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第一章鋼的合金化根底
1合金元素在鋼中有哪四種存在形式?
①溶入a(鐵素體)、丫(奧氏體)、M(馬
氏體),以溶質(zhì)形式存在形成固溶體;
②形成強化相:碳化物、金屬間化合物;
③形成非金屬夾雜物;
④以游離狀態(tài)存在:Cu、Ago
2寫出六個奧氏體形成元素,其中哪三個可無限
溶解在奧氏體中?哪兩個鐵素體形成元素可無
限溶解在鐵素體中?
①奧氏體形成元素:Mn、Co>Ni、Cu>
C、N(鎰、鉆、銀、銅、碳、氮),其中Mn、
Co、Ni(鎰、鉆、銀)可無限溶解在奧氏體中,
Cu>C、N(銅、碳、氮)為有限溶解;
②Cr、V(倍、帆)可無限溶解在鐵素體
中,其余為有限溶解。
3寫出鋼中常見的五種非碳化物形成元素。
①非碳化物形成元素:Ni、Si、Al、Cu>
Co
4按由強到弱的順序?qū)懗鲣撝谐R姷陌朔N碳化物
形成元素。按碳化物穩(wěn)定性由弱到強的順序?qū)懗?/p>
鋼中常見的四種碳化物的分子式。
①碳化物由強到弱排列:(強)Ti、Nb、
V、(中強)W、Mo、Cr>(弱)Mn>Fe
②碳化物穩(wěn)定性由弱到強的順序:
FesJM23c6—M6c一MC
5為什么高銀奧氏體鋼易于冷變形,而高鎰奧氏
體鋼難于冷變形,容易加工硬化?奧氏體層錯能
高和低時各形成什么形態(tài)的馬氏體?
①銀是提高奧氏體層錯能的元素,鎰是降
低奧氏體層錯能的元素,層錯能越低,越有利于
位錯擴展而形成層錯,使交滑移困難,加工硬化
趨勢增大。
②奧氏體層錯能越低,形成板條馬氏體,
位錯亞結構。如Crl8-Ni8鋼;奧氏體層錯能越
高,形成片狀馬氏體,李晶亞結構。如Fe-Ni合
金。
6鋼的強化機制的出發(fā)點是什么?鋼中常用的四
種強化方式是什么?其中哪一種方式在提高強
度的同時還能改善韌性?鋼中的第二相粒子主
要有哪兩個方面的作用?
①強化機制的出發(fā)點是造成障礙,阻礙位
錯運動。
②鋼中常用的四種強化方式:固溶強化、
晶界強化(細晶強化)、第二相強化、位錯強化
(加工硬化)。
③晶界強化(細晶強化)在提高強度的同
時還能改善韌性。
④鋼中的第二相粒子主要作用:細化晶
粒、彌散/沉淀強化。
7鋼中常用的韌性指標有哪三個?頸縮后的變形
主要取決于什么?
①韌性指標:沖擊韌度4、平面應變斷裂
韌度Kic、韌脆轉變溫度Tk.
②頸縮后的變形用耳表示,主要取決于微孔
坑或微裂紋形成的難易程度。
8晶粒大小對極限塑性有什么影響?為什么?為
了改善鋼的塑性,鋼中碳化物應保持什么形態(tài)?
①細化晶粒對改善均勻塑性(£11)奉獻不
大,但對極限塑性(£T)卻會有一定好處。因為隨
著晶粒尺寸的減少,使應力集中減弱,推遲了微
孔坑的形成。
②為了改善鋼的塑性,充分發(fā)揮彌散強化
的作用,鋼中的碳化物(第二相)應為球狀、細
小、均勻、彌散地分布。
9改善延性斷裂有哪三個途徑?改善解理斷裂有
哪兩種方法?引起晶界弱化的因素有哪兩個?
①改善延性斷裂有三個途徑:(1)減少鋼
中第二相的數(shù)量:盡可能減少第二相數(shù)量,特別
是夾雜物的數(shù)量。細化、球化第二相顆粒。(2)
提高基體組織的塑性:宜減少基體組織中固溶強
化效果大的元素含量。(3)提高組織的均勻性:
目的是防止塑性變形的不均勻性,以減少應力集
中;碳化物強化相呈細小彌散分布,而不要沿晶
界分布。
②改善解理斷裂有兩種方法:(1)細化晶
粒;(2)參加Ni元素降低鋼的工。
③引起晶界弱化的因素有兩個:(1)溶質(zhì)
原子(P、As、Sb、Sn)在晶界偏聚,晶界能曙下
降,裂紋易于沿晶界形成和擴展。(2)第二相質(zhì)
點(MnS、Fe3C)沿晶界分布,微裂紋易于在晶界
形成,主裂紋易于沿晶界傳播。
10為什么含碳量為0.75%的高速鋼W18Cr4V鑄
態(tài)組織中會出現(xiàn)萊氏體?而含碳量為0.4%的馬
氏體不銹鋼4Crl3為過共析鋼?
①鐵素體形成元素W、Cr、V均使A3
線上升,而且大多數(shù)元素均使ES線左移,所以
含碳量為0.75%的高速鋼W18Cr4V鑄態(tài)組織中
會出現(xiàn)萊氏體。
②所有合金元素均使S點左移,降低了共
析體中的碳含量,所以含碳量為0.4%的馬氏體
不銹鋼4Crl3為過共析鋼。
11合金元素從哪兩個方面影響鋼加熱時奧氏體
的形成過程?
①參加了合金元素改變了臨界點溫度,S
點的位置和碳在奧氏體中的溶解度,使奧氏體形
成的溫度條件和碳濃度條件發(fā)生了改變;
②合金元素不僅本身擴散困難,而且還影
響鐵和碳原子的擴散,從而影響奧氏體化過程。
12合金元素對鋼的C曲線有何影響?從而對鋼
的淬透性產(chǎn)生什么影響?如果合金元素存在于
未溶碳化物中,對淬透性是什么影響?
①幾乎所有的合金元素(除C。外)都使
C曲線右移,即減慢珠光體的形成速度;除Co、
Al外,所有合金元素都使MS點下降,而使剩
余奧氏體量增多。
②C曲線右移的結果,降低了鋼的臨界冷
卻速度,提高了鋼的淬透性。
③合金元素只有淬火加熱時溶入奧氏體,
才能提高淬透性。未溶碳化物粒子可作為珠光體
的核心,使淬透性下降。
13合金元素對MS點和剩余奧氏體量有什么影
響?如何減少鋼中的剩余剩余奧氏體量?
①鋼中參加合金元素將使點Ms下降,而
使剩余奧氏體增多。
②冷處理、屢次高溫回火可減少鋼中的剩
余剩余奧氏體量。
14何為二次淬火?何為二次硬化?
①二次淬火:高合金鋼在回火過程中,由
于從剩余奧氏體中析出合金碳化物,造成剩余奧
氏體中碳和合金元素的溶解量減少,使其MS點
升高,在隨后的回火冷卻過程中轉變?yōu)轳R氏體。
②二次硬化:在含W、Mo、V較多的鋼
中,回火后的硬度隨回火溫度的升高不是單調(diào)降
低,而是在某一回火溫度后,硬度反而增加,并
在某一溫度到達峰值。高溫回火時從馬氏體中析
出高度分散的合金碳化物粒子所造成的。
15各參加何種合金元素可以分別減輕第一類回
火脆性和第二類回火脆性?
①參加Si,可使第一類回火脆性的溫度向
高溫方向推移。
②參加合金元素Mo、W可以抑制第二類
回火脆性。
第二章構件用鋼
1構件用鋼對性能的要求中,以什么性能為主?
什么性能為輔?構件用鋼的力學性能有哪三大
特點?
①構件用鋼以工藝性能為主,力學性能為
輔。
②構件用鋼的力學性能有三大特點:屈服
現(xiàn)象、冷脆現(xiàn)象、時效現(xiàn)象。
2焊接脆性有哪四種?為什么從工藝性能方面考
慮構件用鋼應采用低碳鋼?
①焊接脆性有四種:馬氏體轉變脆性;過
熱及過燒脆性;凝固脆性;熱影響區(qū)時效脆性
②碳和合金元素增加鋼的淬透性,對焊接
性能不利,故構件用鋼一般采用低碳、低合金鋼。
3構件用鋼發(fā)生大氣腐蝕的微電池模型中,鐵素
體和碳化物分別是微電池的什么極?提高構件
用鋼耐大氣腐蝕性能主要有哪三種途徑?
①鐵素體基體的電極電勢較低,為陽極;
碳化物(第二相質(zhì)點)的電極電勢較高,為陰極。
②減少微電池數(shù)量;提高基體的電極電
勢;利用鈍化效應
4碳素構件用鋼產(chǎn)量約占鋼總產(chǎn)量的多少?分別
寫出一種常用的普碳鋼和冷沖壓薄板鋼的鋼號O
①產(chǎn)量約占鋼總產(chǎn)量的70%。
②普碳鋼Q235;冷沖壓薄板鋼08A1
5普低鋼化學成分有哪五大特點?
①低碳低合金元素。
②主加合金元素是Mn。
③輔加合金元素Al、Ti、Nb、V。參加微
量的Ti、Nb、V,既可產(chǎn)生沉淀強化作用,還可
細化晶粒。必須控制軋制溫度。
④為改善鋼的耐大氣腐蝕性能,應參加少
量Cu、Po
⑤參加微量稀土元素可以脫硫去氣,凈化
鋼材,并改善夾雜物的形態(tài)與分布。
6進一步提高普低鋼力學性能有哪四種途徑?
①采用其它類型組織:低碳貝氏體,低碳
索氏體,針狀鐵素體;采用控制軋制工藝
7低碳貝氏體型普低鋼中,參加合金元素Mo、
B的目的是什么?采用控制軋制工藝為什么能
細化鐵素體晶粒?
①參加能顯著推遲珠光體轉變而對貝氏
體轉變影響很小的合金元素,從而能保證在熱軋
空冷的條件下獲得下貝氏體組織。采用Mo、B
為根本成分,以保證得到貝氏體組織。
②控制軋制必須將終軋溫度控制在Ar3
附近,以使鐵素體可以在奧氏體晶內(nèi)和晶界同時
形核,從而細化鐵素體晶粒。
第三章機器零件用鋼
1機器零件用鋼對力學性能有哪四大要求?有哪
兩大主要工藝性能?按回火溫度可以分為哪三
類?
①機器零件用鋼對力學性能有四大要求:
⑴因承受交變載荷作用,要求應有較高的疲勞強
度;⑵承受短時超負荷作用,要求具有高的屈服
強度、抗拉強度;⑶要求具有良好的耐磨性和接
觸疲勞強度;⑷由于機器零件上存在不同形式的
缺口,會造成應力集中,易于產(chǎn)生低應力脆斷。
所以要求應具有較高的韌性(KIC、ak),以降低
缺口敏感性。
②切削加工性能、熱處理工藝性能
③淬火低溫回火鋼、淬火中溫回火鋼、淬
火高溫回火鋼
2調(diào)質(zhì)鋼的組織有哪三大特點?
①強化相為彌散均勻分布的粒狀碳化物,
可以保證有較高的塑變抗力和疲勞強度。
②組織均勻性好,減少了裂紋在局部薄弱
地區(qū)形成的可能性,可以保證有良好的塑性和韌
性。
③作為基體組織的鐵素體是從淬火馬氏
體轉變而來的,其晶粒細小,使鋼的冷脆傾向性
小。
3調(diào)質(zhì)鋼中主加和輔加合金元素的作用分別是什
么?調(diào)質(zhì)鋼熱處理時最終性能取決于什么?
①主加元素:Mn、Cr>Si、Ni、Bo提高
鋼的淬透性;輔加元素:Mo、W、V、Tie細化
晶粒,提高回火穩(wěn)定性。
②最終熱處理是淬火加高溫回火,最終性
能取決于回火溫度。
4調(diào)質(zhì)零件用鋼有哪兩個開展動向?
①低碳馬氏體鋼;中碳微合金非調(diào)質(zhì)鋼
5彈簧鋼的化學成分有何特點?其常用的最終熱
處理工藝是什么?獲得何種顯微組織?
①彈簧鋼的化學成分特點:(1)彈簧鋼的
碳含量較高,以保證高的彈性極限與疲勞極限;
(2)參加Si、Mno目的是提高淬透性、強化鐵
素體、提高鋼的回火穩(wěn)定性,使其在相同的回火
溫度下具有較高的硬度和強度。(3)參加Cr、
W、Vo因為它們?yōu)樘蓟镄纬稍兀梢苑乐?/p>
過熱(細化晶粒)和脫碳,提高淬透性,從而保
證具有高的彈性極限和屈服極限。
②最終熱處理采用淬火加中溫回火,獲得
回火屈氏體組織,目的是追求高的彈性極限和疲
勞極限。
6滲碳鋼一般是什么含碳量的鋼?參加什么合金
元素可促使?jié)B碳層中的碳化物呈粒狀分布?
20CrMnTi鋼滲碳后一般如何熱處理?
①為了保證心部有良好的韌性,滲碳鋼為
低碳鋼,心部w(C)=0.l?0.25%,滲碳后表層
w(C)=0.8—0.9%
②中強碳化物形成元素Cr易使碳化物呈
粒狀分布。
③20CrMnTi鋼,滲碳后預冷直接淬火及
低溫回火。
7滾動軸承主要發(fā)生哪兩種形式的破壞?軸承鋼
中參加合金元素Cr主要有哪三方面的作用?
①接觸疲勞破壞和摩擦磨損
②Cr可提高鋼的淬透性;含Cr的合金滲
碳體在淬火加熱時較穩(wěn)定,可減少過熱傾向,細
化熱處理后的組織;碳化物能以細小質(zhì)點均勻分
布于鋼中,提高鋼的耐磨性和接觸疲勞強度。
8通常要控制軸承鋼的哪兩種冶金缺陷?GCrl5
鋼的常用熱處理工藝是什么?
①兩種冶金缺陷:非金屬夾雜物;碳化物
分布的不均勻性。
②球化退火:改善切削加工性,為預備熱
處理。不完全淬火:淬火溫度840℃,淬火組織
為隱晶馬氏體。低溫回火:回火溫度160℃。
9為了發(fā)揮軸承鋼的性能潛力,應從哪五個方面
考慮問題?
①淬火時的組織轉變特性;馬氏體中碳濃
度對性能的影響;碳化物的影響;剩余應力的影
響;短時快速加熱淬火。
第四章工具鋼
1工具鋼按化學成分可以分為哪三種?工具鋼通
常為什么采用較高的含碳量?
①碳素工具鋼;合金工具鋼,高速鋼
②在化學成分上,通常含有較高的碳,
w(C)=0.65~l.55%,以保證淬火后獲得高碳馬氏
體,得到高硬度。另外,還可以形成足夠數(shù)量的
碳化物,以保證高的耐磨性。
2刃具鋼一般有哪四點使用性能要求?錘刀和鉆
頭對使用性能的要求有何不同?
①⑴具有高于被切削材料的硬度(>
60HRC),故刃具鋼應是以高碳馬氏體為基體的
組織。⑵在馬氏體基體上分布著彌散的各種合金
碳化物,可有效提高刃具鋼的耐磨性。⑶要求刃
具有足夠的塑性和韌性,以防止崩刃或折斷。⑷
要求刃具有高的紅硬性。
②鏗刀不一定需要很高的紅硬性,而鉆頭
工作時,其刃部熱量散失困難,所以對紅硬性要
求很高。
3碳素刃具鋼的熱處理工藝是什么?其性能有哪
兩個缺點?
①熱處理工藝:淬火+低溫回火
②兩個缺點:淬透性低、紅硬性差
4合金刃具鋼在哪方面仍滿足不了高速切削的要
求?合金刃具鋼的熱處理工藝是什么?
合金刃具鋼屬低合金鋼,其紅硬性雖比碳素刃具
鋼高,但仍滿足不了高速切削的要求。
合金刃具鋼的熱處理包括加工前的球化退火和
成型后的淬火與低溫回火。
5高速鋼中合金元素W、Mo、V和Cr的作用是
什么?兩種最常用的高速鋼是什么?
①淬火加熱時溶入奧氏體中,在隨后的淬
火冷卻過程中被保存在馬氏體中的合金元素W、
Mo、V等主要有兩方面的作用:阻礙高溫回火
時碳化物的析出,同時也阻礙析出的細小碳化物
的聚集長大,即提高了抗回火軟化能力,也就是
紅硬性;另一方面,在高溫回火時可從馬氏體中
析出細小彌散的合金碳化物W2C、Mo2C>VC
等,提高了鋼的硬度,產(chǎn)生二次硬化作用。合金
元素Cr在淬火加熱時幾乎全部溶入奧氏體中,
主要起提高淬透性的作用,另外Cr還可提高高
速鋼的抗高溫氧化能力。
②W18Cr4V>W6Mo5Cr4V2鋼
6W18Cr4V>W6Mo5Cr4V2鋼鑄態(tài)共晶碳化物
分別呈什么形狀?用什么方法可將其破碎?
①W18Cr4V>W6Mo5Cr4V2鋼中萊氏體
共晶碳化物分別呈魚骨狀和鳥巢狀。
②采用反復鍛造方法,可將共晶碳化物破
碎,使其分布均勻。
7簡述高速鋼的熱處理工藝。高速鋼在淬火后、
回火后的顯微組織各為什么?
①高速鋼球化退火:高速鋼鍛后進行球化
退火,以利于切削加工,并為以后的淬火做好組
織準備。退火后的顯微組織:索氏體基體上分布
著均勻、細小的碳化物顆粒。M6C型、M23C6
型、MC型。
②高速鋼淬火:兩次預熱:導熱性較差,
淬火加熱溫度在1200℃以上。W18Cr4V>
W6Mo5Cr4V2的正常淬火加熱溫度分別為
1280C和1230℃o淬火后的顯微組織:隱晶馬
氏體+殘留奧氏體+剩余碳化物。
③高速鋼回火:W18Cr4V鋼淬火后的顯
微組織:70%隱晶馬氏體+20%殘留奧氏體+
10%剩余碳化物。進行三次560℃高溫回火處理。
回火后的顯微組織:回火馬氏體+碳化物。
8寫出兩種最常用的高速鋼牌號。發(fā)揮高速鋼性
能潛力有哪三種途徑?
①W18Cr4V>W6Mo5Cr4V2鋼
②(1)增加含碳量:增加碳化物含量,
以獲得最大的二次硬化效應。(2)進一步細化碳
化物。(3)外表處理工藝的應用:蒸汽處理、氧
氮共滲
9當W18Cr4V鋼用作冷作模具時,熱處理時淬
火溫度應如何調(diào)整,為什么?
①當W18Cr4V鋼用作冷作模具時,熱處
理時應降低淬火溫度,此時鋼中有較多的未溶碳
化物阻礙晶粒長大,從而使韌性得到提高。
10Crl2MoV鋼的兩種熱處理方案分別是什么?
①Crl2MoV鋼一次硬化法:采用較低的
淬火溫度1030C,然后進行低溫回火。
②Crl2MoV鋼二次硬化法:采用較高的
淬火溫度U15C,然后進行高溫屢次回火。
11常用的熱作模具用鋼有哪三種?
①錘鍛模;熱擠壓模;壓鑄模
第五章不銹鋼
1不銹鋼按典型正火組織可以分為哪五類?
①鐵素體不銹鋼;馬氏體不銹鋼;奧氏體
不銹鋼;奧氏體■鐵素體雙相不銹鋼;沉淀硬化
不銹鋼。
2不銹鋼主要有哪五種腐蝕類型?通過合金化提
高鋼的耐腐蝕性的主要途徑有哪三個?
①一般腐蝕:均勻腐蝕。晶間腐蝕:由于
晶界區(qū)域與晶內(nèi)成分有差異,引起晶界區(qū)域電極
電勢顯著降低所致。應力腐蝕:在腐蝕介質(zhì)及拉
應力的共同作用下產(chǎn)生破裂現(xiàn)象。點腐蝕:由鈍
化膜的局部破壞所引起的,這種腐蝕破壞多數(shù)是
由于氯離子引起的。腐蝕疲勞:在腐蝕介質(zhì)及交
變應力作用下發(fā)生的破壞。
②提高金屬的電極電勢;使金屬易于鈍
化;使鋼獲得單相組織
3舉出不銹鋼中常用來提高其鈍化能力的三種合
金元素。為什么不銹鋼中的最低含Cr量為
13wt.%?
①參加銘(Chromium)等元素,可生成
Cr2O3等致密的鈍化膜。參加鋁(Mo)可進一步
增強不銹鋼的鈍化作用。參加少量的銅,也可促
進鋼鈍化。
②由二元合金固溶體電極電位的n/8規(guī)律
知道不銹鋼中鋁的最小質(zhì)量分數(shù)應為12.5at.%
=11.7wt.%;由于Cr還形成Cr23C6碳化物,一
般最低含Cr量為13wt%o
4.1Crl3-4Crl3馬氏體不銹鋼各作為什么鋼使
用?分別采用何種熱處理工藝?
①1013、2Crl3為結構鋼,淬火加高溫
回火后使用;3013、4Crl3是工具鋼,如用作
手術刀,淬火加低溫回火后使用。
5說明鐵素體不銹鋼的三種脆性。
①粗晶脆性:鑄態(tài)下的粗大晶粒不能通過
yfa相變重結晶來細化,參加少量Ti,形成
Ti(C,N),可以阻礙晶粒長大。
②475c脆性:析出富銘的a'相,a'
相呈片狀在高鋁鐵素體的{100}面和位錯上析
出。
③。相脆性:在晶界析出。相,引起脆性。
6奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的原因是什么?舉出兩
種防止晶間腐蝕的方法?
①奧氏體不銹鋼在450?850℃保溫或緩
慢冷卻時,會出現(xiàn)晶間腐蝕。這是由于在晶界上
析出富Cr的Cr23C6,使其周圍基體產(chǎn)生貧銘
區(qū),從而形成腐蝕原電池而造成的。
②防止晶間腐蝕的方法:⑴減少鋼中的含
碳量,即從根本上解決在晶界析出Cr23c6的問
題,w(C)<0.03%o⑵參加Ti、Nb等能形成穩(wěn)
定碳化物的元素,防止在晶界析出Cr23C6o
7奧氏體不銹鋼的點腐蝕主要是由于什么引起
的?參加何種合金元素可提高其抗點腐蝕的能
力?
①由于較小的氯離子穿透鈍化膜所致。
②主要采用參加合金元素鑰來提高奧氏
體不銹鋼的抗點腐蝕能力。
8為什么奧氏體不銹鋼在零下溫度軋制時強度提
高的效果更為顯著?
①因為除了冷作硬化效果外,還疊加了形
變誘發(fā)馬氏體轉變。
9奧氏體不銹鋼主要采用哪三種熱處理工藝?其
主要作用分別是什么?
①固溶處理:將鋼加熱到1050C后水淬,
可使碳化物(Cr23c6)溶于奧氏體中,并保持到室
溫,這樣可防止晶間腐蝕。
②穩(wěn)定化處理:固溶處理后,將鋼加熱到
850?880℃保溫后空冷,使含有Ti、Nb的18-8
鋼中不再形成Cr23c6,有效地消除了晶間腐蝕。
③去應力處理:是消除鋼在冷加工或焊接
后剩余應力的熱處理工藝。一般加熱到300?
350℃回火。可提高鋼的應力腐蝕抗力。
10奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼與奧氏體不銹鋼相
比有何優(yōu)點?
①奧氏體?鐵素體雙相不銹鋼與奧氏體不
銹鋼相比,有較好的焊接性能,而且晶間腐蝕、
應力腐蝕傾向性都較小。
第六章耐熱鋼
1耐熱鋼主要包括哪兩種?為了提高鋼的抗氧化
能力,常參加哪三種合金元素?
①熱穩(wěn)定鋼(抗氧化鋼)、熱強鋼
②參加合金元素Cr>AkSi,可以提高
鋼的抗氧化能力。
2奧氏體型抗氧化鋼主要有哪三種體系?
①Cr?Ni系,經(jīng)Si、Al抗氧化合金化。
②Fe-Al-Mn系,節(jié)約Cr、Ni。
③Cr-MmN系,有較高的持久強度。
3提高鋼的熱強性的主要途徑有哪三個方面?
①基體強化、第二相強化、晶界強化
4低碳珠光體熱強鋼和中碳珠光體熱強鋼各主要
用于制造什么部件?馬氏體型熱強鋼主要用來
制造哪兩種部件?
①低碳珠光體熱強鋼,爐管鋼;中碳珠光
體熱強鋼,轉子鋼。
②葉片鋼;閥門鋼
5珠光體熱強鋼在工作過程中可能產(chǎn)生哪四個方
面的組織性能變化?
①珠光體的球化和碳化物的聚集
②鋼的石墨化
③合金元素的再分布
④熱脆性
6奧氏體熱強鋼可以分為哪三種類型?
①固溶強化型
②碳化物沉淀強化型
③金屬間化合物沉淀強化型
第七章鑄鐵及有色金屬
1鑄鐵的金屬基體有哪三類?鑄鐵按碳存在的形
式可以分為哪三種?按石墨形狀的不同又可以
分為哪四種?
①金屬基體有珠光體、鐵素體、珠光體+
鐵素體三類。
②白口鑄鐵:碳主要以滲碳體形式存在,
斷口呈白亮色;灰口鑄鐵:碳主要以片狀石墨的
形式存在,斷口呈灰色;麻口鑄鐵:碳既以滲碳
體形式存在,又以石墨形式存在。斷口夾雜著白
亮的游離滲碳體和暗灰色的石墨。
③灰口鑄鐵:石墨呈片狀。蠕墨鑄鐵:石
墨為短小蠕蟲狀。可鍛鑄鐵:呈不規(guī)那么團絮狀。
球墨鑄鐵:石墨呈球狀。
2灰鑄鐵的一次結晶和二次結晶分別決定了鑄鐵
組織的哪兩個方面?
①一次結晶決定了鑄鐵的晶粒大小、石墨
形狀和分布;二次結晶決定了鑄鐵的基體組織。
3元素C、Si、S對石墨化有何影響?鑄件冷卻
速度對石墨化又有何影響?
①C、Si是強烈促進石墨化的元素;S是
強烈阻礙石墨化的元素(白口化)。
②鑄件冷卻速度越緩慢,越有利于充分進
行石墨化。
4灰鑄鐵有哪些性能特點?
①優(yōu)良的鑄造性能
②優(yōu)良的耐磨性和消震性
③較低的缺口敏感性和良好的切削加工
性能
④灰鑄鐵的抗拉強度、塑性、韌性、彈性
模量都低于碳素鑄鋼。但抗壓強度較高。
5用哪兩種處理工藝可提高鑄鐵的強度性能?
①孕育處理-石墨細化強化;球化處理-
石墨球化強化
6合金元素對鋁的強化作用主要表現(xiàn)在哪四個方
面?
①固溶強化;沉淀強化(時效強化);過
剩相強化;組織細化強化
7鋁合金的時效過程通常分為
哪三個階段?寫出鋁合金的時
效沉淀序列,并示意地畫出其
典型的時效硬化曲線。
①根據(jù)時效的進程把時
圖8.4鋁合金典型的時效硬化曲線
效過程分為欠時效、峰時效和
過時效三個階段。
②過飽和固溶體一過飽和溶質(zhì)原子富集
區(qū)一過渡沉淀相(亞穩(wěn)平衡相)一平衡沉淀相
8防銹鋁主要有哪兩種合金系?硬鋁中,LY11
和LY12的主要強化相分別是什么?哪種合金具
有更高的強度和耐熱性?
①防銹鋁(LF):Al-Mn系,3義XX;Al-Mg
系,5XXX
②LY11,Cu/Mg=7.2,主要強化相為。
相,S相為輔。LY12,Cu/Mg=2.86,主要強化
相為S相,。相為輔。
③Al-Cu系鑄造鋁合金(ZL203),熱處
理強化效果好,強度較高,耐熱性好。其時效強
化相為0(A12Cu)o
9超硬鋁和鍛鋁各屬于什么合金系?它們的主要
強化相又分別是什么?
①超硬鋁屬于Al-Zn-Mg-Cu系合金,室
溫強度最高的變形鋁合金。主要強化相為n
(MgZn2)相。
②鍛鋁屬于Al-Mg-Si-Cu系合如主要強
化相為B(Mg2Si)相。
10ZL102合金在澆鑄前一般要進行什么處理?
為什么?
①參加鈉鹽變質(zhì)劑進行變質(zhì)處理,以改變
共晶硅的形態(tài),使硅晶體細化和顆粒化,組織由
共晶或過共晶變?yōu)閬喒簿?,從而改善力學性能。
11純銅的最顯著特點是什么?黃銅、白銅、青
銅的主要合金元素分別是什么?
①純銅最顯著的特點是導電、導熱性好。
②黃銅:鋅為主要合金元素;白銅:銀為
主要合金元素;青銅:除鋅和銀以外的其它元素
為主要合金元素
12Zn含量對黃銅力學性能有什么影響?
①w(Zn)V32%時,形成a單相固溶體,
強度和塑性隨Zn含量的增加而提高;
②w(Zn)>32%時,合金中出現(xiàn)脆性8'
相,塑性下降,而強度繼續(xù)提高;
③W億n)>45%時,合金組織全部為B'
相,強度和塑性急劇下降。
13黃銅“自裂〃產(chǎn)生的原因是什么?通常采用
什么方法防止?
①原因:冷加工變形的黃銅制品內(nèi)部存在
剩余應力,在腐蝕介質(zhì)作用下,發(fā)生應力腐蝕開
裂(SCC)。
②防止方法:采用低溫去應力退火,消除
制品在冷加工時產(chǎn)生的剩余應力。
第八章高聚物材料
1高聚物按性能用途可以分為哪五大類?常用的
聚合反響有哪兩種?
①塑料、橡膠、纖維、涂料、粘合劑
②加成聚合反響,簡稱加聚;縮合聚合反
響,簡稱縮聚
2高聚物大分子鏈的形狀有哪三種類型?-Si2.
鍵、-CO.鍵、-CC鍵組成的主鏈結構中,哪一
種柔順性最好?哪一種柔順性最差?
①高聚物大分子鏈有線型、支化型和體型
結構三類。
②-Si-O.鍵柔順性最好,-co-鍵次之,
-CC-鍵最差。
3通常用來表征非晶態(tài)高聚物和晶態(tài)高聚物的結
構模型分別是什么?
①表征非晶態(tài)高聚物用無規(guī)線團模型;表
征晶態(tài)高聚物纓狀微束模型。
4線型無定形高聚物在不同的溫度有哪三種狀
態(tài)?高聚物的鏈段和大分子鏈開始運動的溫度
分別對應著什么溫度?
①三態(tài):玻璃態(tài),高彈態(tài),粘流態(tài)
②Tg(玻璃化溫度)為聚合物鏈段開始運
動的溫度;Tf(粘流溫度)為大分子鏈開始運動
的溫度。
5舉出高聚物在性能上具有的三個優(yōu)點。高聚物
老化的主要原因是什么?
①質(zhì)量輕,吸水性好,透氣性,高彈性和
粘彈性,比強度很高,內(nèi)在的韌性較好,良好的
絕緣體。
②老化的原因主要是大分子鏈的結構發(fā)
生了降解或交聯(lián)。
6舉出熱塑性高聚物典型的三種加工成型方法。
熱固性高聚物最常用的加工成型方法是什么?
①擠出成型、吹塑成型、注射成型。
②模壓成型。
7常用塑料中PE、PP、PA、PC、EP、PF分別
代表什么?哪種塑料的耐腐蝕性最好?環(huán)氧樹
脂常用的固化劑有哪兩類?
①聚乙烯(PE
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