金屬學(xué)與熱處理大綱.doc

0緒論1.改變零件的截面積形狀。因?yàn)榻饘俚膭傂匀Q于金屬的彈性模量，而碳鋼的彈性模量與合金鋼變化不大，并且也不能用熱處理方法改變彈性模量。1第一章9.什么是晶體，什么是非晶體？簡述二者在結(jié)構(gòu)與性能上的差別。（1）.晶體中原子質(zhì)點(diǎn)是規(guī)則排列非晶體中指質(zhì)點(diǎn)是無規(guī)則堆積在一起的（2）.晶體有固定的熔點(diǎn)，伴有體積與性能突變（3）.晶體有各向異性，非晶體有各向同性2第二章填空1，金屬結(jié)晶的熱力學(xué)條件（存在足夠大的過冷度）2，金屬結(jié)晶的結(jié)構(gòu)條件（液體中存在足夠大的穩(wěn)定晶胚，即晶核）3.試從過冷度對金屬結(jié)晶時(shí)基本過程的影響，分析在鑄造實(shí)際中細(xì)化晶粒，提高金屬材料常溫機(jī)械性能的措施。（1）.增大過冷度，形核率和長大速度均增大，但是形核率遠(yuǎn)大于長大速度（2）.變質(zhì)處理，提高形核率有飛效方法，添加固相微粒及表面，添加孕育劑（3）.振動(dòng)、攪動(dòng)5.晶粒大小對金屬性能有何影響？何謂變質(zhì)處理？當(dāng)對液態(tài)金屬進(jìn)行變質(zhì)處理時(shí)，變質(zhì)劑的作用是什么？（1）.常溫下，晶粒越細(xì)小，強(qiáng)硬度越高，塑韌性越好；高溫下，需適當(dāng)粗大晶粒。（3）細(xì)化晶粒6簡述鑄錠三晶區(qū)每個(gè)區(qū)的特點(diǎn)。表層細(xì)晶區(qū)：晶粒細(xì)小，組織致密，但太薄，沒有實(shí)際意義。中間柱狀晶區(qū)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)致密；缺點(diǎn)：1、由于結(jié)晶位向一致，性能有方向性，熱加工性能差2、兩個(gè)不同方向柱狀晶的結(jié)合處雜質(zhì)多、強(qiáng)度低，稱為弱面，熱軋時(shí)易破斷心部等軸晶區(qū)：優(yōu)點(diǎn)：無方向性，無明顯弱面，熱加工性能好。缺點(diǎn)：顯微縮孔多，致密性差。塑性好金屬鋁、銅等發(fā)展柱狀晶塑性相對較低的金屬鋼等發(fā)展等軸晶3第三章(三)問答題1、與純金屬結(jié)晶過程相比，固溶體結(jié)晶過程具有哪兩個(gè)特點(diǎn)？異分結(jié)晶：結(jié)晶出的晶體與母相化學(xué)成分不同。結(jié)晶需要在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。2、合金的相根據(jù)其結(jié)構(gòu)與性能的不同特點(diǎn)可分為哪兩大類型？什么是固溶體？什么是金屬化合物？二者在性能和應(yīng)用上各有什么不同？可分為固溶體和金屬化合物兩大類型。固溶體：合金組元通過溶解形成一種成分和性能均勻的、且晶格類型與組元之一相同的固相稱為固溶體。金屬化合物：合金組元相互作用形成的晶格類型和特性完全不同于任一組元的新相稱為金屬化合物。性能與應(yīng)用上的不同：工業(yè)上所使用的金屬材料，絕大部分以固溶體為基體或完全由固溶體組成。金屬化合物具有許多特殊的物理化學(xué)性能。3、什么是固溶強(qiáng)化？Mn和C在-Fe中哪個(gè)強(qiáng)化效果大，為什么？固溶強(qiáng)化：固溶體中隨著溶質(zhì)原子的加入，強(qiáng)度、硬度升高，塑性、韌性降低的現(xiàn)象。Mn和C在-Fe中C的強(qiáng)化效果大，理由：Mn形成置換固溶體，C能與鐵形成間隙固溶體。5、有兩個(gè)形狀和尺寸都完全相同的Cu-Ni合金鑄件W（Ni）=90%另一W（Ni）=50%，鑄造后哪一個(gè)偏析嚴(yán)重，為什么？W（Ni）=50%鑄造后偏析嚴(yán)重。因?yàn)閃（Ni）=50%的合金在結(jié)晶過程中有著更廣的濃度差和溫度差。4第四章3、計(jì)算題4、計(jì)算題5、計(jì)算題7、計(jì)算題10、計(jì)算題11、計(jì)算題*12、畫圖題5第五章1，面心立方、體心立方、密排六方金屬的主要塑性變形方式是什么？溫度、變形速度對其有何影響？鋁、鐵、鎂中哪種金屬塑性最好，哪種最差？主要塑性變形方式為滑移和孿晶。溫度高、變形速度低的情況下，容易產(chǎn)生滑移；溫度低、變形速度高的情況下，容易產(chǎn)生孿晶。鋁塑性最好，鎂塑性最差。2，fcc面心立方,bcc體心立方結(jié)構(gòu)金屬的晶體結(jié)構(gòu)的密排面、密排方向是哪些？與滑移系之間有何關(guān)系？面心立方：密排面密排方向體心立方：密排面密排方向滑移面是密排面，滑移方向是密排晶向。3，何謂彌散強(qiáng)化？為提高彌散強(qiáng)化效果，對于第二相質(zhì)點(diǎn)有何要求？第二相粒子借助粉末冶金的方法加入基體而起的強(qiáng)化作用。為提高彌散強(qiáng)化效果，第二相質(zhì)點(diǎn)分布均勻，為顆粒狀細(xì)小。4，何謂加工硬化？產(chǎn)生的原因及消除的方法是什么？加工硬化有何意義？加工硬化：在塑性變型中，隨著變形度的增大，金屬的硬度顯著提高而塑韌性明顯下降的現(xiàn)象。原因：隨著塑性變形的進(jìn)行，位錯(cuò)密度不斷增加，因此位錯(cuò)在運(yùn)動(dòng)時(shí)的相互交割加劇，產(chǎn)生固定割階、位錯(cuò)纏結(jié)等障礙，使位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力增大，引起變形抗力的增加，提高了金屬的強(qiáng)度。消除方法：使用再結(jié)晶退火。意義：強(qiáng)化手段形變強(qiáng)化；有利于塑性變型的均勻進(jìn)行；有利于金屬構(gòu)件的工作安全。5，簡述金屬材料經(jīng)冷塑性變形后，對組織、性能的影響。什么叫織構(gòu)？對材料有何影響？經(jīng)冷塑性變形后對組織影響：晶粒變形，出現(xiàn)纖維組織；亞結(jié)構(gòu)細(xì)化；產(chǎn)生形變織構(gòu)。對性能影響：產(chǎn)生加硬化；殘余內(nèi)應(yīng)力；性能的方向性，各向異性；電阻提高，化學(xué)活性增加。織構(gòu)：金屬塑性變形到很大程度（70%）時(shí)，晶粒發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，各晶粒的位相趨于一致的現(xiàn)象