工程材料復(fù)習(xí)

1、填空題 1鋼的CCT曲線如圖所示，試分析亞共析鋼、共析鋼和過共析鋼均加熱至AC1+3050后過冷至300時(shí)，經(jīng)不同的冷卻路線至室溫，試將各自的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物填入表中。300(a)(b)(c)AC1FFe3C時(shí)間溫度表轉(zhuǎn)變產(chǎn)物鋼加熱溫度轉(zhuǎn)變產(chǎn)物(320）（a）(b）（c)亞共析鋼AC1+3050F、M、A'F、B下、M、A殘F(tuán)、B下過共析鋼AC1+3050M、A殘、滲碳體B下、A殘、M、滲碳體B下、滲碳體2滲碳鋼的含碳量范圍為0。150。3，滲碳層的厚度一般為13mm,滲碳熱處理后表層組織是高碳回火馬氏體、碳化物、殘余奧氏體,硬度大約為5864HRC，具有高的耐磨性和疲勞性能;心部在淬透時(shí)的組

2、織是低碳回火馬氏體、硬度約3845HRC，具有良好的塑韌性；未淬透時(shí)組織可能是鐵素體、珠光體.硬度約為30HRC.3彈簧鋼的含碳量范圍0。5%0。7 （我記得有百分號(hào)），終熱處理淬火+中溫淬火，室溫組織回火屈氏體。4合金的基本相有固溶體和金屬化合物兩種;合金的制取方法通常有粉末燒結(jié)法和熔合法兩種。5高分子化合物一般由鏈節(jié)、單體、聚合度、分子量 來描述。6下列鋼材經(jīng)不同熱處理后的組織。（1）45鋼加熱到710水中冷卻；組織:鐵素體(F)、珠光體(P）、三次滲碳體（Fe3C）；（2)45鋼加熱到750水中冷卻；組織：鐵素體、馬氏體、殘余奧氏體；（3）45鋼加熱到830水中冷卻;組織：馬氏體、殘余奧

3、氏體；（4）T12鋼加熱到750水中冷卻;組織：馬氏體、殘余奧氏體、二次滲碳體(我的是滲碳體）;(5）T12鋼加熱到710水中冷卻；組織：珠光體、二次滲碳體;(6）T8鋼加熱到710水中冷卻。組織：珠光體；7 馬氏體的過飽和度消失時(shí)的組織是 鐵素體、滲碳體8AB兩元合金系中,室溫時(shí)組元A有限溶于組元B中，但B不溶于A，則室溫時(shí)合金的基本相是A相和A溶于B中的固溶體。9某亞共析鋼的連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線如圖所示，試指出按圖中(a)(b）(c）(d)速度冷卻后的組織分別是a 馬氏體、殘余奧氏體 b 貝氏體、馬氏體、殘余奧氏體 c 鐵素體、貝氏體、殘余奧氏體 、馬氏體 d 鐵素體、珠光體 。A FAPABAM

4、(a)(b)(c)(d)時(shí)間溫度AC1簡答題1） 試比較正火與退火的區(qū)別?答:正火:正火是將鋼件加熱至單相奧氏體區(qū)(AC3、AC1或ACCM以上3050）保溫后出爐空冷的熱處理工藝。 退火：退火是將鋼件加熱至適當(dāng)溫度,保溫一定時(shí)間,然后緩慢冷卻的熱處理工藝.主要區(qū)別：正火的冷卻速度稍快，所以得到的組織比退火細(xì)，硬度和強(qiáng)度有所提高。2） 簡述鋼的淬透性表征方法？答：鋼的淬透性是指過冷奧氏體形成馬氏體而不形成其他組織的能力。其大小用淬透層深度（鋼表面至內(nèi)部馬氏體組織占50處的距離）表示.淬透層越深，淬透性越好。如果淬透層深度達(dá)到心部，則表明該工件全部淬透。臨界直徑法、末端淬火法(我記得）3） 簡述

5、材料強(qiáng)化的基本途徑？答:固溶強(qiáng)化、形變強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化、合金強(qiáng)化4） 何謂細(xì)晶強(qiáng)化？ 金屬凝固過程中細(xì)晶強(qiáng)化的方法有哪些? 答:通過細(xì)化晶粒使材料的強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性等都提高的現(xiàn)象。方法：變質(zhì)處理、孕育處理、振動(dòng)、超聲、攪拌5） 簡述CCT曲線的影響因素（我沒答案，但我覺得你答非所問）。答：過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(CCT曲線） ，連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變時(shí),過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變過程和轉(zhuǎn)變產(chǎn)物取決于冷卻速度，與CCT曲線相切的冷卻曲線Vk叫做淬火臨界冷卻速度，它表示鋼在淬火時(shí)過冷奧氏體全部發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變所需的最小冷卻速度.6） 簡述淬透性與淬硬性的區(qū)別？比較T8與T12的淬透性和淬硬性.答：鋼的

6、淬透性是指過冷奧氏體形成馬氏體而不形成其他組織的能力。鋼淬火后所能達(dá)到的最高硬度的能力稱為淬硬性。T8淬透性好;T12淬硬性好。7） 影響臨界冷卻速度Vk的因素是什么?答:過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線（CCT曲線) ,連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變時(shí)，過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變過程和轉(zhuǎn)變產(chǎn)物取決于冷卻速度,與CCT曲線相切的冷卻曲線Vk叫做淬火臨界冷卻速度，它表示鋼在淬火時(shí)過冷奧氏體全部發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變所需的最小冷卻速度。影響因素：含碳量、合金元素、溫度同C曲線(我的答案）8） 比較等溫淬火與等溫退火的異同？答：等溫淬火是在鋼件加熱保溫后，迅速放入溫度稍高于M。點(diǎn)的鹽浴或堿池中，保溫足夠時(shí)間，使奧氏體轉(zhuǎn)變成下貝氏體后取出空冷

7、. 等溫回火是指將淬火后的鋼件加熱至A1線以下某一溫度,保溫一定時(shí)間，然后冷至室溫的熱處理工藝，得到珠光體.9） 馬氏體與回火馬氏體的區(qū)別是什么？答：鋼加熱形成的奧氏體后過冷奧氏體快速冷卻到Ms溫度以下所轉(zhuǎn)變的組織稱為馬氏體（M)。（C在Fe中過飽和間隙固溶體,體心正方,單相組織） 在100 200 回火時(shí)，馬氏體開始分解;馬氏體中的碳以碳化物(Fe2。4C)的形式析出,使過飽和程度略有減小，這種組織稱為回火馬氏體（雙相組織）。10） 比較退火、正火、淬火和回火的加熱溫度范圍及冷卻方式。加熱溫度冷卻方式退火臨界溫度Ac3（亞共析鋼）或Ac1（過共析鋼)以上某一溫度大于臨界冷卻速度的冷速快冷正火

8、上臨界點(diǎn)（AC3或Acm）以上4060或更高的溫度在空氣中冷卻 淬火臨界溫度Ac3（亞共析鋼）或Ac1（過共析鋼)以上某一溫度以適當(dāng)速度冷卻回火AC1以下的某一溫度冷卻至室溫11） 調(diào)質(zhì)處理與變質(zhì)處理的區(qū)別？答：淬火+高溫回火=調(diào)質(zhì) ，調(diào)質(zhì)是淬火加高溫回火的雙重?zé)崽幚?，其目的是使工件具有良好的綜合機(jī)械性能。 變質(zhì)處理就是向金屬液體中加入一些細(xì)小的形核劑(又稱為孕育劑或變質(zhì)劑），使它在金屬液中形成大量分散的人工制造的非自發(fā)晶核，從而獲得細(xì)小的鑄造晶粒，達(dá)到提高材料性能的目的. 兩者有本質(zhì)區(qū)別.12）填下表：零件名稱選用材料預(yù)熱處理終熱處理室溫組織汽車換向齒輪20CMnTi(滲C還是N，記不得了）

9、淬火低溫回火表面:高碳回火馬氏體、碳化物、殘余奧氏體心部：低溫回火馬氏體車用板簧60Si2Mn淬火中溫回火回火屈氏體熱擠模具5CrMnMo淬火高溫回火回火索氏體高速切削用刀W18Cr4V淬火低溫回火高碳回火馬氏體、碳化物、殘余奧氏體炮管PCrNi3MoV淬火高溫回火回火索氏體選用材料：20,45，20CMnTi,38CrMoAlA,T12,W18Cr4V,HT250，1Cr18Ni9Ti,1Cr13，4Cr13，40Cr，GCr15，T8,ZL110,QT8002，16Mn，Cr12，5CrMnMo，60Si2Mn，ZG200-400，ZMn13，35Si2MnMoVA，ZChPbSn59，P

10、CrNi3MoV。問答題1.畫出鐵碳平衡相圖（C：06。69%)；標(biāo)出各點(diǎn)、線的名稱；解釋三條水平線的含義，寫出室溫下各成分段的組織,計(jì)算45鋼、共析鋼、T12A鋼室溫下的相組成物和組織組成物的相對(duì)量；分別畫出其在室溫下的組織形貌圖(注意：亞共析鋼的三次滲碳體可忽略）1495 1148 HJB線為包晶線：包晶反應(yīng) L0。53+0.09 A0.17 產(chǎn)物為奧氏體727 ECF線為共晶線：共晶反應(yīng)L4。3% A2。11 + Fe3C 產(chǎn)物為奧氏體與滲碳體的共晶混合物,稱為萊氏體，符號(hào)LePSK線為共析線:共析反應(yīng)A0。77 F0.0218+Fe3C 產(chǎn)物為鐵素體和滲碳體的共析混合物，稱為珠光體，符

11、號(hào)P工業(yè)純鋼（C%0.0218%） 鐵素體（Q點(diǎn)左邊）Q點(diǎn)右邊：鐵素體、三次滲碳體(老師這樣細(xì)化的)鋼 亞共析鋼（0。0218C0.77) 鐵素體、珠光體、三次滲碳體 共析鋼（C%=0。77%） 珠光體 過共析鋼（0。77%C2。11） 珠光體、二次滲碳體白口鑄鐵 亞共晶白口鑄鐵 (2。11<C%4.3） 珠光體、二次滲碳體、萊氏體 共晶白口鑄鐵 （=4。3）萊氏體 過共晶白口鑄鐵 （4。3%C6。69） 萊氏體、滲碳體45鋼：相中: W鐵素體 = (6.69-0.45)/（6。690。0008） W滲碳體 = 1W鐵素體 組織中: W珠光體 = （0。45-0。0218）/（0.77-

12、0。0218) W鐵素體 = （0。770。45）/(0。770。0218）（6.690。0218）/（6。690。0008）共析鋼：見書 W珠光體 = 100T12鋼A:見書 W珠光體 （0。771.2） = W滲碳體（6.691。2） W二次滲碳體 = 1W珠光體45鋼：（形貌圖我記了，但不知怎么畫上來）AB軸頸截面示意圖2有一根擁40Cr鋼制的軸，使用過程發(fā)現(xiàn)軸頸部位磨損嚴(yán)重,對(duì)失效部位進(jìn)行成分、硬度、金相組織進(jìn)行分析，結(jié)果如表1所示，軸頸截面見其示意圖。表1部位成分（%)組織硬度（HRC）A0.40屈氏體+回火馬氏體4044B0。40回火索氏體2022（1） 分析失效原因;答:由表1軸

13、成分正確，但A處組織不合理：A表面有屈氏體，耐磨性下降。原因是冷卻過慢造成的。（2） 提出解決方案.答：重新加熱至單相奧氏區(qū)，快速冷卻,低溫回火得馬氏體.若結(jié)果如表2所示，則失效的原因又如何?怎樣解決？表2部位成分（）組織硬度（HRC)A0。40鐵素體+回火馬氏體3640B0。40回火索氏體2022答:由表2軸成分正確，但A處組織不合理：A表面有鐵素體.這是因?yàn)榛鼗饡r(shí)加熱溫度不夠造成的，沒有達(dá)到Ac3以上；解決方法，重新加熱至單相奧氏體,低溫回火獲得低溫馬氏體。3W18Cr4V為何稱高速鋼，其碳含量是多少？鑄件中為何有大量的萊氏體？畫出其熱處理工藝路線，解釋各工藝的作用,能否將三次回火合并為一

14、次?熱處理后的組織又是什么？答：0。70。8. 由于大量合金元素加入導(dǎo)致E點(diǎn)左移,導(dǎo)致組織中形成共晶萊氏體。熱處理路線三次回火一次淬火作用：淬火讓合金元素進(jìn)入奧氏體; 能否合并為一次熱處理后的組織：回火馬氏體、碳化物、殘余奧氏體4 已知直徑為60mm的軸，要求心部硬度為3035HRC，軸頸表面硬度為5055HRC，現(xiàn)庫存45、20CrMnTi、40Cr、40CrNiMo四種鋼，問選用哪種鋼合理？其工藝路線如何安排？說明各熱處理工序的主要目的,寫出軸頸表面和心部的組織。工藝路線：下料、鍛造、退火（正火）、機(jī)加工、淬火+高溫回火、頸部表面淬火+低溫回火、后續(xù)工序。主要目的:退火（正火） 去應(yīng)力、均勻組織 淬火+高溫回火 獲得回火索氏