工程材料重點難點考點

1、2011/2/13第一章金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶1. 解釋下列名詞點缺陷，線缺陷，面缺陷，亞晶粒，亞晶界，刃型位錯，單晶體，多晶體，過冷度，自發(fā)形核，非自發(fā)形核，變質(zhì)處理，變質(zhì)劑。答：點缺陷：原子排列不規(guī)則的區(qū)域在空間三個方向尺寸都很小，主耍指空位間隙原子、置 換原子等。線缺陷：原了排列的不規(guī)則區(qū)域在空間一個方向上的尺寸很人，而在其余兩個方向上的尺寸 很小。如位錯。面缺陷：原子排列不規(guī)則的區(qū)域在空間兩個方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。 如晶界和亞晶界。亞晶粒：在多晶體的每一個晶粒內(nèi)，晶格位向也并非完全一致，而是存在著許多尺寸很小、 位向差很小的小品塊，它們相互鑲嵌而成品粒，稱亞品粒。亞晶

2、界：兩相鄰亞晶粒間的邊界稱為亞晶界。刃型位錯：位錯可認為是晶格中一部分晶體相對于另一部分晶體的局部滑移而造成?；撇?分與未滑移部分的交界線即為位錯線。如果相對滑移的結(jié)果上半部分多出一半原子面，多余 半原子面的邊緣好像插入晶體中的-把刀的刃口，故稱"刃型位錯”。單晶體：如果一塊晶體，其內(nèi)部的晶格位向完全一致，則稱這塊晶體為單晶體。多晶體：由多種晶粒組成的晶體結(jié)構(gòu)稱為“多晶體”。過冷度：實際結(jié)品溫度與理論結(jié)晶溫度之差稱為過冷度。自發(fā)形核：在一定條件f,從液態(tài)金屬中直接產(chǎn)生，原子呈規(guī)則排列的結(jié)晶核心。非自發(fā)形核：是液態(tài)金屬依附在一些未溶顆粒表面所形成的晶核。變質(zhì)處理：在液態(tài)金屬結(jié)晶前,特

3、意加入某些難熔固態(tài)顆粒,造成大量可以成為非自發(fā)晶核 的固態(tài)質(zhì)點，使結(jié)晶時的晶核數(shù)日大大増加，從而提高了形核率，細化晶粒，這種處理方法 即為變質(zhì)處理。變質(zhì)劑：在澆注前所加入的難熔雜質(zhì)稱為變質(zhì)劑。2. 常見的金屬晶體結(jié)構(gòu)有哪兒種？ a-fe、 fe、al、cu、ni、pb、cr、v、mg、 zn各屬何種晶體結(jié)構(gòu)？答：常見金屬晶體結(jié)構(gòu)：體心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格；a-fe、cr、v屈于體心立方晶格；y -fe、al、cu、ni> pb屬于面心立方晶格；mg> zn屬于密排六方晶格：3 .配位數(shù)和致密度可以用來說明哪些問題？答：用來說明品體中原子排列的緊密程度。品體屮配位數(shù)和

4、致密度越人，則品體中原子排列 越緊密。4. 品面指數(shù)和品向指數(shù)有什么不同？答：晶向是指晶格小各種原子列的位向，用晶向指數(shù)來表示，形式為；晶面是指晶格中不 同方位上的原子面，用晶面指數(shù)來表示，形式為。5. 實際品體中的點缺陷，線缺陷和而缺陷對金屬性能有何影響？ 答:如果金屬中無晶體缺陷時,通過理論計算具有極高的強度,隨著晶體中缺陷的增加,金 屬的強度迅速下降，當缺陷増加到一定值后，金屬的強度乂隨晶體缺陷的增加而增加。因此, 無論點缺陷，線缺陷和面缺陷都會造成品格崎變，從而使品體強度增加。同時品體缺陷的存 在還會增加金屬的電阻，降低金屈的抗腐蝕性能。6. 為何單胡體具有各向異性，而多晶體在一般情況

5、下不顯示出各向異性？答：因為單品體內(nèi)各個方向上原子排列密度不同，造成原子間結(jié)合力不同，因而表現(xiàn)出各向 異性；而多品體是山很多個單品體所組成，它在各個方向上的力相互抵消平衡，因而表現(xiàn)各 向同性。7. 過冷度與冷卻速度有何關(guān)系？它對金屬結(jié)晶過程有何影響?對鑄件晶粒大小有何影響？ 答：冷卻速度越大，則過冷度也越人。隨著冷卻速度的增大，則品體內(nèi)形核率和長大速 度部加快，加速結(jié)晶過程的進行，但當冷速達到一定值以后則結(jié)晶過程將減慢，因為這時原 子的擴散能力減弱。過冷度增人，af大，結(jié)晶驅(qū)動力人，形核率和長人速度都人，且n 的增加比g增加得快，捉高了 n與g的比值，品粒變細，但過冷度過大，對品粒細化不利,

6、結(jié)晶發(fā)生困難。8. 金屬結(jié)晶的基本規(guī)律是什么？晶核的形成率和成長率受到哪些因素的影響？答：金屬結(jié)晶的基本規(guī)律是形核和核長人。受到過冷度的影響，隨著過冷度的增大，晶 核的形成率和成反率都增人，但形成率的增長比成長率的增長快；同時外來難熔雜質(zhì)以及振 動和攪拌的方法也會增大形核率。9. 在鑄造生產(chǎn)中，采用哪些措施控制品粒大?。吭谏a(chǎn)小如何應用變質(zhì)處理？答：采用的方法：變質(zhì)處理，鋼模鑄造以及在砂模屮加冷鐵以加快冷卻速度的方法來控制 品粒人小。變質(zhì)處理：在液態(tài)金屬結(jié)品前，特意加入某些難熔固態(tài)顆粒，造成人量可以成 為非自發(fā)晶核的固態(tài)質(zhì)點，使結(jié)晶時的晶核數(shù)目人大増加，從而提高了形核率，細化晶粒。 機械振動、

7、攪拌。第二章 金屬的塑性變形與再結(jié)晶1. 解釋下列名詞:加工硬化、回復、再結(jié)晶、熱加工、冷加工。答：加工碩化：隨著塑性變形的增加，金屬的強度、破度迅速増加；塑性、韌性迅速下降的 現(xiàn)象?；貜停簽榱讼饘俚募庸び不F(xiàn)彖，將變形金屈加熱到某一溫度，以使其組織和性能發(fā)生 變化。在加熱溫度較低時，原子的活動能力不大，這時金屬的品粒大小和形狀沒有明顯的變 化，只是在品內(nèi)發(fā)生點缺陷的消失以及位錯的遷移等變化，因此，這時金屬的強度、硬度和 塑性等機械性能變化不大，而只是使內(nèi)應力及電阻率等性能顯莆降低。此階段為冋復階段。 再結(jié)晶：被加熱到較高的溫度時，原子也具有較人的活動能力，使晶粒的外形殲始變化。從 破碎拉

8、長的品粒變成新的等抽品粒。和變形前的晶粒形狀相似，品格類型相同，把這一階段 稱為“再結(jié)品”。熱加工：將金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上一定溫度進行壓力加工。冷加工：在再結(jié)晶溫度以下進行的壓力加工。2. 產(chǎn)生加工硬化的原因是什么？加工喚化在金屬加工中有什么利弊？答：隨著變形的增加，晶粒逐漸被拉長，直至破碎，這樣使各晶粒都破碎成細碎的亞晶粒, 變形愈人，晶粒破碎的程度愈人，這樣使位錯密度顯著增加；同時細碎的亞晶粒也隨著晶粒 的拉長而被拉長。因此，隨著變形屋的增加，由于晶粒破碎和位錯密度的增加，金屬的犁性 變形抗力將迅速增大，即強度和碩度顯著提窩，而塑性和韌性下降產(chǎn)生所謂“加工碩化”現(xiàn) 象。金屬的加工硬化現(xiàn)

9、象會給金屬的進一步加工帶來困難，如鋼板在冷軋過程屮會越軋越 硬，以致最后軋不動。另一方面人們可以利用加工硬化現(xiàn)彖，來提髙金屬強度和硬度，如冷 拔高強度鋼絲就是利用冷加工變形產(chǎn)牛的加工便化來提高鋼絲的強度的。加工硬化也是某些 壓力加工工藝能夠?qū)崿F(xiàn)的重要因索。如冷拉鋼絲拉過?？椎牟糠?，由于發(fā)生了加工碩化，不 再繼續(xù)變形而使變形轉(zhuǎn)移到尚未拉過?？椎牟糠?，這樣鋼絲才可以繼續(xù)通過?？锥尚?。3. 劃分冷加工和熱加工的主要條件是什么？答：主要是再結(jié)晶溫度。在再結(jié)晶溫度以下進行的壓力加工為冷加工，產(chǎn)牛加工硬化現(xiàn)象； 反z為熱加工，產(chǎn)生的加工硬化現(xiàn)彖被再結(jié)品所消除。4. 與冷加工比較，熱加工給金屬件帶來的益處

10、有哪些？答(1)通過熱加工，可使鑄態(tài)金屬中的氣孔焊合，從而使其致密度得以提離。(2) 通過熱加工，可使鑄態(tài)金屬屮的枝品和柱狀品破碎，從而使品粒細化，機械性能提高。(3) 通過熱加工，可使鑄態(tài)金屬中的枝晶偏析和非金屈夾雜分布發(fā)生改變，使它們沿著變 形的方向細碎拉長，形成熱壓力加工“纖維組織”(流線)，使縱向的強度、塑性和韌性顯著 大于橫向。如果合理利用熱加工流線，盡量使流線與零件工作時承受的最人拉應力方向-致, 而與外加切應力或沖擊力相垂直，可提高零件使用壽命。5. 為什么細晶粒鋼強度高，塑性，韌性也好？答：晶界是阻礙位錯運動的，而各晶粒位向不同，互相約束，也阻礙晶粒的變形。因此，金 屬的品粒愈

11、細，其品界總血積愈大，每個品粒周圍不同取向的品粒數(shù)便愈多，對瞰性變形的 抗力也愈大。因此，金屬的品粒愈細強度愈高。同時品粒愈細，金屬單位體積中的品粒數(shù)便 越多，變形時同樣的變形疑便可分散在更多的晶粒中發(fā)牛，產(chǎn)牛較均勻的變形，而不致造成 局部的應力集中，引起裂紋的過早產(chǎn)生和發(fā)展。因此，蜩性，韌性也越好。6. 金屬經(jīng)冷塑性變形后，組織和性能發(fā)生什么變化？答：晶粒沿變形方向拉長，性能趨于各向界性，如縱向的強度和塑性遠人于橫向等；晶 粒破碎，位錯密度増加，產(chǎn)牛加工硬化，即隨著變形量的增加，強度和硬度顯著提高，而須 性和切性下降；織構(gòu)現(xiàn)象的產(chǎn)生，即隨著變形的發(fā)生，不僅金屬中的品粒會被破碎拉長， 而且各晶

12、粒的晶格位向也會沿著變形的方向同時發(fā)牛轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動結(jié)果金屬中每個晶粒的晶格 位向趙于人體-致，產(chǎn)?？棙?gòu)現(xiàn)象；冷壓力加工過程中由于材料各部分的變形不均勻或晶 粒內(nèi)各部分和各晶粒間的變形不均勻，金屬內(nèi)部會形成殘余的內(nèi)應力，這在-般情況下都是 不利的，會引起零件尺寸不穩(wěn)定。7. 分析加工碩化對金屬材料的強化作用？答：隨著袈性變形的進行，位錯密度不斷増加，因此位錯在運動時的相互交割、位錯纏結(jié)加 劇，使位錯運動的阻力增人，引起變形抗力的增加。這樣，金屬的槊性變形就變得閑難，要 繼續(xù)變形就必須增大外力，因此提高了金屬的強度。8. 已知金屬鉤、鐵、鉛、錫的熔點分別為3380°c、1538°

13、c> 327°c、232*c，試計算這些金 屬的最低再結(jié)品溫度，并分析錚和鐵在1100°c下的加工、鉛和錫在室溫(20°c )下的加工 各為何種加工？答：t 再=0.4t 熔；鉤 t 再=0.4* ( 3380+273 ) -273=1188.2 °c ;鐵 t 再=0.4* (1538+273 )卜273=451.4 °c;鉛 t 再珂0.4* ( 327+273 ) -273=-33 °c ;錫 t 再珂0.4* (232+273 )-273=-71°c.|±|于鵠 t 再為 1188.2°c

14、>1100°c,因此屬于熱加工;鐵 t 再為 451.4°c <1100 °c，因此屬于冷加工；鉛t再為-33°c<20°c,屬于冷加工：錫t再為-71<20°c,屬 于冷加工。9. 在制造齒輪時，有時采用噴丸法(即將金屬丸噴射到零件農(nóng)而上)使齒面得以強化。試 分析強化原因。答：高速金屬丸噴射到零件表面上，使工件表而層產(chǎn)生塑性變形，形成一定厚度的加工硬化 層，使齒面的強度.硬度升高。第三章合金的結(jié)構(gòu)與二元狀態(tài)圖1. 解釋下列名詞:合金，組元，相，相圖；固溶體，金屬間化合物，機械混合物；枝晶偏析，比重偏析；固溶

15、強化，彌散強化。答：介金：通過熔煉，燒結(jié)或其它方法，將-種金屬元素同一種或兒種其它元素結(jié)介在一起 所形成的具有金屬特性的新物質(zhì)，稱為合金。組元：組成合金的最基本的、獨立的物質(zhì)稱為組元。和：在金屬或合金中，凡成分相同、結(jié)構(gòu)相同并與其它部分有界面分開的均勻組成部分，均 稱之為相。相圖：用來表示合金系中各個合金的結(jié)晶過程的簡明圖解稱為相圖。固溶體：合金的組元之間以不同的比例混合，混合后形成的固相的晶格結(jié)構(gòu)與纟ii.成合金的某 一組元的相同，這種相稱為固溶體。金屈間化合物：合金的組元間發(fā)生相互作用形成的一種具有金屬性質(zhì)的新相，稱為金屬間化 合物。它的晶體結(jié)構(gòu)不同于任一組元，用分子式來表示其組成。機械混

16、合物：合金的組織山不同的相以不同的比例機械的混合在-起，稱機械混合物。枝晶偏析：實際生產(chǎn)屮，合金冷卻速度快，原子擴散不充分，使得先結(jié)晶出來的固溶體合金 含高熔點組元較多，后結(jié)晶含低熔點組元較多，這種在品粒內(nèi)化學成分不均勻的現(xiàn)彖稱為枝品偏析。比重偏析：比重偏析是由組成相與溶液z間的密度差別所引起的。如果先共晶相與溶液z間 的密度差別較人，則在緩慢冷卻條件下凝固時，先共晶相便會在液體屮上浮或下沉，從而導 致結(jié)晶后鑄件上下部分的化學成分不一致，產(chǎn)生比重偏析。固溶強化：通過溶入某種溶質(zhì)元素形成網(wǎng)溶體而使金屈的強度、硬度升高的現(xiàn)象稱為固溶強 化。彌散強化：合金中以固溶體為主再有適吊的金屬間化合物彌散分布

17、，會提高合金的強度、®! 度及耐磨性，這種強化方式為彌散強化。2. 指出下列名詞的主要區(qū)別：1）置換固溶體與間隙固溶體；答:置換固溶體：溶質(zhì)原子代秤溶劑晶格結(jié)點上的一部分原子而組成的固溶體稱匿換同溶體。 間隙i古i溶體：溶質(zhì)原子填充在溶劑品格的間隙中形成的固溶體，即間隙固溶體。2）相組成物與組織組成物；和組成物：合金的基本組成相。組織組成物：合金顯微組織屮的獨立紐成部分。3. 下列元素在«-fe屮形成哪兒種固溶體？si、c、n、cr、mn答：si、cr、mn形成置換固溶體；c、n形成間隙固溶體。4. 試述固溶強化、加工強化和彌散強化的強化原理，并說明三者的區(qū)別.答：固溶強化

18、：溶質(zhì)原子溶入后，要引起溶劑金屬的品格產(chǎn)生畸變，進而位錯運動時受到阻 力增大。彌散強化：金屬化合物本身有很高的硬度，因此合金屮以固溶體為基體再有適量的金屬間化 合物均勻細小彌散分布時，會提高合金的強度、換度及耐磨性。這種用金屬間化合物來強化 合金的方式為彌散強化。加工強化：通過產(chǎn)生塑性變形來增大位錯密度，從而增大位錯運動阻力，引起塑性變形抗力 的增加，提高合金的強度和硬度。區(qū)別：固溶強化和彌散強化都是利用合金的組成相來強化合金，i古i溶強化是通過產(chǎn)生品格畸 變，使位錯運動阻力增人來強化合金；彌散強化是利川金屬化合物本身的高強度和硬度來強 化合金；而加工強化是通過力的作用產(chǎn)牛塑性變形，増人位錯密

19、度以増人位錯運動阻力來強 化合金；三和相比，通過固溶強化得到的強度、硬度放低，但舉性、韌性授好，加工強化得 到的強度、硬度最高，但塑韌性最差，彌散強化介于兩者之間。5. 固溶體和金屬間化合物在結(jié)構(gòu)和性能上有什么主要差別？答：在結(jié)構(gòu)上：i古i溶體的品體結(jié)構(gòu)與溶劑的結(jié)構(gòu)相同，而金屬間化合物的品體結(jié)構(gòu)不同于組 成它的任一組元，它是以分子式來表示其組成。在性能上形成固溶體和金屬間化合物都能強化合金，但固溶體的強度、硬度比金屈間化 合物低，犁性、韌性比金屬間化合物好，也就是i古i溶體有更好的綜合機械性能。6. 何謂共晶反應、包晶反應和共析反應?試比較這三種反應的異同點.答：共晶反應：指-淀成分的液體介金

20、，在一定溫度下，同時結(jié)晶出成分和晶格均不相同的 兩種晶體的反應。包品反應：指一定成分的i古i相與一定成分的液相作用，形成另外一種固相的反應過程。 共析反應：山特定成分的單相i古i態(tài)合金，在恒定的溫度下，分解成兩個新的，只有一定品體 結(jié)構(gòu)的固相的反應。共同點：反應都是在恒溫下發(fā)生，反應物和產(chǎn)物都是具有特定成分的相，都處于三相平衡狀 態(tài)。不同點：共晶反應是一種液相在恒溫下生成兩種固和的反應；共析反應是一種i占i相在恒溫下 生成兩種周相的反應；而包晶反應是一種液相與一定成分的固相作用，形成另外一種固相的 反應。7. 二元合金和圖表達了合金的哪些關(guān)系？答：二元合金相圖表達了合金的狀態(tài)與溫度和成分z間的

21、關(guān)系。&在二元合金相圖中應用杠桿定律可以計算什么？答：應用杠桿定律可以計算合金相互平衡兩相的成分和相對含量。9. 已知a (熔點600°c)與b(500°c)在液態(tài)無限互溶；在固態(tài)300°c時a溶于b的故大 溶解度為30% ,室溫時為10%,但b不溶于a；在300°c時，含40% b的液態(tài)合金發(fā)生 共晶反應?，F(xiàn)耍求：1) 作出a-b合金相圖;2) 分析20% a,45%a,80%a等合金的結(jié)晶過程，并確定室溫下的組織組成物和相紐成物的 相對量。答(2) 20%a合金如圖：合金在1點以上全部為液相，當冷至1點時，開始從液相中析出a |古|溶體，至2

22、點結(jié) 束，23點z間合金全部山a固溶體所組成，但當合金冷到3點以下，山于|古|溶體a的濃 度超過了它的溶解度限度，于是從固溶體a屮析出二次相a,因此最終顯微組織：a+ali相組成物：a+aa= (90-80/90) *100%=11%a =1-a%=89%45%a合金如圖：合金在1點以上全部為液相，冷至1點時開始從液相中析出a固溶體，此時液相線成分沿線 be變化，固相線成分沿bd線變化，當冷至2點時，液相線成分到達e點，發(fā)生共晶反應， 形成(a+a )共晶體，合金口 2點冷至室溫過程中，自中析出二次相all,因而合金室溫 組織：all + a +(a+ a )相組成物:a+ a組織:a11=

23、(70-55) /70*100%=21% a =1-aii =79%a+a = (70-55) /(70-40) *100%=50%相：a= (90-55) /90*100%=50% a =l-a%=50%80%a合金如圖：合金在1點以上全部為液相，冷至1點時開始從液相中析出a,此時液相線成分沿ae線變 化，冷至2點時,液相線成分到達點,發(fā)生共晶反應,形成(a+a)共晶體，因而合金的室 溫組織：a+ (a+ a ) 和組成物：a+a組多i： a= (40-20) 0*100%=50%a+ a =l-a%=50%相： a= (90-20) /90*100%=78%a =1-a%=22%10. 某

24、合金相圖如圖所示。1) 試標注一空白區(qū)域中存在相的名稱；2) 指出此相圖包括哪兒種轉(zhuǎn)變類型；3) 說明合金i的平衡結(jié)晶過程及室溫下的顯微組織。答：l+y ：y + 3：b+(a+b)：b+ai(2)勻晶轉(zhuǎn)變；共析轉(zhuǎn)變(3)合金在1點以上全部為液相，冷至1點時開始從液相中析出y固溶體至2點結(jié)束,23 點z間介金全部ftl y固溶體所組成,3點以下，開始從¥固溶體中析出a固溶體，冷至4點時合 金全部由a固溶體所組成,45之間全部由a固溶體所組成，冷到5點以下，由于a i占i溶體的 濃度超過了它的溶解度限度，從a中析出第二相b固溶體，最終得到室穩(wěn)下的顯微組織：a + b ii11. 有形狀

25、、尺寸相同的兩個cu-ni合金鑄件，一個含90% ni ,另一個含50%ni,鑄后自 然冷卻，問哪個鑄件的偏析較嚴重？答：含50% ni的cu-ni合金鑄件偏析較嚴重。在實際冷卻過程中，由于冷速較快，使得先 結(jié)晶部分含高熔點組元多，后結(jié)晶部分含低熔點組元多，因為含50% ni的cu-ni介金鑄件 固相線與液相線范闈比含90% ni鑄件寬，因此它所造成的化學成分不均勻現(xiàn)象要比含90% ni的cu-ni合金鑄件嚴重。1. 何謂金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變？試訓出純鐵的結(jié)品冷卻曲線和品體結(jié)構(gòu)變化圖。 答：由于條件(溫度或壓力)變化引起金屬品體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，稱同索異構(gòu)轉(zhuǎn)變。2. 為什么yfe和afe的比容不同?

26、一塊質(zhì)量一定的鐵發(fā)生(y-fe -* a-fe )轉(zhuǎn)變時， 其體枳如何變化？答：因為yfe和a-fe原子排列的緊密程度不同,yfe的致密度為74%, a - fe的致密度為 68%,因此一塊質(zhì)量一定的鐵發(fā)生(y-fe - a-fe )轉(zhuǎn)變時體積將發(fā)生膨脹。3. 何謂鐵素體(f),奧氏體(a),滲碳體(fe3c),珠光體(p)，萊氏體(ld) ?它們的結(jié)構(gòu)、 組織形態(tài)、性能等各有何特點？答：鐵素體(f)：鐵素體是碳在中形成的間隙固溶體，為體心立方晶格。由于碳在中的溶 解度'很小，它的性能與純鐵相近。塑性、韌性好，強度、硬度低。它在鋼屮一般呈塊狀或片狀。奧氏體(a)：奧氏體是碳在中形成的間

27、隙1*1溶體，面心立方晶格。因英晶榕間隙尺寸較人， 故碳在小的溶解度較大。有很好的塑性。滲碳體(fe3c)：恢和碳和互作用形成的具有復雜晶格的間隙化合物。滲碳體具有很高的硬 度，但塑性很差，延仲率接近于零。在鋼中以片狀存在或網(wǎng)絡狀存在于晶界。在萊氏體中為 連續(xù)的基體，有時呈魚骨狀。珠光體(p)：由鐵素體和滲碳體組成的機械混合物。鐵素體和滲碳體呈層片狀。珠光體有 較高的強度和硬度，但塑性較差。萊氏體(ld)：由奧氏體和滲碳體組成的機械混合物。在萊氏體中，滲碳體是連續(xù)分布的相, 奧氏體呈顆粒狀分布在滲碳體基體上。由于滲碳體很脆，所以萊氏體是塑性很差的組織。4. fe-fe3c合金相圖有何作用？在生

28、產(chǎn)實踐中有何指導意義？ 乂有何局限性？答：碳鋼和鑄恢都是鐵碳合金，是使用最廣泛的金屬材料。詼碳合金相圖是研究詼碳合金 的重耍工具，了解與掌握鐵碳合金相圖，對于鋼鐵材料的研究和使用，各種熱加工工藝的制 訂以及工藝廢品原因的分析等方面都有重要指導意義。為選材提供成分依據(jù)：相圖描述 了鐵碳合金的組織隨含碳量的變化規(guī)律，合金的性能決定于合金的組織，這樣根據(jù)零件的性 能要求來選擇不同成分的鐵碳合金；為制定熱加工工藝提供依據(jù)：対鑄造，根據(jù)相圖可以找 出不同成分的鋼或鑄鐵的熔點，確定鑄造溫度；根據(jù)相圖上液相線和固相線間距離佔計鑄造 性能的好壞。對于鍛造：根據(jù)相圖可以確定鍛造溫度。對焊接：根據(jù)相圖來分析碳鋼焊

29、縫組織，并用適當熱處理方法來減輕或消除組織不均勻性；對熱處理： 相圖更為重耍，如退火、正火、淬火的加熱溫度都要參考鐵碳相圖加以選擇。山于鐵碳相 圖是以無限緩慢加熱和冷卻的速度得到的，而在實際加熱和冷卻通常都有不同程度的滯后現(xiàn) 象。5. 畫出 fe-fe3c 柑圖，指出圖中 s、c、e、p、n、g 及 gs、se、pq、psk 各點、 線的意義，并標出各相區(qū)的相組成物和組織紐成物。答：c：共晶點1148°c 4.30%c,在這一點上發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變，反應式：，當冷到1148°c時具有c 點成分的液體中同時結(jié)晶出具有e點成分的奧氏體和滲碳體的兩相混合物一萊氏體e：碳在中的故人溶解度

30、點1148°c 2.11%cg：同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變點（a3） 912°c0%ch：碳在 中的最大溶解度為1495c0.09%cj：包晶轉(zhuǎn)變點1495°c 0.17%c在這一點上發(fā)生包晶轉(zhuǎn)變，反應式：當冷卻到1495°c 時具有b點成分的液相與具有h點成分的固相6反應生成具有j點成分的固相a。n :同 素 異 構(gòu) 轉(zhuǎn) 變 點 （a4 ）1394 °c0%cl圖119鐵碳合金相圖p：碳在中的繪犬溶解度點0.0218%c727°cs：共析點727°c0.77%c在這一點上發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，反應式：，當冷卻到727°c時從具有s點成

31、分的奧氏體中同時析出具有p點成分的鐵索體和滲碳體的兩相混合物一一珠光體p （）es線：碳在奧氏體中的溶解度llil線，乂稱acm溫度線，隨溫度的降低，碳在奧化體中的溶 解度減少，多余的碳以形式析出，所以具有0.77%2.11%c的鋼冷卻到acm線與psk線z 間時的組織，從a中析出的 稱為二次滲碳體。gs線：不同含碳最的奧氏體冷卻時析出鐵素體的開始線稱a3線，gp線則是鐵素體析出的 終了線，所以gsp區(qū)的顯微組織是。pq線：碳在鐵索體中的溶解度曲線，隨溫度的降低，碳在詵素體中的溶解度減少，多余的 碳以形式析出，從中析出的稱為三次滲碳體，由于恢素體含碳很少，析出的很少，一 般忽略，認為從727&

32、#176;c冷卻到室溫的顯微組織不變。psk線：共析轉(zhuǎn)變線，在這條線上發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，產(chǎn)物（p）珠光體，含碳量在0.026.69% 的飲碳合金冷卻到727°c時都有共析轉(zhuǎn)變發(fā)生。6. 簡述fe-fe3c相圖中三個基本反應：包晶反應，共晶反應及共析反應，寫出反應式，標出 含碳量及溫度。答：共析反應：冷卻到727°c時只有s點成分的奧氏體中同時析出只有p點成分的鐵索體和 滲碳體的兩相混合物。y0.8 f0.02+fe3c6.69包晶反應：冷卻到1495°c時具有b點成分的液和與具有h點成分的固相6反應空成具有j 點成分的固相ao l0.5+ 6 0.1 y 0.16共品

33、反應：1148°c時具有c點成分的液體小同時結(jié)品出只有e點成分的奧氏體和滲碳體的兩 相混合物。l4.3 y 2.14+ fe3c6.697. 何謂碳索鋼？何謂白口鐵？兩者的成分組織和性能有何差別？答：碳索鋼：含有0.02%2.14%c的鐵碳合金。白口鐵：含大于2.14%c的鐵碳合金。碳素鋼中亞共析鋼的組織由鐵素體和珠光體所組成,其屮珠光體中的滲碳體以細片狀分布在 鐵素體基體上，隨著含碳星的增加，珠光體的含星增加，則鋼的強度、硬度增加，犁性、韌 性降低。當含碳量達到0.8%時就是珠光體的性能。過共析鋼組織山珠光體和二次滲碳體所 組成，含碳星接近1.0%時，強度達到最人值，含碳雖繼續(xù)增加

34、，強度下降。由于二次滲碳 體在晶界形成連續(xù)的網(wǎng)絡，導致鋼的脆性增加。白口鐵中由于其組織中存在大量的滲碳體，具有很高的硬度和脆性，難以切削加工。&亞共析鋼、共析鋼和過共析鋼的組織有何特點和異同點。答：亞共析鋼的組織由鐵素體和珠光體所組成。其屮鐵素體呈塊狀。珠光體屮恢素體與滲碳 體呈片狀分布。共析鋼的組織rh珠光體所組成。過共析鋼的組織rh珠光體和二次滲碳體所組 成，其中二次滲碳體在品界形成連續(xù)的網(wǎng)絡狀。共同點：鋼的組織屮都含有珠光體。不同點：亞共析鋼的組織是鐵索體和珠光體，共析 鋼的組織是珠光體，過共析鋼的組織是珠光體和二次滲碳體。9. 分析含碳量分別為0.20%、0.60%、0.80%

35、、1.0%的鐵碳合金從液態(tài)緩冷至室溫時 的結(jié)晶過程和室溫組織.答：0.80%c:在12點間合金按勻晶轉(zhuǎn)變結(jié)晶出a,在2點結(jié)晶結(jié)束，全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。 冷到3點時（727°c）,在恒溫下發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變結(jié)束時全部為珠光體p,珠光體中的滲 碳體稱為共析滲碳體，當溫度繼續(xù)下降時,珠光體中鐵索體溶碳量減少，其成分沿固溶度線 pq變化，析出三次滲碳體，它常與共析滲碳體長在一起，彼此分不出，且數(shù)量少，可忽略。 室溫時組織p。0.60% c：合金在12點間按勻品轉(zhuǎn)變結(jié)品出a,在2點結(jié)品結(jié)束，全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。冷 到3點時開始析出f, 3-4點a成分沿gs線變化，鐵素體成分沿gp線變化，當溫度到4

36、點 時，奧氏體的成分達到s點成分（含碳0.8%）,便發(fā)牛共析轉(zhuǎn)變，形成珠光體，此時，原先 析出的鐵素體保持不變，稱為先共析鐵素體，其成分為0.02%c,所以共析轉(zhuǎn)變結(jié)束后，合 金的組織為先共析鐵索體和珠光體，當溫度繼續(xù)下降時，鐵索體的溶碳量沿pq線變化，析 出三次滲碳體，同樣量很少，可忽略。所以含碳0.40%的亞共析鋼的室溫組織為：f+p1.0% c：合金在12點間按勻品轉(zhuǎn)變結(jié)品出奧氏體，2點結(jié)品結(jié)束，合金為單相奧氏體，冷 卻到3點，開始從奧氏體中析出二次滲碳體，沿奧氏體的晶界析出，呈網(wǎng)狀分布，3-4間 不i析析出，奧氏體成分沿es線變化，當溫度到達4點（727*0時，英含碳量降為0.77%,

37、 在恒溫下發(fā)牛共析轉(zhuǎn)變，形成珠光體，此時先析出的保持不變，稱為先共析滲碳體，所以 共析轉(zhuǎn)變結(jié)束時的組織為先共析二次滲碳體和珠光體，忽略。室溫組織為二次滲碳體和珠光體。10. 指出下列名詞的主要區(qū)別：1）一次滲碳體、二次滲碳體、三次滲碳體、共晶滲碳體與共析滲碳休；答：一次滲碳體：由液和屮直接析出來的滲碳體稱為一次滲碳體。二次滲碳體：從a中析出的稱為二次滲碳體。三次滲碳體：從中析出的稱為三次滲碳體。共晶滲碳體：經(jīng)共晶反應生成的滲碳體即萊氏體小的滲碳體稱為共晶滲碳體。共析滲碳體：經(jīng)共析反應牛成的滲碳體即珠光體中的滲碳體稱為共析滲碳體。2) 熱脆與冷脆。答:熱脆:s在鋼中以fes形成存在,fes會與f

38、e形成低熔點共晶,當鋼材在1000°c1200oc 壓力加工時，會沿著這些低熔點共晶體的邊界開裂，鋼材將變得極脆，這種脆性現(xiàn)象稱為 熱脆。冷脆：p使室溫下的鋼的塑性、韌性急劇降低，并使鋼的脆性轉(zhuǎn)化溫度有所升髙，使鋼變脆， 這種現(xiàn)象稱為“冷脆”。(11.根據(jù)fefe3c相圖，計算：1) 室溫下，含碳0.6%的鋼中珠光體和鐵素體各占多少；2) 室溫下，含碳1.2%的鋼中珠光體和二次滲碳體各占多少；3) 鐵碳合金中，二次滲碳體和三次滲碳體的最大百分含量。答：1) wp=(0.6-0.02)/(0.8-0.02)*100%=74% w a =1-74%=26%2) wp=(2.14-1.2)

39、/(2.14-0.8)*100%=70% wfe3cli =1-70%=30%3) wfe3cli =(2.14-0.8)/(6.69-0.8)*100%=23%批注 吠公基1:不知道的w fe3clii=0.02/6.69*100%=33%|12. 某工廠倉庫積壓了許多碳鋼(販狀態(tài))，由于鋼材混雜，不知道鋼的化學成分：現(xiàn)更 出其中一根，經(jīng)金相分析后，發(fā)現(xiàn)其組織為珠光體鍛素體，其中鐵素體占80% ,問此鋼 材的含碳量大約是多少？答：由于組織為珠光體儀素體，說明此鋼為亞共析鋼。wa=80%=(0.8-wc)/(0.8-0.02)*100%wc=0.18%13. 對某退火碳素鋼進行金相分析，其組織

40、的相組成物為鐵素體+滲碳體(粒狀)，其中滲 碳體占18% ,問此碳鋼的含碳量大約是多少？答： wfe3cli =18% =( wc-0.02)/(6.69-0.02)*100%wc=1.22%14. 對某退火碳素鋼進行金相分析，其組織為珠光體+滲碳體(網(wǎng)狀)，其中珠光體占93% , 問此碳鋼的含碳最大約為多少？答：wp=93% =(2.14- wc)/(2.14-0.8)*100%=70%wc=0.89%15. 計算fe-1.4%c合金在700°c下各個相及其組分數(shù)量和成分。答：含2.4%c合金屬于過共析鋼，其組織為珠光體+二次滲碳體，相為鐵素體和滲碳體。wp=(2.14-1.4)/

41、(2.14-0.8)*100%=55%wfe3c ii =1-55%=45%wa = (6.69-1.4) / (6.69-0.02) *100%=79%wfe3c=l-79%=21%16. 根據(jù)fe-fe3c相圖，說明產(chǎn)生下列現(xiàn)象的原因：1) 含碳量為1.0%的鋼比含碳量為0.5%的鋼硬度高；答：鋼中隨著含碳最的增加，滲碳體的含量增加，滲碳體是硬脆相，因此含碳量為1.0%的 鋼比含碳量為0.5%的鋼硬度高。2) 在室溫下,含碳0.8%的鋼其強度比含碳1.2%的鋼高;答：因為在鋼中當含碳量超過1.0%時,所析出的二次滲碳體在品界形成連續(xù)的網(wǎng)絡狀，使 鋼的脆性增加，導致強度下降。因此含碳0.8%

42、的鋼其強度比含碳1.2%的鋼高。3) 在1100°c,含碳0.4%的鋼能進行鍛造，含碳4.0%的生鐵不能鍛造；答：在lioor時，含碳0.4%的鋼的組織為奧氏體，奧氏體的犁性很好，因此適合于鍛造； 含碳4.0%的生鐵的組織中含仃人量的滲碳體，滲碳體的硬度很高,不適合于鍛造。4）綁軋對象-般用鐵絲（鍍鋅低碳鋼絲），而起重機吊重物卻用鋼絲純（用60、65、70、 75等鋼制成）；答：綁軋對象的性能要求冇很好的韌性，因此選用低碳鋼有很好的塑韌性，鍍鋅低碳鋼絲； 而起重機吊重物用鋼絲繩除要求有一圧的強度，還要有很高的彈性極限，而60、65、70、 75鋼有高的強度和高的彈性極限。這樣在吊垂物

43、時不會斷裂。5）鉗工鋸t8 ,t10j12等鋼料時比鋸10,20鋼費力，鋸條容易磨鈍;答:t8 ,t10j12 m于碳素工具鋼,含碳量為0.8%, 1.0%, 1.2%,因而鋼中滲碳體含量高,鋼的硬度較高:iflj 10,20鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，屬于低碳鋼，鋼的硬度較低，因此鉗工鋸t8 , t10,t12等鋼料時比鋸10,20鋼費力,鋸條容易磨鈍。6）鋼適宜于通過壓力加工成形，而鑄鐵適宜于通過鑄造成形。答：因為鋼的含碳量范圍在0.02%2.14%z間，滲碳體含量較少，鐵素體含量較多，而鐵索 體有錢好的塑韌性，因而鋼適宜于壓力加工；而鑄鐵組織小含有大屋以滲碳體為基體的萊氏 體，滲碳體是破脆相，因

44、而鑄恢適宜于通過鑄造成形。17.鋼中常存雜質(zhì)有哪些?對鋼的性能有何影響?答：鋼中常存雜質(zhì)有si、mn、s、p等。mn：大部分溶于鐵素體中，形成置換固溶體，并使鐵素體強化：另一部分mn溶于fe3c屮， 形成合金滲碳體，這都使鋼的強度提高，mn與s化合成mns,能減輕s的有害作用。當 mn含量不多，在碳鋼屮僅作為少量雜質(zhì)存在時，它對鋼的性能影響并不明顯。si： si與mn樣能溶于鐵索體屮，使鐵索體強化，從而使鋼的強度、硬度、彈性捉窩，而 塑性、韌性降低。當si含鼠不多，在碳鋼中僅作為少鼠夾雜存在時，它對鋼的性能影響并 不顯著。s：硫不溶于鐵，而以fes形成存在，fes會與fe形成共晶，并分布于奧氏

45、體的品界上，當 鋼材在1000°c1200°c壓力加工時，由于fesfe共晶（熔點只有989°c）已經(jīng)熔化，并使晶 粒脫開，鋼材將變得極脆。p：磷在鋼中全部溶f鐵素體中，雖可使鐵索體的強度、破度有所提高，但卻使室溫下的鋼 的塑性、韌性急劇降低，并使鋼的脆性轉(zhuǎn)化溫度有所升高，使鋼變脆。18試述碳鋼的分類及牌號的表示方法。答：分類：1）按含碳量分類低碳鋼：含碳量小于或等于0.25%的鋼，0.010.25%cw0.25%c中碳鋼：含碳量為0.300.55%的鋼 0.250.6%c高碳鋼：含碳最大于0.6%的鋼0.61.3%c >0.6%c（2）按質(zhì)量分類：即含有雜

46、質(zhì)元素s、p的多少分類：普通碳素鋼：sw0.055%pw0.045%優(yōu)質(zhì)碳素鋼:s、pw0.0350.040%高級優(yōu)質(zhì)碳素鋼:sw0.020.03%； pw 0.03-0.035%（3）按用途分類碳索結(jié)構(gòu)鋼：用于制造各種工程構(gòu)件，如橋梁、船舶、建筑構(gòu)件等，及機器零件，如齒輪、 軸、連桿、螺釘、螺母等。碳素工具鋼：用于制造各種刀具、星具、模具等，一般為高碳鋼，在質(zhì)雖上都是優(yōu)質(zhì)鋼或高 級優(yōu)質(zhì)鋼。牌號的表示方法：（1）普通碳素結(jié)構(gòu)鋼：用q+數(shù)字表示，“q”為屈服點，“屈”漢語拼音，數(shù)字表示屈服點數(shù)值。若牌號后面標注 字母a、b、c、d,則表示鋼材質(zhì)量等級不同，a、b、c、d質(zhì)昴依次提高，“f”表示沸

47、騰 鋼"b”為半鎮(zhèn)靜鋼,不標“f”和“b”的為鎮(zhèn)靜鋼。（2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：牌號是采用兩位數(shù)字表示的，表示鋼中平均含碳量的萬分z兒。若鋼中含儲量較高，須將鎰 元素標出，（3）碳素工具鋼:這類鋼的牌號是用“碳”或“t”字后附數(shù)字表示。數(shù)字表示鋼中平均含碳量的千分z幾。 若為高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼，則在鋼號最后附以“a”字。19. 低碳鋼、小碳鋼及高碳鋼是如何根據(jù)含碳量劃分的？分別舉例說明他們的用途？答：低碳鋼:含碳量小于或等于0.25%的鋼；08、10、鋼，塑 性、韌性好，具有優(yōu)良的冷成型性能和焊接性能，常冷軋成 薄板，用于制作儀表外殼、汽車和拖拉機上的冷沖壓件，如 汽車車身，拖拉機駕駛室

48、等；15、20、25鋼用于制作尺寸較 小、負荷較輕、表面要求耐磨、心部強度要求不高的滲碳零 件，如活塞鋼、樣板等。中碳鋼:含碳量為0.300.55%的鋼；30、35、40、45、50 鋼經(jīng)熱處理（淬火+高溫回火）后具有良好的綜合機械性能, 即具有較高的強度和較高的塑性、韌性，用于制作軸類零件;高碳鋼：含碳量大于0.6%的鋼；60、65鋼熱處理（淬火+ 高溫回火）后具有高的彈性極限，常用作彈簧。t7、t8、用 于制造要求較高韌性、承受沖擊負荷的工具，如小型沖頭、 鑿子、錘子等。t9、t10、t11.用于制造要求中韌性的工具, 如鉆頭、絲錐、車刀、沖模、拉絲模、鋸條。t12、t13、鋼 具有高碩度

49、、高耐磨性，但韌性低，用丁制造不受沖擊的工 具如量規(guī)、塞規(guī)、樣板、鋰刀、刮刀、精車刀等。20. 下列零件或工具用何種碳鋼制造：手鋸鋸條、普通螺釘、車床主軸。答:手鋸鋸條:它要求有較高的硬度和耐磨性,因此用碳素工具鋼制造,如t9、t9a、t10、t10a、 til、 tllao普通螺釘：它要保證有一定的機械性能,用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼制造，如q195、q215、q235。 車床主軸：它耍求有較高的綜合機械性能，用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，如30、35、40、45、50。21指出下列各種鋼的類別、符號、數(shù)字的含義、主耍特點及用途：q235-af、q235-c、q195-b、q255-d、40、45、08、20、2

50、0r、20g、t8、t10a、t12a 答:q235-af：普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，屈服強度為235mpa的a級沸騰鋼。q235-c:屈服強度為235mpa的c級普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，q195-b:屈服強度為195mpa的b級普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，q255-d:屈服強度為255mpa的d級普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，q195、q235含碳量低，有一定強度，常扎制成薄板、鋼筋、焊接鋼管等，用于橋梁、建筑 等鋼結(jié)構(gòu)，也可制造普通的釧釘、螺釘、螺"、墊圈、地腳螺栓、軸套、銷軸等等，q255 鋼強度較離，塑性、韌性較好，可進行焊接。通常扎制成型鋼、條鋼和鋼板作結(jié)構(gòu)件以及制 造連桿、鍵、銷、簡單機械上的齒輪、軸節(jié)等。40:含

51、碳量為0.4%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。45含碳量為0.45%的優(yōu)質(zhì)碳索結(jié)構(gòu)鋼。40、45鋼經(jīng)熱處理（淬火+高溫冋火）后具有良好的綜合機械性能，即具有較高的強度和較 高的塑性、韌性，用于制作軸類零件。08：含碳量為0.08%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。塑性、韌性好，具有優(yōu)良的冷成型性能和焊接性能, 常冷軋成薄板，用于制作儀表外殼、汽車和拖拉機上的冷沖壓件，如汽車車身，拖拉機翔駛 室等。20：含碳量為0.2%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。川于制作尺寸較小、負荷較輕、表面要求耐.磨、心 部強度要求不高的滲碳零件，如活寒鋼、樣板等。20r：含碳最為0.2%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，容器專用鋼。20g：含碳量為0.2%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，鍋

52、爐專用鋼。t8：含碳杲為0.8%的碳素工具鋼。用于制造要求較高韌性、承受沖擊負荷的工具，如小型 沖頭、鑿子、錘子等。t10a：含碳量為1.0%的高級優(yōu)質(zhì)碳索工具鋼。用于制造要求中韌性的工具，如鉆頭、絲錐、 車刀、沖模、拉絲模、鋸條。t12a：含碳量為1.2%的高級優(yōu)質(zhì)碳素工只鋼。具有高硬度、高耐磨性，但韌性低，用于制 造不受沖擊的工具如量規(guī)、塞規(guī)、樣板、銖刀、刮刀、粘車刀。第五章的熱處理1. 何謂鋼的熱處理？鋼的熱處理操作有哪些基本類型？試說明熱處理同其它工藝過程的關(guān) 系及其在機械制造中的地位和作用。答（1）為了改變鋼材內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)，以滿足對零件的加工性能和使用性能的要求所施加 的一種綜合的

53、熱加工工藝過程。（2 ）熱處理包括普通熱處理和表而熱處理；普通熱處理里而包括 退火、正火、淬火和冋火，表面熱處理包括表面淬火和化學熱處理，表面淬火包j5火焰加熱 表面淬火和感應加熱表面淬火，化學熱處理包括滲碳、滲氮和碳氮共滲等。（3）熱處理是機器零件加工工藝過程屮的重要工序。一個毛坯件經(jīng)過預備熱處理，然后進 行切削加工，再經(jīng)過最終熱處理，經(jīng)過精加工，最后裝配成為零件。熱處理在機械制造中具 有重要的地位和作用，適當?shù)臒崽幚砜梢燥@看提高鋼的機械性能，延長機器冬件的使用壽命。 熱處理工藝不但可以強化金屬材料、充分挖掘材料潛力、降低結(jié)構(gòu)重量、節(jié)省材料和能源， 而且能夠提高機械產(chǎn)陽質(zhì)量、人幅度延長機器零

54、件的使用壽命，做到一個頂幾個、頂十幾個。 此外，通過熱處理還可使工件表面具有抗?jié)鷵p、耐腐蝕等特殊物理化學性能。2. 解釋下列名詞：1）奧氏體的起始晶粒度、實際晶粒度、本質(zhì)晶粒度；答（1）起始品粒度：是指在臨界溫度以上，奧氏體形成剛剛完成，其品粒邊界剛剛接觸時 的晶粒大小。（2）實際晶粒度：是指在某一具體的熱處理加熱條件下所得到的晶粒尺寸。（3）本質(zhì)晶粒度：根據(jù)標準試驗方法，在930±10°c保溫足夠時間（3-8小時）后測定的鋼 中品粒的大小。2）珠光體、索氏體、屈氏體、貝氏體、馬氏體；答：珠光體：恢素體和滲碳體的機械混合物。索氏體：在650-600°c溫度范圍內(nèi)形

55、成層片較細的珠光體。屈氏體：在600550°c溫度范圍內(nèi)形成片層極細的珠光體。貝氏體：過飽和的鐵素體和滲碳體組成的混合物。馬氏體：碳在a -fe中的過飽和i古i溶體。3）奧氏體、過冷奧氏體、殘余奧氏體；答：奧氏體：碳在中形成的間隙固溶體.過冷奧氏體：處于臨界點以下的不穩(wěn)定的將要發(fā)生分解的奧氏體稱為過冷奧氏體。殘余奧氏體：m轉(zhuǎn)變結(jié)來后剩余的奧氏體。4）退火、正火、淬火、回火、冷處理、時效處理（尺寸穩(wěn)定處理）；答：退火：將工件加熱到臨界點以上或在臨界點以下某一溫度保溫-定時間后，以十分緩慢 的冷卻速度（爐冷、坑冷、灰冷）進行冷卻的-種操作。正火：將工件加熱到ac3或accm以上3080&

56、#176;c,保溫后從爐中取出在空氣中冷卻。淬火：將鋼件加熱到ac3或acl以上3050°c,保溫一定時間，然后快速冷卻（-般為油 冷或水冷），從而得馬氏體的一種操作。冋火：將淬火鋼重新加熱到a1點以下的某一溫度，保溫一定時間后，冷卻到室溫的-種操 作。冷處理：把冷到室溫的淬火鋼繼續(xù)放到深冷劑中冷卻，以減少殘余奧氏體的操作。時效處理：為使二次淬火層的紐織穩(wěn)定，在110150°c經(jīng)過6-36小時的人工時效處理，以 使組織穩(wěn)定。5）淬火臨界冷卻速度（vk）,淬透性，淬硬性；答：淬火臨界冷卻速度（vk）：淬火時獲得全部馬氏體組織的最小冷卻速度。淬透性：鋼在淬火后獲得淬碩層深度大小

57、的能力。淬硬性：鋼在淬火后獲得馬氏體的故高硬度。6）再結(jié)晶、重結(jié)晶；答：再結(jié)晶：金屬材料加熱到較高的溫度時，原了具有較人的活動能力，使晶粒的外形 開始變化。從破碎拉長的品粒變成新的等軸胡粒。和變形前的品粒形狀相似，品格類型相同, 把這一階段稱為“再結(jié)晶”。重結(jié)晶：由于溫度變化，引起晶體重新形核、長大，發(fā)生晶體結(jié)構(gòu)的改變，稱為重結(jié) 晶。7）調(diào)質(zhì)處理、變質(zhì)處理。答：調(diào)質(zhì)處理：淬火后的高溫回火。變質(zhì)處理：在液態(tài)金屬結(jié)晶前，持意加入某些難熔固態(tài)顆粒，適成大帚可以成為非h發(fā)晶核 的i古i態(tài)質(zhì)點，使結(jié)品時的品核數(shù)目大大增加，從而提高了形核率，細化品粒。3.指出 a1、a3、acm； ac、ac3、accm

58、 : ari、ar3、arcm 各臨界點的意義。答：al：共析轉(zhuǎn)變線，含碳量在0.026.69%的鐵碳合金冷卻到727°c時都有共析轉(zhuǎn)變發(fā)生, 形成p。a3：奧氏體析出鐵索體的開始線。acm：碳在奧氏體屮的溶解度曲線。ac1：實際加熱時的共析轉(zhuǎn)變線。ac3：實際加熱時奧氏體析出鐵素體的開始線。acm：實際加熱時碳在奧氏體中的溶解度曲線。ari：實際冷卻時的共析轉(zhuǎn)變線。ar3:實際冷卻時奧氏體析出鐵索體的開始線。arcm：實際冷卻時碳在奧氏體中的溶解度曲線。4. 何謂本質(zhì)細晶粒鋼？本質(zhì)細晶粒鋼的奧氏體晶粒是否一定比本質(zhì)粗品粒鋼的細？答（1）本質(zhì)細晶粒鋼：加熱到臨界點以上直到930ec,隨溫度升高，晶粒長大速度很緩慢, 稱木質(zhì)細晶粒鋼。（2）不一定。木質(zhì)晶粒度只代表鋼在加熱時奧氏體晶粒長人傾向的人小。本質(zhì)粗晶粒鋼 在較低加熱溫度下可獲得細胡粒，而本質(zhì)細晶粒鋼若在較鬲溫度下加熱也會得到粗品粒。5. 珠光體類型組織有哪兒種？它們在形成條件、組織形態(tài)和性能方面有何特點？n （1）三種。分別是珠光體、索氏體利屈氏體。（