機械工程材料作業(yè)整理

1、作業(yè)一1 .何謂失效？零件的失效方式有哪些？失效：在使用過程中因零件的外部形狀尺寸和內(nèi)部結構發(fā)生變化而失去原有的設計 功能，使其低效工作或無法工作或提前退役的現(xiàn)象稱為失效。失效方式：(1)過量變形失效：a、過量彈T變形 b、過量塑性變形(2)斷裂失效：a、韌性斷裂 b、脆性斷裂c、低應力斷裂d、疲勞斷裂 e、蠕變斷裂f、介質(zhì)加速斷裂(3)表面損傷失效：a、磨損失效b、腐蝕失效c、表面接觸疲勞 (4)物理性能降級：電磁、熱等性能衰減2 .靜載性能指標有哪些？它們分別與那種失效形式關聯(lián)？1 、剛度和強度指標剛度：彈性模量強度：比例極限，彈性極限，屈服強度，抗拉強度，斷裂強度2 、彈性和塑形指標彈性

2、：彈性能塑形：斷后伸長率，斷面收縮率3 、硬度指標失效形式 強度：斷裂、塑性變形塑性：塑性變形剛度：過量彈性變形硬度：磨損韌性和疲勞強度：斷裂3.過量彈性變形、過量塑性變形而失效的原因是什么？如何預防？失效的責任主要在于設計者的考慮不周、計算錯誤或選材不當， 故防止措施主要應從設計方面考慮。過量彈性變形產(chǎn)生變形的主要原因是材料剛度不夠。預防途徑：1 .選擇合適的材料或結構2 .確定適當?shù)钠ヅ涑叽? .采用減少變形影響的轉接件，比如在系統(tǒng)中采用軟管等柔性構件，可顯著減少彈 性變形的有害影響。過量塑性變形產(chǎn)生變形的主要原因是材料的彈性極限，屈服強度不夠。預防途徑：1 .降低實際應力：降低工作應力；

3、減少殘余應力；降低應力集中。2 .提高材料的屈服強度：通過合金化、熱處理等方法。4.何謂沖擊韌性？如何根據(jù)沖擊韌性來判斷材料的低溫脆性傾向？沖擊韌性是指材料在沖擊載荷作用下吸收塑性變形功和斷裂功的能力，即反映材料承受 外來沖擊負荷而不斷裂的抵抗能力。沖擊韌性指標的實際意義在于揭示材料的變脆傾向。材料的沖擊吸收功隨溫度降低而降低，當溫度低于韌脆轉變溫度時，材料由韌性狀態(tài)變 為脆性狀態(tài)的現(xiàn)象，稱為低溫脆性。從試樣結果看(參見沈蓮機械工程材料第三版 P10圖1-4)沖擊韌性高的材料的低溫脆性傾向小。但如果在低溫條件下使用的零件，設 計要考慮沖擊韌性和韌脆轉變溫度。作業(yè)二壓力容器鋼：ac=（170/（

4、1.77*1000 ） 2=0.0092m鋁合金：ac=（25/（1.77*400 ） 2=0.0012m由于壓力容器鋼的零件允許存點的裂紋最大尺寸大于鋁合金的，所以壓力容器鋼更 適合做壓力容器。3.查資料，到現(xiàn)場（汽車系、機械系、材料系實驗室），從下列汽車零件中任選一種,分析它在使用中的主要失效形式 ，你選材時主要考慮哪些主要力學性能，為什么？ 變速箱齒輪，駕駛室外殼（車身），發(fā)動機中的活塞，發(fā)動機缸體，發(fā)動機缸蓋，曲軸，半軸，減振彈簧（鋼板彈簧） 常見汽車零件的工作條件及失效形式：1、 齒輪工作條件、失效形式及性能要求齒輪是汽車中應用最廣的零件之一，主要用于傳遞扭矩和調(diào)節(jié)速度。（1）工作條

5、件1）由于傳遞扭矩，齒根承受較大的交變彎曲應力；2）齒面相互滑動和滾動，承受較大的交變接觸力及強烈的摩擦；3）由于換檔、啟動或嚙合不良，齒部承受一定的沖擊；（2）主要失效形式1）疲勞斷裂 主要發(fā)生在齒根。它是齒輪最嚴重的失效形式；2）齒面磨損；3）齒面接觸疲勞破壞；4）過載斷裂；（3）性能要求1）高的彎曲疲勞強度2）高的接觸疲勞強度和耐磨性3）齒輪心部要有足夠的強度和韌性4）較好的熱處理性能，熱處理變形小。2.汽車發(fā)動機曲軸的工作條件、失效形式及性能要求 （1）工作條件1）承受彎曲、扭轉、剪切、拉壓、沖擊等交變應力。2）曲軸頸與軸承發(fā)生滑動摩擦3）承受一定的沖擊載荷（2）主要失效形式1）疲勞斷

6、裂長期受扭轉和彎曲交變載荷作用2）磨損失效軸頸嚴重磨損（3）對曲軸用材料性能要求1）高的強度；2） 一定的沖擊韌度；3）足夠的彎曲、扭轉疲勞強度；4）足夠的剛度；軸徑表面有高的硬度和耐磨性。3、汽車彈簧零件的工作條件、失效形式及性能要求（1）工作條件1）彈簧在外力作用下，壓縮、拉伸、扭轉時材料將承受很大的彎曲應力或扭轉應力。2）緩沖、減震或復原用的彈簧，承受很大的交變應力和沖擊載荷的作用（2）主要失效形式1）剛度不足引起的過度變形2）疲勞斷裂（3）對彈簧用材性能要求1）高的彈性極限和屈強比（b s/ （T b）2）高的疲勞強度3）好的表面質(zhì)量4）良好的耐蝕性和耐熱性4、半軸零件的工作條件、失效

7、形式及性能要求（1）半軸的工作條件1）工作時主要受交變彎曲和扭轉應力的復合作用；2）軸與軸上零件有相對運動，相互間存在摩擦和磨損；3）軸在高速運轉過程中會產(chǎn)生振動，使軸承受沖擊載荷；4）多數(shù)軸會承受一定的過載載荷。（2）半軸的失效方式1）長期交變載荷下的疲勞斷裂（包括扭轉疲勞和彎曲疲勞斷裂）；2）大載荷或沖擊載荷作用引起的過量變形、斷裂；3）與其它零件相對運動時產(chǎn)生的表面過度磨損。（3）半軸的性能要求1）綜合機械性能：足夠強度、塑性和一定韌性，以防過載斷裂、沖擊斷裂；2）高疲勞強度，對應力集中敏感性低，以防疲勞斷裂；3）表面要有高硬度、高耐磨性，以防磨損失效；4）足夠淬透性，良好切削加工性能，

8、價格便宜。5、活塞零件的工作條件、失效形式及性能要求（1）活塞的工作條件活塞在高溫、高壓、高速、潤滑不良的條件下工作。1）活塞直接與高溫氣體接觸，瞬時溫度可達2500K以上，因此，受熱嚴重，而散熱條件又很差，所以活塞工作時溫度很高，頂部高達600700K,且溫度分布很不均勻；2）活塞頂部承受氣體壓力很大，特別是做功行程壓力最大，汽油機高達35MPa,柴油機高達69MPa,這就使得活塞產(chǎn)生沖擊，并承受側壓力的作用；3）活塞在氣缸內(nèi)以很高的速度 （812m/s）往復運動，且速度在不斷地變化，這就產(chǎn)生了很大的慣性力，使活塞受到很大的附加載荷?；钊谶@種惡劣的條件下工作，會產(chǎn)生變形并加速磨損，還會產(chǎn)生

9、附加載荷和熱應力，同時受到燃氣的化學腐蝕作 用。（2）活塞失效形式1）活塞頂面裂紋；2）活塞環(huán)槽過度磨損；3）活塞銷座裂紋，銷孔咬合；4）環(huán)岸和裙部脆斷。（3）活塞的性能要求1）要有足夠的強度、剛度、質(zhì)量小、重量輕，以保證最小慣性力。2）導熱性好、耐高溫、高壓、腐蝕，有充分的散熱能力，受熱面積小。3）活塞與活塞壁間應有較小的摩擦系數(shù)。4）溫度變化時，尺寸、形狀變化要小，和汽缸壁間要保持最小的間隙。5）熱膨脹系數(shù)小，比重小，具有較好的減磨性和熱強度。6、發(fā)動機缸體零件的工作條件、失效形式及性能要求（1）發(fā)動機缸體的工作條件缸體通常在處于高溫、高載荷、磨損劇烈的狀態(tài)下工作，承受較大的熱沖擊作用和承

10、受較大的壓力，同時工作在液體油的沉浸下，工作環(huán)境潮濕。（2）發(fā)動機缸體失效形式1）過量變形；2）缸體滲漏（3）發(fā)動機缸體的性能要求1）要有足夠高的剛度、強度、硬度，高的耐磨性；2）配氣機構能夠準時的進氣排氣，氣缸內(nèi)密封性好，無漏油；3）缸體工作時內(nèi)部高壓高溫，因此需要有良好的散熱條件；4）良好的減震性；4）發(fā)動機缸體形狀復雜，因此要便于成型。7、發(fā)動機缸蓋零件的工作條件、失效形式及性能要求（1）發(fā)動機缸蓋的工作條件缸蓋安裝在缸體的上面，從上部密封氣缸并構成燃燒室。它經(jīng)常與高溫高壓燃氣相 接觸，因此承受很大的熱負荷和機械負荷。（2）發(fā)動機缸蓋失效形式過量塑性變形，拆卸后重裝密封性下降；（3）發(fā)動

11、機缸蓋的性能要求1）高的高溫強度；2）好的密封性；3）良好的導熱性；4）發(fā)動機缸蓋形狀復雜，因此要便于成型。8、汽車車身的工作條件、失效形式及性能要求（1）汽車車身的工作條件汽車車身既是外觀裝飾性的零件，又是封閉薄殼狀的受力零件。它主要起的是支撐 作用以及防止在行駛過程中損壞和駕駛人在沖擊過程中受到傷害的作用。由于長期 暴露在空氣中，所以要求有一定的防腐蝕作用，當然其形狀的設計也要符合一定的 力學規(guī)律，即減少在行駛過程中的受力，用以降低損耗。（2）汽車車身的失效形式1）一般在長時間工作后由于受到內(nèi)部震動影響容易出現(xiàn)部分部位脫焊的狀況，直接導致失效；2）部分區(qū)域應力集中發(fā)生非彈性變形、扭曲；3）

12、磨損、銹蝕也是其常見的一種失效形式。（3）汽車車身的性能要求由于汽車車身具有材料薄、形狀復雜、結構尺寸大和表面質(zhì)量要求高等特點，所以要求有以下性能：1）足夠的強度；2）良好的塑性和韌性，良好的沖壓性能；3） 一定的剛性和尺寸穩(wěn)定性；4）良好的焊接性能；作業(yè)31、有一根軸向尺寸很大的軸（圓形截面桿件各截面中心點的連線叫軸線，沿這個方向叫軸向；自截面中心點放射方向叫徑向。自桿件端點到軸線上某點的距離長短叫軸向尺寸），在500 c溫度下工作，承受交扭轉載荷和交變彎曲載荷，軸頸處（軸和軸承配合的部分）承受 摩擦力和接觸壓應力，試分析此軸的失效形式可能有幾種？設計時需要考核哪幾個力學性 能指標？答：根據(jù)

13、其工作條件，此軸失效方式主要是疲勞斷裂和軸頸處磨損，也可能出現(xiàn)沖擊過載斷裂，塑性變形或高溫蠕變。從失效分析看，設計時需要考核力學性能指標：高的疲勞強度，防止疲勞斷裂；優(yōu)良的綜合力學性能，即較高的屈服強度和抗拉強度、較高的韌性，防止塑性變形和沖擊過載斷裂；軸頸處具有高的硬度和耐磨性，防止磨損失效；高的蠕變抗力、耐蝕性等。2、實際晶體中的晶體缺陷有哪幾種類型，它們分別對金屬材料力學性能有何影響？試分別舉一例在實際生產(chǎn)（生活）的應用。答：實際晶體中偏離理想完整點陣的部位或結構稱為晶體缺陷。根據(jù)缺陷在晶體中分布的幾何特點，可將其分為3大類，即點缺陷、線缺陷和面缺陷。點缺陷會使周圍的晶格發(fā)生畸變，進而使

14、位錯運動時阻力增大，從而引起材料強 度、硬度上升，塑性、韌性下降。生產(chǎn)中固溶強化就是利用此原理，比如熱處理（淬火）；加合金元素固溶于奧氏體、鐵素體、馬氏體中，產(chǎn)生固溶強化。位錯是一種及重要的晶體缺陷， 它對金屬的塑性變形， 強度與斷裂有很重要的作用， 塑 性變形就其原因就是位錯的運動， 而強化金屬材料的基本途徑之一就是阻礙位錯的運動。 深 入了解位錯的基本性質(zhì)與行為， 對建立金屬強化機制將具有重要的理論和實際意義。 金屬材如果位錯運動受到的阻礙 位錯的運動是比較復雜的，第二相等都會阻礙位錯運塑性變形抗力提高，晶界 比如，生產(chǎn)中的孕育料的強度與位錯在材料受到外力的情況下如何運動有很大的關系。較大

15、，則材料強度、硬度就會較高。實際材料在發(fā)生塑性變形時， 位錯之間相互反應、 位錯受到阻礙不斷塞積、材料中的溶質(zhì)原子、動，從而使材料出現(xiàn)加工硬化。比如生產(chǎn)中的表面噴丸強化技術。面缺陷原子排列不規(guī)則， 常溫下晶界對位錯運動起阻礙作用， 有較高的強度和硬度。晶粒越細，材料的強度越高，這就是細晶強化。 處理，加合金元素細化奧氏體和鐵素體晶粒及馬氏體針條等。3、何謂過冷度？為什么結晶需要過冷度？它對結晶后晶粒大小有何影響？為什么？答：過冷度是指金屬其熔點（理論結晶溫度）與實際結晶溫度的差值， 合金的過冷度等于其相圖中液相線溫度與實際結晶溫度的差值。過冷度是指平衡結晶溫度與實際結晶溫度之差稱為過冷度。根據(jù)

16、熱力學第二定律，在等溫等壓條件下，一切自發(fā)過程都朝著使系統(tǒng)自由能降低的方向進行。從液、 固金屬自由能 G 與溫度T的關系曲線可知，二曲線相交點對應的溫度稱為平衡結晶溫度。在低于平衡結晶溫度時，固體的自由能低于液體的自由能，液體結晶為固體為自發(fā)過程，所以要使液體結晶， 就必須具有一定的過冷度，以提供結晶的驅(qū)動力，過冷度愈大，液體結晶的傾向愈大。過冷度愈大，冷卻速度越大，生核速率就越大，晶粒就越細小作業(yè)四1、根據(jù)鐵碳相圖指出滲碳體的種類、形成過程及對鐵碳合金力學性能的影響。答：根據(jù)鐵碳相圖滲碳體一般分為5種一次滲碳體（從液體相中析出）其呈白色條帶狀分布在萊氏體之間。二次滲碳體（從奧氏體中析出），沿

17、奧氏體晶界網(wǎng)狀分布。沿原始奧氏體晶界析出且 呈網(wǎng)狀分布，從而勾劃出奧氏體晶界，故成網(wǎng)狀的二次滲碳體。當奧氏體轉變成珠光體 后，二次滲碳體便呈連續(xù)網(wǎng)狀分布在珠光體的邊界上。三次滲碳體（從鐵素體中析出），其分布在鐵素體晶界上，但因量少、極分散，一般 看不到。共晶滲碳體是由液態(tài)鐵碳合金中直接結晶出來的；由于液體原子活動能力強，故共晶 滲碳體常以樹枝狀形態(tài)生長，而且比較粗大；由于形成共晶滲碳體的液態(tài)合金碳含量較 高（4.3%）,故合金中共晶滲碳體的量大。共析滲碳體是由固態(tài)下（奧氏體中）形成的；以比較細小的片狀形式存在；由于形成共析滲碳體的合金的碳含量較低（ 0.77%）,故共析滲碳體的量少。滲碳體是鐵

18、碳合金中的強化相。滲碳體對性能的影響， 既取決于形貌，也取決于數(shù)量，隨著碳的質(zhì)量分數(shù)的增加，強度、硬度增加，塑性、韌性下降。二次滲碳體因呈連續(xù)網(wǎng) 狀分布在珠光體的邊界上，所以會使材料脆性增加。一次滲碳體出現(xiàn)在過共晶鑄鐵，具 有很高的硬度，脆性大，難以加工，強度也低于鋼。2、并根據(jù)Fe-Fe3c相圖分析下列各性能變化的原因：答：滲碳體是鐵碳合金中的強化相，隨著含碳量的增加，滲碳體的量增加，所以材料的強度、硬度增加，塑性、韌性降低，當含碳量大于1.0%,由于網(wǎng)狀滲碳體的出現(xiàn)，導致材料強度下降。當含碳量大于 2.11%,出項粗大的一次滲碳體，材料變得硬脆。3、畫出Fe -C狀態(tài)圖，填出圖中各區(qū)的相和

19、組織。分析緩慢冷卻條件下 T10鋼和含碳量為5.0%鐵的結晶（凝固）過程，要求分別畫出其冷卻曲線并寫出各溫度區(qū)間組織（相） 轉變，以及其室溫組織 。答：作圖略。參見課件和機械工程材料過共析鋼和過共晶鑄鐵的結晶過程。T10室溫組織P+Fe3Cn過共晶鑄鐵室溫組織：Le+ Fe3Ci4、應用杠桿定律分別計算45鋼（含C=0.45% ），鐵素體（F）和Fe3c兩相各占多少（相對質(zhì)量分數(shù)）？有一鋼白金相觀察發(fā)現(xiàn)其F:95%; Fe 3C: 5%;求鋼的含碳量？解：（1）45 號鋼的室溫組織是為 F （Wc=0.0218% C） +P （F+Fe3C） （Wc =0.77%C ）所以45鋼的室溫相是 F

20、和Fe3c （Wc=6.69%）,根據(jù)杠桿定律：相的相對量： Wf=（6.69-0.45）/（6.69-0.0218）=0.9357=93.6%WFe3c=1-93.6%=6.4%或 WFe3c =（0.45-0.0218）/（6.69-0.0218）=0.064=6.4%（2）根據(jù) Wf=（6.69-X）/（6.69-0.0218）=0. 95解得：X=6.69- 0. 95*（6.69-0.0218）=0.355答（1）鐵素體（F）和Fe3c兩相各占93.6%和6.4%（2）鋼的含碳量約為 0.355、查資料，指出下列鋼的類別、成分、室溫顯微組織及用途Q215-A-F ; Q255-B;

21、10 鋼；40Cr; 60Si2Mn ; W18Cr4V答：Q215-A-F普通碳素結構鋼，顯微組織F+P。其余見金屬工藝學 P31Q255-B普通碳素結構鋼，顯微組織F+P。其余見金屬工藝學 P31T10鋼 碳素工具鋼，顯微組織 Fe3C+P。其余見金屬工藝學 P3240Cr合金結構鋼，顯微組織F+P。其余見金屬工藝學 P3460Si2Mn合金結構鋼，顯微組織P （較多）+F。其余見金屬工藝學P35W18Cr4V合金工具鋼，顯微組織P （大量）+F。其余見金屬工藝學P35作業(yè)五1 .在鋼中加入合金元素的主要目的是什么？答：1） ）改善鋼的熱處理工藝性能1） 細化奧氏體晶粒2） 提高淬透性3）

22、 提高回火抗力（2）、合金元素提高鋼的使用性能4） 合金元素使鋼強化（固溶強化、第二相強化、細晶強化）5） 合金元素使鋼獲得特殊性能6） 形成穩(wěn)定的單相組織7） 形成致密氧化膜8） 形成金屬間化合物請分別說出它們的代表鋼號及其使用零件。根據(jù)前面的作用，合金結構鋼、合金工具鋼、特殊性能鋼中各選一種鋼號和零件。2、共析鋼奧氏體等溫轉變產(chǎn)物的形成條件、組織形態(tài)及性能各有何特點？ 答：其等溫轉變在不同溫度區(qū)間可能發(fā)生三種類型：珠光體型轉變（高溫轉變）；貝氏體型轉變（中溫轉變）；馬氏體型轉變（低溫轉變）。2） 珠光體型轉變轉變的產(chǎn)物為珠光體、索氏體和托氏體。其形成的條件為共析鋼在727C550c （實際

23、溫度要低于該值）之間等溫轉變就行。溫度在727C650c之間，形成珠光體（層片之間距離比較大，如果在727c附近保溫時間較長，會形成球狀珠光體）；在650C600c之間，形成索氏體（放大千倍可以分辨出片層狀）；在600c550c之間（用電子顯微鏡可以看出片層狀）。其中片層間距離越小，P的強度、硬度、塑性和韌性都越高。3） 貝氏體型轉變轉變產(chǎn)物為貝氏體。 其形成的條件為共析鋼在 230 C550 c （實際溫度要低于該值）之間等溫轉變。溫度在 350C550c之間，形成上貝氏體。在光學顯微鏡下可以明顯見到成束的、自晶界向晶粒內(nèi)部生成的鐵素體條，它的分布具有羽毛狀特征，上貝氏體塑性和韌性較差，在生

24、產(chǎn)中很少應用；在350c230 c之間形成下貝氏體，它容易被腐蝕，在顯微鏡下顯黑色狀。其具有較高的硬度和耐磨性，它的強度、 韌度和塑性均高于上貝氏體。4） 馬氏體型轉變轉變產(chǎn)物為馬氏體和殘余奧氏體。其形成條件為共析鋼在230c以下等溫轉變就行，當奧氏體中W（C）1%時，得到的是片狀馬氏體（呈雙凸透鏡狀），具有高強度高硬度，但韌性很差，其特點是硬而脆；W（C）0.2%時，形成板狀馬氏體（橢圓形截面的細長條狀），其不但具有很高的強度而且具有良好的塑性和韌性， 同時還具有低的脆性轉變溫度，其缺口敏感性和過載敏感性都較低。介于兩者之間產(chǎn)生 的是兩種馬氏體的混合物，其性能介于二者之間。3、何謂過冷奧氏體

25、？鋼獲得馬氏體的條件是什么？通常將奧氏體化后冷卻到臨界溫度以下（比如亞共析鋼在A1以下）尚未發(fā)生轉變的不穩(wěn)定奧氏體稱為過冷奧氏體。 鋼獲得馬氏體組織的條件是，鋼從熱處理奧氏體狀態(tài)快速冷 卻,來不及發(fā)生擴散分解而發(fā)生無擴散型的相變。4、比較共析鋼過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉變圖與等溫轉變圖的異同點。參見機械工程材料第三章第二節(jié)圖3-11共析鋼奧氏體連續(xù)冷卻轉變圖與等溫轉變圖 的比較的分析。相同點：二者的相同點均是過冷奧氏體的轉變圖解，本質(zhì)上是一致的，都有珠光 體轉變和馬氏體轉變不同點：首先連續(xù)冷卻轉變曲線與等溫轉變曲線臨界冷卻速度不同。其次連續(xù)冷卻轉變曲線位于等溫轉變曲線的右下側，且沒有C曲線的下部分，

26、即共析鋼在連續(xù)冷卻轉變時，得不到貝氏體組織。這是因為共析鋼貝氏體轉變的孕育期很長，當過冷奧氏體連續(xù)冷卻通過貝氏體轉變區(qū)內(nèi)尚未發(fā)生轉變時就已過冷到Ms點而發(fā)生馬氏體轉變，所以不出現(xiàn)貝氏體轉變。作業(yè)61、論述合金元素在鋼中的主要作用（從力學性能改變，對熱處理的影響等方面分析）。答：在鋼中加入合金元素后，鋼的基本組元鐵和碳與加入的合金元素會發(fā)生交互作用。鋼的合金化目的是希望利用合金元素與鐵、碳的相互作用和對鐵碳相圖及對鋼的熱處理的影響來改善鋼的組織和性能。一合金元素對鋼的機械性能的影響提高鋼的強度是加入合金元素的主要目的之一。欲提高強度，就要設法增大位錯運動的阻力。金屬中的強化機制主要有固溶強化、位

27、錯強化、細晶強化、第二相（沉淀和彌散）強化。合金元素的強化作用，正是利用了這些強化機制。1 .對退火狀態(tài)下鋼的機械性能的影響結構鋼在退火狀態(tài)下的基本相是鐵素體和碳化物。合金元素溶于鐵素體中，形成合金鐵素體，依靠固溶強化作用，提高強度和硬度，但同時降低塑性和韌性。2 .對退火狀態(tài)下鋼的機械性能的影響由于合金元素的加入降低了共析點的碳含量、使C曲線右移，從而使組織中的珠光體的比例增大，使珠光體層片距離減小，這也使鋼的強度增加，塑性下降。但是在退火狀態(tài)下，合 金鋼沒有很大的優(yōu)越性。由于過冷奧氏體穩(wěn)定性增大，合金鋼在正火狀態(tài)下可得到層片距離更小的珠光體，或貝氏體甚至馬氏體組織，從而強度大為增加。 Mn

28、、Cr、Cu的強化作用較大，而Si、Al、V、Mo 等在一般含量（例如一般結構鋼的實際含量）下影響很小。3 .對淬火、回火狀態(tài)下鋼的機械性能的影響合金元素對淬火、回火狀態(tài)下鋼的強化作用最顯著，因為它充分利用了全部的四種強化 機制。淬火時形成馬氏體，回火時析出碳化物，造成強烈的第二相強化，同時使韌性大大改 善，故獲得馬氏體并對其回火是鋼的最經(jīng)濟和最有效的綜合強化方法。合金元素加入鋼中，首要的目的是提高鋼的淬透性 ，保證在淬火時容易獲得馬氏體。其 次是提高鋼的回火穩(wěn)定性，使馬氏體的保持到較高溫度，使淬火鋼在回火時析出的碳化物更 細小、均勻和穩(wěn)定。這樣，在同樣條件下，合金鋼比碳鋼具有更高的強度。二、

29、合金元素對鋼熱處理的影響合金元素的加入會影響鋼在熱處理過程中的組織轉變。1 .合金元素對加熱時相轉變的影響合金元素影響加熱時奧氏體形成的速度和奧氏體晶粒的大小。（1）對奧氏體形成速度的影響：Cr、Mo、W、V等強碳化物形成元素與碳的親合力大,形成難溶于奧氏體白合金碳化物 ，顯著減慢奧氏體形成速度；Co、Ni等部分非碳化物形成元素， 因增大碳的擴散速度，使奧氏體的形成速度加快；Al、Sk Mn等合金元素對奧氏體形成速度影響不大。（2）對奧氏體晶粒大小的影響：大多數(shù)合金元素都有阻止奧氏體晶粒長大的作用，但影響程度不同。強烈阻礙晶粒長大的元素有：V、Ti、Nb、Zr等；中等阻礙晶粒長大的元素有：W、

30、Mn、Cr等；對晶粒長大影響不大的元素有：Si、Ni、Cu等；促進晶粒長大的元素：Mn、P等。2 .合金元素對過冷奧氏體分解轉變的影響除Co外，幾乎所有合金元素都增大過冷奧氏體的穩(wěn)定性，推遲珠光體類型組織的轉變，使C曲線右移，即提高鋼的淬透性。常用提高淬透性的元素有：Mo、Mn、Cr、Ni、Sk B等。必須指出，加入的合金元素，只有完全溶于奧氏體時，才能提高淬透性。如果未完全溶解，則 碳化物會成為珠光體的核心，反而降低鋼的淬透性。另外，兩種或多種合金元素的同時加入 （如，銘鎰鋼、銘?zhàn)x鋼等，比單個元素對淬透性的影響要強得多。除Co、Al外，多數(shù)合金元素都使 Ms和Mf點下降。其作用大小的次序是：

31、 Mn、Cr、Ni、 Mo、W、Si。其中Mn的作用最強，Si實際上無影響。Ms和Mf點的下降，使淬火后鋼中殘 余奧氏體量增多。殘余奧氏體量過多時，可進行冷處理（冷至Mf點以下），以使其轉變?yōu)轳R氏體；或進行多次回火，這時殘余奧氏體因析出合金碳化物會使Ms、Mf點上升，并在冷卻過程中轉變?yōu)轳R氏體或貝氏體（即發(fā)生所謂二次淬火）。3 .合金元素對回火轉變的影響4 1）提高回火穩(wěn)定性 合金元素在回火過程中推遲馬氏體白分解和殘余奧氏體的轉變（即在較高溫度才開始分解和轉變），提高鐵素體的再結晶溫度，使碳化物難以聚集長大，因此 提高了鋼對回火軟化的抗力，即提高了鋼的回火穩(wěn)定性。提高回火穩(wěn)定性作用較強的合金元

32、素有：V、Si Mo、W、Ni、Co等。5 2）產(chǎn)生二次硬化 一些Mo、W、V含量較高的高合金鋼回火時，硬度不是隨回火溫度升 高而單調(diào)降低，而是到某一溫度（約400 C）后反而開始增大，并在另一更高溫度 （一般為 550c左右）達到峰值。這是回火過程的二次硬化現(xiàn)象，它與回火析出物的性質(zhì)有關。當回火溫度低于450 c時，鋼中析出滲碳體；在450 c以上滲碳體溶解，鋼中開始沉淀出彌散穩(wěn)定 的難熔碳化物 Mo2C、W2C、VC等，使硬度重新升高，稱為沉淀硬化?；鼗饡r冷卻過程中殘 余奧氏體轉變?yōu)轳R氏體的二次淬火所也可導致二次硬化。2、論述合金元素在鋁、鎂合金中的主要作用（從力學性能改變，對熱處理的影響

33、等方面分析）。答：有色金屬的強度一般較低。例如 ，常用的有色金屬鋁、銅、鈦在退火狀態(tài)的強度極 限分別只有80100MPa、220MPa和450600MPa 。因此，設法提高有色金屬的強度一 直是有色冶金工作者的一個重要課題。目前，工業(yè)上主要通過加合金元素采用以下幾種方法并通過適當熱處理來強化有色金屬。1 ）固溶強化純金屬由于強度低，很少用作結構材料，在工業(yè)上合金的應用遠比純金屬廣泛。合金組 元溶入基體金屬的晶格形成的均勻相稱為固溶體。形成固溶體后基體金屬的晶格將發(fā)生程度不等的畸變，但晶體結構的基本類型不變。固溶體按合金組元原子的位置可分為替代固溶體和間隙固溶體；按溶解度可分為有限固溶體和無限固

34、溶體；按合金組元和基體金屬的原子分布方式可分為有序固溶體和無序固溶體。絕大多數(shù)固溶體都屬于替代固溶體、有限固溶體和無序固溶體。替代固溶體的溶解度取決于合金組元和基體金屬的晶體結構差異、原子大小差異、電化學性差異和電子濃度因素。間隙固溶體的溶解度則取決于基體金屬的晶體結構類型、 晶體間隙的大小和形狀以及合金組元的原子尺寸。純金屬一旦加入合金組元變?yōu)楣倘荏w，其強度、硬度將升高而塑性將降低 ，這個現(xiàn)象稱為固溶強化。固溶強化的機制是：金屬材料的變形主要是依靠位錯滑移完成的，故凡是可以增大位錯滑移阻力的因素都將使變形抗力增大，從而使材料強化。合金組元溶入基體金屬的晶格形成固溶體后，不僅使晶格發(fā)生畸變，同

35、時使位錯密度增加。 畸變產(chǎn)生的應力場與位錯周圍的彈性應力場交互作用，使合金組元的原子聚集在位錯線周圍形成“氣團”。位錯滑移時必須克服氣團的釘扎作用，帶著氣團一起滑移或從氣團里掙脫出來，使位錯滑移所需的切應力增大。此外 ，合金組元的溶入還將改變 基體金屬的彈性模量、擴散系數(shù)、內(nèi)聚力和晶體缺陷，使位錯線彎曲，從而使位錯滑移的阻力增大。在合金組元的原子和位錯之間還會產(chǎn)生電交互作用和化學交互作用，也是固溶強化的原因之一。在以固溶強化作為主要強化方法時，應選擇在基體金屬中溶解度較大的組元作為合金元素，例如在鋁合金中加入銅、鎂；在鎂合金中加入鋁、鋅；在銅合金中加入鋅、鋁、 錫、饃;在鈦合金中加入鋁、鈕等。

36、第二 ，合金組元與基體金屬的原子尺寸差異對固溶強化 效果起主要作用。原子尺寸差異越大，則替代固溶體的強化效果越好。第三 ，對同一種固溶體，強度隨濃度增加呈曲線關系升高，在濃度較低時，強度升高較快，以后漸趨平緩，大約在原子分數(shù)為50 %時達到極大值。以普通黃銅為例：H96的含鋅量為4 % , b b為240MPa ,與 純銅相比其強度增加 911 %;H90的含鋅量為10 % , bb為260MPa ,與H96相比強度僅提 高813 %。第四，對同一基體金屬，在濃度相同時，形成間隙固溶體較形成替代固溶體的強化 效果更好，這是由于間隙固溶體的晶格畸變更為嚴重之故，但由于間隙固溶體的溶解度一般較小，

37、其總的強化效果不大。第五 ，在固溶強化的同時，合金的塑性將降低。也就是說 ，固溶 強化是以犧牲部分塑性為代價的。一般來說，固溶體的塑性降低不多，仍然可以承受塑性加工。例如，在銅中加入適當饃形成固溶體 ，使其硬度增加到 HB6080 ,延伸率降至50 %;如 果通過形變強化使硬度增加到同樣水平，延伸率將降至12 %第六，采用多元少量的復雜合金化原則，其強化效果較少元多量好，并且能將強化效果保持到較高溫度。第七 ，與其它 強化方法相比，固溶強化的強度增幅較小，在固溶體濃度較高時更加明顯。固溶強化在有色金屬生產(chǎn)實踐中得到廣泛應用。目前工業(yè)上使用的大多數(shù)有色金屬合金其顯微組織或全部是固溶體 （如單相黃

38、銅、“型和3型鈦合金、普通白銅以及部分防銹鋁合 金），或是在固溶體基體上分布著第二相 （如復相黃銅、a +3型鈦合金、大多數(shù)鋁合金和鎂 合金以及各種軸承合金）。這是因為這些合金不僅具有較高的強度，而且可以承受軋制、擠壓、拉拔和鍛造等各種形式的塑性加工。2 ）細晶強化有色金屬生產(chǎn)的第一道工序是熔煉和鑄造。熔煉的目的是合金化和精煉，鑄造的目的是獲得成分、組織、性能符合要求的具有一定形狀和尺寸的鑄錠（或鑄件）。鑄造過程是一個結晶過程，液態(tài)金屬在冷凝過程中將通過形核和長大形成由許多晶粒組成的多晶組織。晶界上原子排列紊亂，雜質(zhì)富集，晶體缺陷的密度較大，且晶界兩側晶粒的位向也不同，所有這些因素都對位錯滑移

39、產(chǎn)生很大的阻礙作用，從而使強度升高。有色合金常進行變質(zhì)處理（細晶），來改善力學性能。晶粒越細小，晶界總面積就越大，強度越高，這一現(xiàn)象稱為細晶強化。 細晶強化在提高強度的同時 ，也提高材料的塑性和韌性，是金屬材料常用的強韌化方法之一。這是因為細晶材料在發(fā)生塑性變形時各個晶粒變形比較均勻，可以承受較大變形量之故。細晶粒受到外力發(fā)生塑性變形可分散在更多的晶粒內(nèi)進行，塑性變形較均勻，應力集中較??；此外，晶粒越細，晶界面積越大，晶界越曲折，越不利于裂紋的擴展。晶粒越細小， 位錯集群中位錯個數(shù)越小，應力集中越小，所以材料的強度越高；晶界越多，晶粒越細，晶粒的平均值（d）越小，材料的屈服強度就越高。第三，細

40、晶強化的效果不僅與晶粒大小有關，還與晶粒的形狀和第二相晶粒的數(shù)量和分布有關。欲取得較好的強韌化效果，應防止第二相晶粒不均勻分布以及形成網(wǎng)狀、骨骼狀、粗大塊狀、針狀等不利形狀。第四 ，晶粒大小常會 出現(xiàn)“組織遺傳”現(xiàn)象，即一旦在生產(chǎn)中的某個環(huán)節(jié)形成了粗大晶粒，以后就難以細化。故晶粒度始終是有色金屬各個生產(chǎn)工序中的一個重要質(zhì)量指標。第五，晶界在室溫下阻礙位錯滑移，在高溫下卻成了材料的脆弱之處，且材料在高溫下的塑性變形機制與室溫塑性變形機制也有所不同，故細晶強化僅適用于提高室溫強度，對提高高溫強度并不適用，甚至適得其反。細晶強化在有色金屬生產(chǎn)過程中得到廣泛應用。在鑄造時，晶粒大小取決于形核率和長大速

41、率，任何使形核率提高和長大速度降低的因素均可使晶粒細化。對較小的鑄錠 ，常用的 方法是增大冷卻速度以提高結晶時的過冷度，從而提高形核率。對較大的鑄錠 ，常采用機械振動、電磁振動、超聲波處理等方法，使正在生長的晶粒破碎并因此提供了更多的晶粒，從而細化晶粒。更常用的方法是向熔體中加入適當?shù)淖冑|(zhì)劑（孕育劑），它們均勻地分布在熔體中，或作為非自發(fā)形核的固相基底使形核率大大提高（如在含115 %Mn的鋁液中加入0109 %Ti）;或被吸附在正在生長的晶粒表面 ，阻礙晶粒長大（如在Al2Si合金熔體中加入鈉 鹽）；或與晶體發(fā)生化學作用，使晶粒的形狀發(fā)生改變，經(jīng)變質(zhì)處理的強化效果是十分明顯 的。在隨后的生產(chǎn)

42、過程中，還可以通過塑性加工、退火、熱處理等工藝細化組織。對材料進 行大變形量塑性變形然后進行低溫、短時再結晶退火，可以細化晶粒。在熱處理過程中采用快速加熱技術和適當?shù)臒崽幚砉に?，也可以細化組織。3 形變強化形變強化亦稱為冷變形強化、加工硬化和冷作硬化。生產(chǎn)金屬材料的主要方法是塑性加 工，即在外力作用下使金屬材料發(fā)生塑性變形，使其具有預期的性能、形狀和尺寸。在再結晶溫度以下進行的塑性變形稱為冷變形。金屬材料在冷變形過程中強度將逐漸升高，這一現(xiàn)象稱為形變強化。形變強化現(xiàn)象在材料的應力2應變曲線上可以明顯地顯示出來，見圖3。圖中的BC段稱為流變曲線，它表示在塑性變形階段，隨著應變增加，強度將呈曲線關

43、系提高。形變強化的機理是：冷變形后金屬內(nèi)部的位錯密度將大大增加，且位錯相互纏結并形成胞狀結構（形變亞晶），它們不但阻礙位錯滑移，而且使不能滑移的位錯數(shù)量劇增，從而大大增加了位錯滑移的難度并使強度提高。形變強化遵循以下規(guī)律：第一，隨著變形量增加，強度提高而塑性和韌性逐漸降低 ，逐漸接近于零，第二，隨著塑性變形量增加，強度呈曲線關系 提高，強度增值較大值后，漸趨平緩。第三，形變強化受材料塑性限制，當變形量達到一定程 度后，材料將發(fā)生斷裂報廢。第四，形變強化的效果十分明顯，強度增值較大，可達百分之幾 十甚至一倍以上。 例如，純銅經(jīng)強烈冷變形,強度極限（T b可從220MPa提高至450MPa ;工

44、業(yè)純鈦通過形變強化,使b b可從750MPa提高至1300MPa 。第五，形變強化僅適用于冷 變形。在溫度高于再結晶的熱加工過程中，由于同時發(fā)生導致材料軟化的回復和再結晶，形變強化將不發(fā)生或不明顯。第六，形變強化可以通過再結晶退火消除，使材料的組織和性能基本上恢復到冷變形之前的狀態(tài)。形變強化在工業(yè)上具有廣泛的實用價值，幾乎適用于所有的有色金屬材料，并且是純金屬、單相固溶體合金和熱處理不能強化合金的主要強化方法。 某些有色金屬在冷變形后能形成較好的形變織構，從而在一定方向得到強化，這個現(xiàn)象稱為織構強化，在工業(yè)上也有一定實用價值 （如鈦合金板材的織構強化 ）。4 第二相強化第二相強化亦稱過剩相強化

45、。目前工業(yè)上使用的合金大都是復相或多相合金，其顯微組織為在固溶體基體上分布著第二相（過剩相）。第二相是通過加入合金元素然后經(jīng)過塑性加工和熱處理形成，也可通過粉末冶金等方法獲得。第二相大都是硬脆、晶體結構復雜、熔點 較高的金屬化合物，有時是與基體相不同的另一種固溶體。第二相的存在一般都使合金的強 度升高，其強化效果與第二相的特性、數(shù)量、大小、形狀和分布均有關系，還與第二相與基體相的晶體學匹配情況、界面能、界面結合等狀況有關，這些因素往往又互相聯(lián)系 ，互相影響，情況十分復雜。即并非所有的第二相都能產(chǎn)生強化作用，只有當?shù)诙鄰姸容^高時，合金才能強化。如果第二相是難以變形的硬脆相，合金的強度主要取決于

46、硬脆相的存在情況。當?shù)诙喑实容S狀且細小均勻地彌散分布時，強化效果最好；當?shù)诙啻执?、沿晶界分布或呈粗大?狀時，不但強化效果不好，而且合金明顯變脆。如果第二相十分細小，并且彌散分布在基體相晶粒中，稱為彌散分布型多相合金。經(jīng) 過淬火+時效處理的鋁合金、經(jīng)過淬火 +時效處理的鈦合金、以及許多高溫合金和粉末合金 均屬于這類合金。有時將過飽和固溶體進行時效處理沉淀出彌散第二相產(chǎn)生的強化作用稱為 沉淀強化，而將通過粉末冶金方法加入彌散第二相產(chǎn)生的強化作用稱為彌散強化。5 熱處理強化許多鋁合金、鎂合金和銅合金都可以通過淬火、時效提高強度，許多鈦合金（主要是3型鈦合金和a + 3型鈦合金）可以通過馬氏體轉

47、變提高強度，而且強度增幅很大，有時可以通過熱處理將強度提高百分之幾十甚至幾倍，見表4。鋁合金、鎂合金和鍍青銅的熱處理強化機制是：先通過固溶淬火獲得過飽和固溶體，在隨后白時效（人工時效或自然時效）過程中將在基體上沉淀出彌散分布的第二相（溶質(zhì)原子富集區(qū)、過渡相或平衡相 ），通過沉淀強化使合金的強度升高。在熱處理前后第二相的組織形態(tài)發(fā)生了很大變化，而這些變化均有利于合金強化。表 5反映了 Al - Cu合金在熱處理前后的組織變化情況。鈦合金的熱處理強化和鋁合金有本質(zhì)上的區(qū)別。鈦合金淬火的目的是為了獲得馬氏體在隨后的時效過程中通過馬氏體分解析出彌散分布的第二相，從而起到強化作用。 馬氏體強化實際上是一

48、種綜合性強化方法，它綜合了細晶強化（馬氏體晶粒遠較母相晶粒細小）、固溶 強化（馬氏體是過飽和固溶體）、位錯強化（馬氏體中含有高密度位錯 ）和第二相強化（主要是不 可變形微粒的沉淀強化）于一體，操作亦比較簡便，是一種經(jīng)濟而有效的強化方法。下表顯 示了幾種鈦合金的熱處理強化效果。應當強調(diào)的是，熱處理強化不僅可以提高有色金屬的強度，往往還可以同時提高合金的塑性、韌性、抗蝕性和塑性加工性能，在工業(yè)上應用很廣。有色金屬的形變熱處理逐漸在工業(yè)上獲得廣泛應用。形變熱處理將塑性變形與熱處理結合，強化效果很好，往往不降低韌性甚至使韌性稍有改善。以鈦合金為例，經(jīng)過形變熱處理后強度極限可提高 520 % ,屈服強度

49、增加1030 % ,此外塑性、疲勞強度、熱強性、抗蝕 性也可得到不同程度的提高。影響形變強化效果的主要因素是合金成分、變形溫度、變形量、冷卻速度和熱處理工藝等作業(yè)71、何謂退火和正火？兩者的特點和用途有什么不同？退火是將鋼件加熱到 Ac1或Ac3以上（3050C），保溫一段時間，然后再緩慢的冷 卻（一般用爐冷）。正火是將鋼件加熱到 Ac3或Acm以上（3050C）,保溫一段時間，然后在空氣中冷 去八冷卻速度比退火稍快。退火與正火的主要區(qū)別是：正火是完全退火的一種特例，二者僅是冷卻速度不同，通常退火是隨爐冷而正火是在空氣中冷卻，正火既適用于亞共析鋼也適用于過共板鋼，對于共析鋼，正火一般用于 消除

50、網(wǎng)狀碳化物；對于亞共析鋼，正火的目的與退火基本相同，主要是細化晶粒，消除 組織中的缺陷，但正火組織中珠光體片較退火者細，且亞共析鋼中珠光數(shù)量多鐵素體數(shù) 量少，因此，經(jīng)正火后鋼的硬度、強度均較退火的高，由此可知，在生產(chǎn)實踐中，鋼中 有網(wǎng)狀滲碳體的材料需先經(jīng)正火消除后方可使用其他工藝，而對熱處理后有性能要求的材料，則據(jù)要求的不同及鋼種不同選擇退火工藝，如：要求熱處理后有一定的強度、硬度，可選擇正火工藝；要求有一定的塑性，盡量降低強度、硬度的則應選擇退火工藝。生產(chǎn)上常用的退火操作種類（1）完全退火（俗稱退火）主要用于亞共橋鋼和合金鋼的鑄件、鍛件及熱軋型材， 有的也用做焊接結構件，其目的是細化晶粒，改

51、善組織，消除殘余應力，降低硬度、提 高塑性，改善切削加工性能，完全退火是一種時間很長的退火工藝，為了縮短其退火時 間，目前常采用等溫火的工藝來取代完全退火工藝，同完全退火比較，等溫火的目的與 完全退火相同，但它大大縮短了退火時間。（2）球化退火主要用于過共析鋼及合金工具鋼（如刀具、量具、模具以及軸承等 所有鋼種）。其目的主要是降低硬度，改善切削加工性，并為以后淬火作好準備。（3）去應力退火（又稱低溫退火）主要用來消除鑄件、鍛件及焊接件、熱軋件等 內(nèi)應力。（4）再結晶退火用來消除冷加工（冷拉、冷沖、冷軋等）產(chǎn)生的加工硬化。目的 是消除內(nèi)應力，提高塑性，改善組織。（5）擴散退火主要用于合金鋼，特別

52、是合金鋼的鑄件和鋼錠。目的是利用高溫下 原子具有較大的擴散能力來減輕或消除鋼中化學成分不均勻的現(xiàn)象。2、鋼淬火后所獲得的馬氏體組織與鐵素體有何相同和不同之處？鋼中的馬氏 體組織表現(xiàn)出什么特性？在鋼中馬氏體和鐵素體具有相同的結構，都是碳在a鐵中的固溶體，但馬氏體是碳在a鐵中的過飽和固溶體，鐵素體是碳在a鐵中的間隙固溶體。馬氏體中過飽和溶解有碳元素，所以它可以很硬，實際上低碳馬氏體的硬度并不高。 馬氏體中還有大量位錯和其它亞結構，也是使它硬度增大的因素，馬氏體的三維組織形 態(tài)通常有片狀或者板條狀，但是在金相觀察中（二維）通常表現(xiàn)為針狀。高的強度和硬度是鋼中馬氏體的主要特征之一 。3、鋼在淬火后為什

53、么要回火？三種類型回火的加熱溫度規(guī)范、目的和應用有什么不同？淬火后的馬氏體加殘余奧氏體組織，是一種不穩(wěn)定的組織，會隨時發(fā)生轉變，引起 零件形狀和尺寸的變化，同時零件淬火后有較大的熱應力和組織應力存在，如果不及時 消除這些應力，就會進一步擴展；而這種應力又往往分布在尖角、缺口、孔眼等部位， 形成應力集中。應力的集中和擴展， 會使零件變形和開裂， 所以應當及時消除應力。有部分零件需要通過熱處理來提高它的機械性能，如強度、韌性等，使它在運轉過程中具 有一定的抗力，以保證較長的使用壽命。這樣的熱處理往往安排在粗加工之后。要滿足零件機械性能的要求，使它有良好的切削加工性能，還必須把淬火后得到的含碳過飽

54、和的馬氏體作回火處理，使碳原子析出形成粒狀的滲碳體，從而得到回火索氏體或回火 屈氏體等組織。綜上所述，為了穩(wěn)定組織，穩(wěn)定尺寸，及時消除內(nèi)應力，避免變形和裂紋的產(chǎn)生；為了調(diào)整組織，使零件具有良好的加工性能和使用性能，就必須將淬火后 的零件及時地進行回火?；鼗鸩僮饕话憧煞秩悾焊邷鼗鼗?，指溫度在A1線以下至500 c范圍內(nèi)的回火；高溫回火的目的是為了獲 得回火索氏體或珠光體為主的組織，以得到良好的綜合機械性能 （既有較高的硬度、強度，又有較好的塑性、韌性）。所以高溫回火常作為調(diào)質(zhì)工序，（即淬火加高溫回火）。此外高溫回火也可用于不淬火狀態(tài)下的零件，以消除應力，預防變形的處理，如焊接結構件消 除焊接應

55、力的處理。高溫回火還作為表面淬火返工處理的中間工序，以消除應力，降低 硬度，代替退火工序。高溫回火用在正火后，則常常是為了降低硬度、改善切削加工性 能。高溫回火還可以用來制作復雜零件和高合金鋼制造的零件在熱處理前（包括滲碳等）的預處理工序。調(diào)質(zhì)即淬火和高溫回火的綜合熱處理工藝。調(diào)質(zhì)件大都在比較大的動載荷作用下工作，它們承受著拉伸、壓縮、彎曲、扭轉或剪切的作用，有的表面還具有摩擦，要求有 一定的耐磨性等等?？傊慵幵诟鞣N復合應力下工作。這類零件主要為各種機器和 機構的結構件，如軸類、連桿、螺栓、齒輪等，在機床、汽車和拖拉機等制造工業(yè)中用 得很普遍。尤其是對于重型機器制造中的大型部件，調(diào)質(zhì)處理

56、用得更多.因此，調(diào)質(zhì)處 理在熱處理中占有很重要的位置。中溫回火，指溫度在 250 500c范圍內(nèi)的回火；中溫回火能保證零件有較高的彈 性極限和抗疲勞強度，這時零件的金相組織是回火屈氏體或回火索氏體。根據(jù)這種特性，中溫回火常用于彈簧、高強度齒輪、錘桿、模具、高車(俗稱天車、行車)車輪及其它車輪踏面的熱處理。低溫回火，指溫度在250c以下的回火。低溫回火所得到的組織是回火馬氏體或回 火馬氏體加回火屈氏體。一般說來，這種回火不降低或少降低硬度，它的目的主要是為 了消除應力，故對于要求高硬度、高耐磨性的零件如高速齒輪、鈾承等零件都采用這種 回火。4、說明鋸條、汽車鋼板彈簧、車床主軸、變速箱齒輪、發(fā)動機曲軸的最終熱處鋸條：退火后加工成型，再淬火 +低溫回火 端部發(fā)藍處理(防銹)汽車鋼板彈簧：油淬+中溫回火車床主軸、變速箱齒輪見教材 P35表1-8發(fā)動機曲軸：曲軸的