工程材料復(fù)習(xí)

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(guò)共析鋼均加熱至AC1+30℃~50℃后過(guò)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.300300℃(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+30℃~50℃F、M、A’F、B下、M、A殘F(tuán)、B下過(guò)共析鋼AC1+30℃～50℃M、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。15～0.3,滲碳層的厚度一般為1~3mm,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58～64HRC,具有高的耐磨性和疲勞性能;心部在淬透時(shí)的組織是低碳回火馬氏體、硬度約38~45HRC，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(lái)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（Fe3CⅢ)；(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；馬氏體的過(guò)飽和度消失時(shí)的組織是鐵素體、滲碳體8．A—B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。AA→FA→PA→BA→M(a)(b)(c)(d)時(shí)間溫度AC1簡(jiǎn)答題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30~50℃）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。簡(jiǎn)述鋼的淬透性表征方法?答:鋼的淬透性是指過(guò)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）簡(jiǎn)述材料強(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)化何謂細(xì)晶強(qiáng)化？金屬凝固過(guò)程中細(xì)晶強(qiáng)化的方法有哪些？答：通過(guò)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、攪拌簡(jiǎn)述CCT曲線的影響因素（我沒(méi)答案，但我覺(jué)得你答非所問(wèn))。答:過(guò)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(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變過(guò)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(guò)冷奧氏體全部發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變所需的最小冷卻速度。簡(jiǎn)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:鋼的淬透性是指過(guò)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。影響臨界冷卻速度Vk的因素是什么?答：過(guò)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(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變過(guò)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(guò)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）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。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.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(guò)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α-Fe中過(guò)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(kāi)始分解；馬氏體中的碳以ε碳化物（Fe2。4C）的形式析出,使過(guò)飽和程度略有減小,這種組織稱為回火馬氏體(雙相組織）。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(guò)共析鋼）以上某一溫度大于HYPERLINK”http：///view/2374466。htm”臨界冷卻速度的冷速快冷正火上臨界點(diǎn)（AC3或Acm）以上40～60℃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(guò)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調(diào)質(zhì)處理與變質(zhì)處理的區(qū)別？答：HYPERLINK”/view/63818.htm”淬火+HYPERLINK”/view/543204。htm"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(chē)換向齒輪20CMnTi（滲C還是N，記不得了)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(chē)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，QT800-2，16Mn，Cr12，5CrMnMo，60Si2Mn，ZG200-400，ZMn13，35Si2MnMoVA,ZChPbSn5—9，PCrNi3MoV。問(wèn)答題1。畫(huà)出鐵－碳平衡相圖（C:0~6.69％）;標(biāo)出各點(diǎn)、線的名稱;解釋三條水平線的含義，寫(xiě)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(huà)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）14951495℃1148℃HJB線為包晶線：包晶反應(yīng)L0。53％+δ0。09%→1148℃727℃ECF線為共晶線：共晶反應(yīng)L4。3％→A2。11%+Fe3727℃PSK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（0.0218％<C％≤0。77%）鐵素體、珠光體、三次滲碳體共析鋼(C％=0。77％）珠光體過(guò)共析鋼（0.77％〈C%≤2.11％）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(guò)共晶白口鑄鐵（4。3％〈C％〈6.69％)萊氏體、滲碳體45鋼：相中：W鐵素體=(6.69-0。45)/（6。69—0.0008）W滲碳體=1-W鐵素體組織中:W珠光體=（0.45-0。0218)/（0。77—0.0218）W鐵素體=（0。77—0.45）/（0。77-0.0218）*（6。69—0。0218）/(6。69-0。0008)共析鋼：見(jiàn)書(shū)W珠光體=100％T12鋼A:見(jiàn)書(shū)W珠光體*(0。77—1.2)=W滲碳體（6.69—1。2）W二次滲碳體=1-W珠光體45鋼：（形貌圖我記了,但不知怎么畫(huà)上來(lái)）AAB軸頸截面示意圖2．有一根擁40Cr鋼制的軸，使用過(guò)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(jiàn)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40～44B0。40回火索氏體20~22分析失效原因；答：由表1軸成分正確，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(guò)慢造成的。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36~40B0.40回火索氏體20～22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(méi)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。3．W18Cr4V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(huà)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次?熱處理后的組織又是什么？答:0。7～0。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、殘余奧氏體已知直徑為60mm的軸，要求心部硬度為30～35HRC,軸頸表面硬度為50～55HRC，現(xiàn)庫(kù)存45、20CrMnTi、40Cr、40CrNiMo四種鋼，問(wèn)選用哪種鋼合理？其工藝路線如何安排?說(shuō)明各熱處理工序的主要目的，寫(xiě)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