韧性更好淬火组织:马氏体:过饱和F 回火组织:淬火后低温回火,碳化物开始从M中析出,成为M 回。
保持高硬度,消除内应力,改善脆性。
3-2、判断下列说法是否正确:(1)钢在奥氏体化后,冷却时形成的组织主要取决于钢的加热温度。
错误,钢在奥氏体化后,冷却时形成的组织主要取决于钢的冷却速度。
(2)低碳钢与高碳钢工件为了便于切削加工,可预先进行球化退火。
错误,低碳钢工件为了便于切削加工,预先进行热处理应进行正火(提高硬度)或完全退火。
而高碳钢工件则应进行球化退火(若网状渗碳体严重则在球化退火前增加一次正火),其目的都是为了将硬度调整到HB200左右并细化晶粒、均匀组织、消除网状渗碳体。
(3)钢的实际晶粒度主要取决于钢在加热后的冷却速度。
错误,钢的实际晶粒度主要取决于钢的加热温度。
(4)过冷奥氏体冷却速度快,钢冷却后的硬度越高错误,钢的硬度主要取决于含碳量。
(5)钢中合金元素越多,钢淬火后的硬度越高错误,钢的硬度主要取决于含碳量。
(6)同一钢种在相同加热条件下,水淬比油淬的淬透性好,小件比大件的淬透性好。
正确。
同一钢种,其C曲线是一定的,因此,冷速快或工件小容易淬成马氏体。
(7)钢经过淬火后是处于硬脆状态。
基本正确,低碳马氏体韧性要好些,而高碳马氏体硬而脆。
(8)冷却速度越快,马氏体的转变点Ms和Mf越低。
正确。
(9)淬火钢回火后的性能主要取决于回火后的冷却速度。
错误,淬火钢回火后的性能主要取决于回火温度。
(10)钢中的含碳量就等于马氏体的含碳量错误,钢中的含碳量是否等于马氏体的含碳量,要看加热温度。
完全奥氏体化时,钢的含碳量等于奥氏体含碳量,淬火后即为马氏体含碳量。
如果是部分奥氏体化,钢的含碳量一部分溶入奥氏体,一部分是未溶碳化物,从而可以减轻马氏体因含碳量过高的脆性,也能细化晶粒,此时马氏体含碳量要低于钢的含糖碳量。
3-4、什么是钢的回火?钢的回火有哪些过程?。
淬火碳钢回火过程中的组织转变对于各种钢来说都有代表性。
回火过程包括马氏体分解,碳化物的析出、转化、聚集和长大,铁素体回复和再结晶,残留奥氏体分解等四类反应。
第一阶段回火(250℃以下)马氏体在室温是不稳定的,填隙的碳原子可以在马氏体内进行缓慢的移动,产生某种程度的碳偏聚。
随着回火温度的升高,马氏体开始分解,在中、高碳钢中沉淀出ε-碳化物(图2),马氏体的正方度减小。
高碳钢在 50~100℃回火后观察到的硬度增高现象,就是由于ε-碳化物在马氏体中产生沉淀硬化的结果(见脱溶)。
ε-碳化物具有密排六方结构,呈狭条状或细棒状,和基体有一定的取向关系。
初生的ε-碳化物很可能和基体保持共格。
在250℃回火后,马氏体内仍保持含碳约0.25%。
含碳低于 0.2%的马氏体在200℃以下回火时不发生ε-碳化物沉淀,只有碳的偏聚,而在更高的温度回火则直接分解出渗碳体。
回火第二阶段回火(200~300℃)残留奥氏体转变。
回火到200~300℃的温度范围,淬火钢中原来没有完全转变的残留奥氏体,此时将会发生分解,形成贝氏体组织。
在中碳和高碳钢中这个转变比较明显。
含碳低于 0.4%的碳钢和低合金钢,由于残留奥氏体量很少,所以这一转变基本上可以忽略不计。
第三阶段回火(200~350℃)马氏体分解完成,正方度消失。
ε-碳化物转化为渗碳体(Fe3C)。
这一转化是通过ε-碳化物的溶解和渗碳体重新形核长大方式进行的。
最初形成的渗碳体和基体保持严格的取向关系。
渗碳体往往在ε-碳化物和基体的界面上、马氏体界面上、高碳马氏体片中的孪晶界上和原始奥氏体晶粒界上形核(图3)。
形成的渗碳体开始时呈薄膜状,然后逐渐球化成为颗粒状的Fe3C。
回火第四阶段回火(350~700℃)渗碳体球化和长大,铁素体回复和再结晶。
渗碳体从400℃开始球化,600℃以后发生集聚性长大。
过程进行中,较小的渗碳体颗粒溶于基体,而将碳输送给选择生长的较大颗粒。
位于马氏体晶界和原始奥氏体晶粒间界上的碳化物颗粒球化和长大的速度最快,因为在这些区域扩散容易得多。
铁素体在350~600℃发生回复过程。
此时在低碳和中碳钢中,板条马氏体的板条内和板条界上的位错通过合并和重新排列,使位错密度显著降低,并形成和原马氏体内板条束密切关联的长条状铁素体晶粒。
原始马氏体板条界可保持稳定到600℃;在高碳钢中,针状马氏体内孪晶消失而形成的铁素体,此时也仍然保持其针状形貌。
在600~700℃间铁素体内发生明显的再结晶,形成了等轴铁素体晶粒。
此后,Fe3C颗粒不断变粗,铁素体晶粒逐渐长大。
3-5、两个碳的质量分数均为1.2%的碳钢试件,分别加热到760℃和900℃,保温时间相同,达到平衡状态后以大于临界冷速的速度快速冷却至室温。
问:(1)哪个温度的试件淬火后晶粒粗大。
900℃粗大,处于完全奥氏体化区,对于过共析钢易造成晶粒粗大。
(2)哪个温度的试件淬火后未溶碳化物较少。
900℃,处于完全奥氏体化区。
(3)哪个温度的试件淬火后马氏体的含碳量较多。
900℃,处于完全奥氏体化区,奥氏体的含碳量即为马氏体含碳量。
(4)哪个温度的试件淬火后残余奥氏体量多。
900℃,奥氏体的含碳量越高,Ms和Mf就越低,残余奥氏体量就越多。
(5)哪个试件的淬火温度较为合理,为什么?760℃,处于部分奥氏体化区,加热组织为奥氏体+未溶碳化物(阻碍晶粒长大),晶粒细小。
同时控制了奥氏体含碳量,也就控制了马氏体含碳量,降低了马氏体脆性。
淬火组织:马氏体+未溶碳化物+残余奥氏体,保证了强度、硬度。
3-6、45钢调质后的硬度为240HBS,若再进行200℃回火,硬度能否提高? 为什么?该钢经淬火和低温回火后硬度57HRC,若再进行高温回火,其硬度可否降低,为什么?45钢调质后的硬度为240HBS,若再进行200℃回火,不能提高硬度。
因为,回火温度越高,硬度下降越多,而调质工艺就是淬火+高温回火,碳化物已经析出,铁素体回复,硬度已经下降了,不能再升高。
该钢经淬火和低温回火后硬度57HRC,若再进行高温回火,硬度可以。
因为,回火温度越高,硬度下降越多。
该钢经低温回火,组织是回火马氏体,碳化物还未析出,存在过饱和,因此,可继续提高回火温度,使得硬度降低。
这也是为何经低温回火处理的碳素工具钢,不能使用很高的切削速度的原因。
高速切削,摩擦生热,切削温度高于低于回火温度后,就相当于继续回火。
3-7、T12钢经760℃加热后,按照图3-26所示的冷却方式进行冷却。
问它们各获得何种组织?并比较它们的硬度。
(图3-26:庞国星教材P70)冷速1:相当于水冷,组织:马氏体+未溶碳化物+残余奥氏体,硬度:HRC60冷速2:相当于油冷,组织:索氏体+未溶碳化物+马氏体+残余奥氏体,硬度:不均匀。
冷速3:相当于炉冷,组织:索氏体+未溶碳化物(二次渗碳体)硬度:HRC20-30冷速4:同冷速3。
已经通过转变完成线,保温时间的延长,不影响组织,但可能晶粒粗大。
3-8、一根直径为6mm的45钢棒,先经860℃淬火,160℃低温回火后的硬度55HRC,然后从一端加热,使钢棒各点达到如图3-27,所示温度,问:(图3-27:庞国星教材P70)45钢棒,先经860℃淬火,160℃低温回火后的硬度55HRC,组织:回火马氏体(1)各点的组织是什么?150℃点:低于160℃,组织不变,回火马氏体550℃点:高于160℃,低于A1线,相当于高温回火,组织:回火索氏体。
750℃点:高于A1线,相当于重新加热,部分奥氏体化,组织:奥氏体+铁素体。
840℃点:高于A3线,完全奥氏体化,组织:奥氏体。
950℃点:高于A3线,完全奥氏体化,组织:粗大奥氏体。
(2)从各点的图示温度缓冷到室温后的组织是什么?150℃点:低于160℃,缓冷到室温后,组织不变,回火马氏体550℃点:高于160℃,低于A1线,相当于高温回火,缓冷到室温后,组织:回火索氏体。
750℃点:高于A1线,相当于重新加热,部分奥氏体化,缓冷到室温后,组织:珠光体+铁素体。
840℃点:高于A3线,完全奥氏体化,组织:奥氏体。
缓冷到室温后,组织:珠光体+铁素体。
950℃点:高于A3线,完全奥氏体化,组织:粗大奥氏体。
缓冷到室温后,组织:珠光体+铁素体。
(3)从各点的图示温度水冷到室温后的组织是什么?150℃点:低于160℃,水冷到室温后,组织不变,回火马氏体。
550℃点:高于160℃,低于A1线,相当于高温回火,水冷到室温后,组织:回火索氏体。
750℃点:高于A1线,相当于重新加热,部分奥氏体化,水冷到室温后,组织:马氏体+铁素体。
840℃点:高于A3线,完全奥氏体化,组织:奥氏体。
水冷到室温后,组织:马氏体950℃点:高于A3线,完全奥氏体化,组织:粗大奥氏体。
水冷到室温后,组织:粗大马氏体3-9、现有20钢和40钢制造的齿轮各一个,为提高齿轮的硬度和耐磨性,宜采用何种热处理工艺?(1)20钢齿轮,要求齿面耐磨,心部强韧,。
锻造→正火→机加工→渗碳,淬火,低温回火→精加工(2)40钢齿轮,要求齿面耐磨,心部强韧要求不高锻造→完全退火→机加工→整体调质(淬火+高温回火)→齿面高频表面淬火,低温回火→精加工(磨齿)3-10、用T12钢制造锉刀和用45钢制造较重要的螺栓,工艺路线均为:锻造——热处理——机加工——热处理——精加工。
对两工件:(1)说明预备的工艺方法和作用(2)制订最终热处理的工艺规范(加热温度、冷却介质),并指出最终热处理的显微组织和大致硬度。
T12钢制造锉刀:锻造——球化退火——机加工——淬火+低温回火——精加工。
球化退火:消除网状渗碳体,细化晶粒,便于切削加工。
淬火(760℃)+低温回火(200℃),水冷,回火马氏体,HRC60。
45钢制造较重要的螺栓:锻造——完全退火——机加工——淬火+高温回火——精加工。
完全退火:细化晶粒、均匀组织,便于切削加工。
淬火(860℃)+低温回火(600℃),水冷,回火索氏体,HRC20-25。