工程材料習題解答

1、1- 2假設(shè)塑性變形時材料體積不變，那么在什么情況下塑性指標§、巾之間能建 立何種數(shù)學關(guān)系。解：無頸縮情況下，LoSo=LxS!6 = (Lx-Lo) /Lo,巾=(So- S：)/ So代入化簡得(6+1) (1-巾)二11- 3現(xiàn)有一碳鋼制支架剛性不足，采用以下三種方法中的哪種方法可有效解決 此問題為什么改用合金鋼；進行熱處理改性強化；改變改支架的截面與結(jié)構(gòu)形 狀尺寸。答：選用第三種。因為工件的剛性首先取決于其材料的彈性模量E,又與該工件 的形狀和尺寸有關(guān)。而材料的彈性模量E難于通過合金化、熱處理、冷熱加工等方法 改變，所以選第三種。1- 5在零件設(shè)計與選材時，如何合理選擇材料的

2、。卩、c=> S性能指標各舉 一例說明。答：。航當要求彈性應力和彈性變形之間保持嚴格的正比關(guān)系時。工？ JOe：工程上，對于彈性元件，要求。工？ Oe。：對于不允許有明顯塑性變形的工 程零件，要求。工？。Ob：對塑性較差的材料，要求。=?叭例如：。廠炮管、彈性元件、。廠緊固 螺栓、。廠鋼絲繩1-6現(xiàn)有兩種低強度鋼在室溫下測定沖擊韌性，其中材料A的A 乂二80J,材料B 的A k =60J,能否得出在任何情況下材料A的韌性高于材料B,為什么答：不能。因為影響沖擊韌性的因素很多。1- 7實際生產(chǎn)中，為什么零件設(shè)計圖或工藝卡上一般是提出硬度技術(shù)要求而不是 強度或塑性值答：這是由它們的定義、性質(zhì)

3、和測量方法決定的。硬度是一個表征材料性能的綜 合性指標，表示材料表面局部區(qū)域內(nèi)抵抗變形和破壞的能力，同時硬度的測量操作簡 單，不破壞零件，而強度和塑性的測量操作復雜且破壞零件，所以實際生產(chǎn)中，在零 件設(shè)計圖或工藝卡上一般提出硬度技術(shù)要求而不提強度或塑性值。2- 1常見的金屬晶體結(jié)構(gòu)有哪兒種：它們的原于排列和晶格常數(shù)有什么特點。a Fe、YFe、Al、Cu> Ni、Pb、C r> V、Mg> Zn 各屬何種結(jié)構(gòu)答：體心：aFe、C r> V 面心：YFe、Al> Cu、Ni、Pb、密排六方：Mg> Zn2- 2已知Y -Fe的晶格常數(shù)要大于a -Fe的晶格常數(shù)

4、，但為什么Y -Fe冷卻到912°C轉(zhuǎn)變?yōu)閍-Fe時，體積反而增大答：這是因為這兩種晶格的致密度不同，Y -Fe的致密度是74%, a -Fe的致密度是68%,當Y -Fe冷卻到912°C轉(zhuǎn)變?yōu)閍 -Fe 時，由于致密度變小，導致了體積反而增大。2- 5總結(jié)說明實際金屬晶體材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點。答：金屬晶體內(nèi)原子排列總體上規(guī)則重復，常見體心、面心、密排六方三各晶格 類型。但也存在不完整的地方，即缺陷，按兒何形態(tài)分為點、線、面缺陷。3- 1如果其它條件相同，試比較在下列鑄造條件下，所得鑄件晶粒的大小；(1) 金屬模澆注與砂模澆注；(2)高溫澆注與低溫澆注；(3) 鑄成薄壁件與鑄

5、成厚壁件；(4)澆注時采用振動與不采用振動；(5)厚大鑄件的表面部分與中心部分。答：1前?。?后??；3前?。?前??；5前小；3- 2下列元素在a -Fe中形成哪種固溶體Si, C, N, Cr, Mn, B, Ni答：間隙：C, N, B置換：Si, Cr, Mn, Ni3- 6為什么鑄造合金常選用接近共晶成分的合金為什么要進行壓力加工的合金 常選用單相固溶體成分的合金答：共晶成分的合金恒溫結(jié)晶，流動性好，適合鑄造。單相固溶體成分的合金，塑性好。3- 補1、什么叫固溶體相其結(jié)構(gòu)有何特點性能如何在合金中有何作用舉一例說 明。答：組成固態(tài)合金的組元相互溶解形成的均勻結(jié)晶相。結(jié)構(gòu)：保持溶劑的晶格不變

6、，溶質(zhì)以原子分散于溶劑晶格中，成分不固定，A(B)表示。性能：強度較純?nèi)軇┙饘俅螅苄?、韌性較好。作用：合金中為基本相，作基體相。舉例：如碳鋼中的鐵素體F。3- 補2、已知A熔點600度與B熔點500度，在液態(tài)無限互溶；在固態(tài)300度時,A溶于B的最大溶解度為30%,室溫時為10%,但B不溶于A：在300度時，含40%B 的液態(tài)合金發(fā)生共晶反應。現(xiàn)要求：(1)、作出AB合(2)、注明各相區(qū) 答：<1)46(2)折旳盡金相圖;的組織。4- 4簡要比較液態(tài)結(jié)晶、重結(jié)晶、再結(jié)晶的異同之處。答：同：都是結(jié)晶，需要有形核、長大過程。異：液態(tài)結(jié)晶，液一固，AT 可小些，無序一有序，相變。重結(jié)晶，固一

7、固，AT較大，有序一有序，相變。再結(jié)晶，只有變形金屬才可再結(jié)晶，是晶格畸變減輕、消失，破碎晶粒一完好晶 粒，不是相變。4- 5金屬鑄件能否通過再結(jié)晶退火來細化晶粒為什么答：不能。只有變形金屬才可再結(jié)晶，儲存能量是產(chǎn)生再結(jié)晶的前提。4- 8、鉤在1000°C變形加工，錫在室溫下變形加工，請說明它們是熱加工還是冷 加工(鴨熔點是3410°C,錫熔點是232°C)解：鐲的再結(jié)晶溫度是：(3410+273) X=1200°C加工溫度小于再結(jié)晶溫度，:屬于冷加工錫的再結(jié)晶溫度是：(232 + 273) X =-33°C加工溫度大于再結(jié)晶溫度，.屬于熱加工

8、4- 9用下列三種方法制造齒輪，哪一種比較理想為什么(1) 用厚鋼板切成圓板，再加工成齒輪(2)用粗鋼棒切下圓板，再加工成齒輪；(3)將圓棒鋼材加熱，鍛打成圓餅，再加工成齒輪。(4)下料后直接擠壓成形。答：第四種。下料后直接擠壓成形，保留纖維組織。4- 10、用一根冷拉鋼絲繩吊裝一大型工件進入熱處理爐，并隨工件一起加熱到 1000°C保溫，當出爐后再次吊裝工件時，鋼絲繩發(fā)生斷裂，試分析其原因。答：冷拉鋼幺幺繩是利用加工硬化效應提高其強度的，在這種狀態(tài)下的鋼絲中晶體 缺陷密度增大，強度增加，處于加工硬化狀態(tài)。在1000°C時保溫，鋼絲將發(fā)生回復、 再結(jié)晶和晶粒長大過程，組織和

9、結(jié)構(gòu)恢復到軟化狀態(tài)。在這一系列變化中，冷拉鋼絲 的加工硬化效果將消失，強度下降，在再次起吊時，鋼絲將被拉長，發(fā)生塑性變形， 橫截面積減小，強度將比保溫前低，所以發(fā)生斷裂。5- 1、分析含碳量WC分別為、%、%、%的鐵碳合金在極緩慢冷卻時的組織轉(zhuǎn)變 過程，繪出室溫組織示意圖并在圖上標出組織組成物名稱。答：0. 2%： A-F+A-F+P0. 45%： A-F+A-F+P0. 8%： A-P1. 2%： AFe3C+A-Fe3C+P5- 2分析一次滲碳體、二次滲碳體、三次滲碳體、共晶滲碳體、共析滲碳體的異 同之處。答：同：性能異：一次滲碳體從液態(tài)中析出，為長條狀。二次滲碳體從A中析出，為網(wǎng)狀。三次

10、滲碳體從F中析出，為點狀。共晶滲碳體與A共晶反應生成，為塊狀。共析滲碳體與F共析反應生成，為長條狀。5- 4某倉庫中積壓了許多退火狀態(tài)的碳鋼，由于鋼材混雜不知其化學成分.現(xiàn)找 出一根，經(jīng)金相分析后發(fā)現(xiàn)組織為珠光體和鐵素體，其中鐵素體占80% (體積分數(shù))。 問此鋼中碳的質(zhì)量分數(shù)大約為多少解：組織為珠光體和鐵素體，所以是亞共析鋼，C全在P中，Wc=%X20%=%5- 3根據(jù)鐵碳相圖計算：(1) 室溫下，Wc為0. 2%的鋼中珠光體和鐵素體的相對量；(2) 室溫下，Wc為1 .2%的鋼中珠光體和二次滲碳體的相對量；(3) 727°C共析反應剛完成時，珠光體中鐵素體和滲碳體的相對量；(4)

11、 Wc為1. 2%的鋼在1400°C> U00°C和800°C時奧氏體中的含碳量；(5) 鐵碳合金中二次滲碳體和三次滲碳體的最大質(zhì)量分數(shù)。解：(1) Wp=26% WF=3CWFe3C=12%(2) 1400°C為 L+A, A 中 C%>%1100°C為 A, A 中 C%二800°C 為 A+ Fe3C, A 中 C%<%(5 )W Fe3CllMwL W Fe3CIIIMAX= 已知鐵素體的硬度為80HBS,滲碳體的硬度為SOOHBw, 根據(jù)兩相混合物的合金性能變化規(guī)律，計算珠光體的硬度。為什么實際側(cè)得的珠光體

12、 的硬度都要高于此計算值解：Wf=WFe3C=12%HB88%X80+12%X800 =滲碳體的強化作用。5- 6現(xiàn)有形狀和尺寸完全相同的四塊平衡狀態(tài)的鐵碳合金，它們的含碳量Wc分 別為、,根據(jù)你所學的知識可用哪些方法來區(qū)別它們答：硬度。5-7根據(jù)鐵碳相圖解釋下列現(xiàn)象：(1) 在進行熱軋和鍛造時，通常將鋼材加熱到10001250°C;(2) 鋼釧釘一般用低碳鋼制作；(3) 綁扎物件一般用鐵絲(鍍鋅低碳鋼絲)，而起重機吊重物時的鋼絲繩Wc分別 為、的鋼等制成；(4) 在1100°C時，Wc=%的碳鋼能進行鍛造，而Mc = %的鑄鐵不能進行鍛造；(5) 在室溫下，現(xiàn)Wc = %

13、的碳鋼比Wc = %的碳鋼強度高；(6) Wc = %的碳鋼比Wc = %的碳鋼硬度高；(7) 鋼適用于壓力加工成形，而鑄鐵適于鑄造成形。答：(1)在A區(qū) (2)塑性好(3)前塑性好，后強度大(4)前在A區(qū)，后含滲碳體多(5)%后強度下降(6)前含碳量大(7)前可成塑性好的A ,后共晶組織流動性好。6補-1示意畫出共析碳鋼的C曲線。6補-2鋼A化的過程怎樣目的是什么答：過程一一1、A形核；2、A長大；3、殘余滲碳體溶解；4、A成分均勻化。目的一一細小、均勻的A。6補-3根據(jù)C曲線分析高、中、低溫轉(zhuǎn)變的組織和性能。答：1、高溫轉(zhuǎn)變(Ai、550°C), P類轉(zhuǎn)變，擴散型粗 P (Af6

14、80°C )細 P ( 680 600°C ) 一 S極細 P ( 600 "550 °C )TP層片間距越小，強度、硬度越高，塑性和韌性也變好。2、中溫轉(zhuǎn)變(550、Ms240°C), B類轉(zhuǎn)變，半擴散型。B上(550 350°C),呈羽毛狀；(350 "240 °C),呈針片狀低溫形成的B下，不僅具有高的強度、硬度和耐磨性，而且有良好的塑性和韌性。3、低溫轉(zhuǎn)變（MsMf）, M類轉(zhuǎn)變，無擴散型M是C在aFe中的過飽和間隙固溶體。隨著含碳增加，強度和硬度升高，低碳M不僅具有高的強度和硬度，而且有良好 的塑性和韌性

15、6補-4什么叫轉(zhuǎn)變的條件和特點是什么答：M是C在aFe中的過飽和間隙固溶體。M形成條件：Vk， MsM轉(zhuǎn)變特點：無擴散相變；速度極快；變溫生成；轉(zhuǎn)變不完全；A內(nèi) 生成，先大后小。6補5退火和正火的主要目的是什么1）調(diào)整硬度以便于切削加工；2）消除殘余應力，防止鋼件在淬火時產(chǎn)生變形或開裂；3）細化晶粒、改善組織以提高鋼的力學性能。4）為最終熱處理作組織上的準備。6補-6、回火的種類及其性能如何（1）.低溫回火（200°C ）,得M回。性能：應力減小，硬度變化不大。（2）.中溫回火（300400°C）,得T回。性能：應力基本消除，強度、硬度降低， 塑、韌性上升。（3）.高溫回火

16、（400°C）,得S回。性能：強度、硬度進一步降低，塑、韌性進一 步上升。6補-7、過共析鋼淬火加熱溫度如何選擇為什么淬火加熱后的組織是什么答：過共析鋼淬火加熱溫度應為A6+3050°C,如大于Ac“則完全A化，淬火后 為M+A，,無Fe£對耐磨性不利,如A+3050°C,組織為A+Fe£,淬火后為M+FsC+A'少，滿足要求，淬火加熱后組織為A+Fe3C6- 2確定下列鋼件的退火方法，并指出退火的目的及退火后的組織(1) 經(jīng)冷軋后的15鋼鋼板，要求降低硬度；(2) ZG270500的鑄造齒輪；(3) 鍛造過熱的60鋼鍛坯；(4) 具有

17、片狀滲碳體的T12鋼坯。答：(1)、再結(jié)晶退火，降低硬度，F(xiàn) + P (2)、完全退火，細化晶粒，F(xiàn)+ P、完全退火，細化晶粒，F(xiàn) + P (4)、球化退火，使FesC球化，P+粒Fe3C6 -3指出下列零件的鍛造毛坯進行正火的主要目的及正火后的顯微組織。20鋼齒輪；(2)45鋼小軸；(3)T12鋼鋰刀。答：降低硬度，便于加工，F(xiàn) + P作為最終熱處理，獲得較好性能，F(xiàn) + P消除鍛造應力，為后續(xù)工序準備，P+FesC6- 5 比較45鋼分別加熱到700°C、750°C和840°C水冷后硬度值的高低，并說明 原因。答：700°C時，組織為F+P,水冷為F

18、+P840°C時，組織為A,水冷為M6- 6現(xiàn)有一批絲錐，原定由T12鋼制成,中混入了 45鋼，若混入的45鋼在熱處理時,750°C時，組織為F+A,水冷為F+M故加熱溫度高，水冷硬度高。要求硬度為6064HR C o但生產(chǎn)時材料(1)仍按T12鋼進行處理，問能否達到絲錐的要求為什么 按45鋼進行處理后能否達到絲錐的要求為什么答：(1)不能達到要求。45鋼淬火加熱溫度久時，組織為F+A,淬火后為F+M, 軟硬不均，耐磨性差。（2）不能達到要求。按45鋼處理，淬火加熱溫度仏時，組織為A,淬火后獲得 粗針頭M,韌性差，同時殘余A體多，硬度不足，無Fe3C,耐磨性差。6- 7甲、

19、乙兩廠生產(chǎn)同一批零件，材料都是45A鋼，硬度要求220250HBS,甲 廠采用正火，乙廠釆用調(diào)質(zhì)，都能達到硬度要求。試分析甲、乙兩廠產(chǎn)品的組織和性 能有何區(qū)別答：甲廠正火組織為F+S, Fe£呈片層狀。乙廠調(diào)質(zhì)組織為回火索氏體，F(xiàn)e3C呈顆粒狀。在硬度相同的條件下，調(diào)質(zhì)的塑性、韌性更好些，因此乙廠工藝較好。6- 8現(xiàn)有三個形狀、尺寸、材質(zhì)（低碳鋼）完全相同的齒輪。分別進行整體淬火、 滲碳淬火和高頻感應加熱淬火，試用最簡單的辦法把它們區(qū)分出來。答：用測硬度方法區(qū)分。低碳鋼整體淬火組織為F,硬度低不均；滲碳淬火得M+Fe,C（高C）,硬度最高；高頻淬火為M （低C）,硬度次之。6-9現(xiàn)有

20、低碳鋼和中碳鋼齒輪各一個，為了使齒面具有高的硬度和耐磨性，試問 應進行何種熱處理并比較它們經(jīng)熱處理后在組織和性能上有何不同答：低碳鋼：滲碳后淬火+低溫回火，表面達要求中碳鋼：淬火+低溫回火，次之。6-10某一用45鋼制造的零件，其加工路線如下：備料一鍛造一正火一粗機加工一調(diào)質(zhì)一精機械加工一高頻感應加熱淬火+低溫回 火一磨削，請說明各熱處理工序的目的熱處理后的組織。答：正火一一降低硬度，便于加工；調(diào)質(zhì)一一獲得良好綜合性能；高頻淬火+低溫回火一一表面獲得高硬度和耐磨性。6-11生產(chǎn)中經(jīng)常把已加熱到淬火溫度的鉗工鑿子刃部投入水中急冷，然后出水停 留一段時間，再整體投入水中冷卻。試分析這先后兩次水冷的

21、作用。答：刃部入水急冷為淬火，得M+Fe3C出水停留一段時間為回火，得+ Fe3C再整體投入水中，為抑制繼續(xù)回火，保留回火組織。7補-1、Me對淬火鋼的回火轉(zhuǎn)變有何影響答：1）提高回火穩(wěn)定性；2）產(chǎn)生二次硬化提高鋼的淬透性；3）有些Me影響高溫 回火脆性。7補-2、總結(jié)Me在鋼中的作用。答:Me存在鋼中可以1）強化F （Me在F中）；2）提高淬透性（Me在A中）；3）提高回火穩(wěn)定性（Me 在M中）；4）細晶強化（形成穩(wěn)定的的化合物）；5）有些Me影響高溫回火脆性。7補-3、總結(jié)滲碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼、彈贊鋼、軸承鋼的性能要求，成分特點、熱處理 特點、最終組織及常用鋼種。答：一、滲碳鋼性能要求：表面硬而

22、耐磨，心部強韌。成分特點：低碳，Cr等。熱處理待點：滲碳后淬火+低溫回火。最終組織：表面一一M' +碳化物+A'少，心部M'或F+P。常用鋼種：20、20Cr> 20CrMnTi. ISCrNiWA 等二、調(diào)質(zhì)鋼性能要求：綜合性能好。成分特點：中碳，Cr. Mn、Si、Ni等。熱處理特點：淬火+高溫回火。最終組織：S' 常用鋼種：45、40Cr三、彈簧鋼性能要求：彈性強度高，屈強比高。成分特點：高碳中低的的部分，Cr、Mn等。熱處理待點：淬火+中溫回火。最終組織：T'常用鋼種：65Mn、60Si2Mn等四、軸承鋼性能要求：硬度高，耐磨性好，穩(wěn)定。成

23、分特點：高碳，Cr等。熱處理特點：淬火+低溫回火（淬火后冷處理，回火后時效）。最終組織：M'常用鋼種：GCrl57補-4、高速鋼為什么要鍛造鍛造后如何處理得何組織答：打碎碳化物，成型。鍛造后等溫退火，得S+碳化物。7補-5、高速鋼如何最終熱處理為什么是否屬調(diào)質(zhì)為什么答：高溫度的淬火，使盡可能多的C、Me溶入A中，以保證性能，但不讓A長大。高溫度的回火多次，盡可能在二次硬化作用最強的溫度范圍內(nèi)回火保證熱硬性；多次回火以盡量減少殘余A的量，得使用狀態(tài)組織為W +碳化物+ A'少不屬調(diào)質(zhì)，因該處理得的組織不是S'。7補-6、不銹鋼抗蝕性好的原因是什么A不銹鋼有何特點答：Me加

24、入后：提高固溶體基體的電極電位；（2）.形成均勻單相組織；（3）.形成保護膜。A不銹鋼抗蝕性好，抗拉強度低，塑性好，但加工硬化傾向大，切削性差。7補-7、某型號的柴油機的凸輪軸，要求凸輪表面有高的硬度（50 HRC）,而心部具有良好韌性，原來采用45鋼調(diào)質(zhì)處理再在凸輪表面進行高頻淬火，最后低溫回火, 現(xiàn)因工廠庫存的45鋼以用完，只剩15鋼，擬用15鋼代替。試說明:原45鋼各熱處理工序的作用改用15鋼后，仍按原熱處理工序進行能否滿足性能要求為什么（3）改用15鋼后，為達到所需要的性能，在心部強度足夠的前提下，應采用 何種工藝。答：（1 ） 45鋼調(diào)質(zhì)，獲良好的綜合性能表面淬火+低溫回火，使表面獲

25、較高的硬度和耐磨性（2）改用15鋼后仍按原工藝，不能滿足性能要求。因15鋼含C量低，調(diào)質(zhì)后綜合性能遠不及45鋼，特別是強度和硬度。改用15鋼后，應采用滲碳工藝，滲碳后淬火+低溫回火處理，心部保持足夠的強 韌性，表面具有較高的硬度。7補-8要制造齒輪、連桿、熱鍛模具、彈費、冷沖壓模具、滾動軸承、車刀、 鋰刀、機床床身等零件，試從下列牌號中分別選出合適的材料并敘述所選材料的名稱、 成分、熱處理工藝和零件制成后的最終組織。T10、65Mn> HT300> W6Mo5Cr4V2>GCrl5Mo> 40Cr> 20CrMnTi. Crl2MoV. 5CrMnMo答：齒輪：2

26、0CrMnTi滲碳鋼；C%=%, Cr, Mn, Ti<%；滲碳+淬火+低溫回火；組織 為回火馬氏體。連桿：40Cr調(diào)質(zhì)鋼；C%=%, Cr<%；調(diào)質(zhì)處理（淬火+高溫回火）；組織為回火索氏 體。彈贊：65Mn彈贊鋼；C%=%, Mn<%；淬火+中溫回火；組織為回火托氏體。冷沖壓模具：Crl2MoV冷變形模具鋼；C%>1%, Cr=12%, Mo, V<%；淬火+低溫回火； 組織為回火馬氏體。滾動軸承：GCrl5Mo軸承鋼；C%=1%, Cr=%, Mo<%；球化退火+淬火+低溫回火；組織為回火馬氏體。車刀：W6Mo5Cr4V2 高速鋼；W%=6%, Mo%=

27、5%, Cr%=4%, V%=2%；淬火+ 560°C三次回火; 組織為回火馬氏體+碳化物。鋰刀：T10碳素工具鋼；C%=1%；淬火+低溫回火；組織為回火馬氏體+碳化物。熱鍛模具：5CrMnM。熱變形模具鋼；C%=%, Cr, Mn, Mo<%：淬火+高溫回火；組織為 回火索氏體。機床床身：HT300灰口鐵；無需熱處理。8-1、鋁合金的熱處理強化和鋼的淬火強化有何不同答：鋼的淬火強化是加熱得單相A , A中含C多，淬火得a過（無擴散相變得到的 a過為M ）,晶格畸變而強化。鋁合金的熱處理強化是淬火得a過（鋁基固溶體），強度、硬度并不高，通過 時效a過中析出第二相，造成晶格畸變而

28、強化。8-2、鋁合金是如何分類的答：按成分和工藝特點分成分小于D點的合金一一變形鋁合金（其中成分小于F點的不能熱處理強化）；成分大于D點的合金鑄造鋁合金。8-3簡述純鋁及各類鋁合金牌號表示方法、性能特點及應用。答：LF8補-1、軸承合金的組織特點是什么答：主要有兩種組織，一種是軟基體+硬質(zhì)點，一種是硬基體+軟質(zhì)點。8補-2.不同鋁合金可通過哪些途徑達到強化目的答：鑄造鋁硅合金可通過變質(zhì)處 理達到強化的目的。能熱處理強化的變形鋁合金可利用時效強化（固溶處理后時效處 理）達到強化目的。8補-3.何謂硅鋁明它屬于哪一類鋁合金為什么硅鋁明具有良好的鑄造性能在變 質(zhì)處理前后其組織及性能有何變化這類鋁合金

29、主要用在何處答：鋁硅鑄造合金乂稱為 硅鋁明，由于含硅量為17%附近的硅鋁明為共晶成分合金，具有優(yōu)良的鑄造性能。在 鑄造緩冷后，其組織主要是共晶體（a十Si）,其中硅晶體是硬化相，并呈粗大針狀，會 嚴重降低合金的力學性能，為了改善鋁硅合金性能,可在澆注前往液體合金中加入含鈉 的變質(zhì)劑，納能促進硅形核，并阻礙其晶體長犬，使硅晶體成為極細粒狀均勻分布在鋁 基體上。鈉還能使相圖中共晶點向右下方移動,使變質(zhì)后形成亞共晶組織。變質(zhì)后鋁合 金的力學性能顯著提高。鑄造鋁硅合金一般用來制造質(zhì)輕、耐蝕、形狀復雜及有一定力學性能的鑄件，如發(fā) 動機缸體、手提電動或風動工具（手電鉆）以及儀表外殼。同時加入鎂、銅的鋁硅系

30、合 金（如ZL108）,在變質(zhì)處理后還可進行固溶處理+時效，使其具有較好耐熱性和耐磨性, 是制造內(nèi)燃機活塞的材料。14補7、什么是失效答：零件在使用過程中，因外部形狀尺寸和內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而失去原有的 設(shè)計功能，使其低效工作或無法工作或提前退役的現(xiàn)象即稱為失效。14補-2、失效形式有那幾種答：按零件的工作條件及失效的特點將失效分為四大類：即過量變形、斷裂、表 面損傷和物理性能降級。對結(jié)構(gòu)材料的失效而言，前三種是主要的。14補-3、失效的原因是什么答：（一）設(shè)計結(jié)構(gòu)形狀不合理（二）材料一是選材不當，這是最重要的原因；其二是材質(zhì)欠佳。（三）加工加工缺陷、組織不均勻缺陷（粗大組織、帶狀組織等）、

31、表面質(zhì)量（刃痕等）與有害殘余應力分布等。（四）使用零件安裝時配合不當、對中不良等，維修不及時或不當，操作違反規(guī)程均可導致工件在使用中失效。14補-4、選材一般遵循基本原則是什么答：選材一般應遵循三個基本原則：使用性能、工藝性能和經(jīng)濟性能，它們是辯 證的統(tǒng)一體。在大多數(shù)情況下，使用性能是選材的首要原則與依據(jù)。一補一1、什么是液態(tài)合金的充型能力它與合金的流動性有何關(guān)系答：液體金屬充滿鑄型型腔，獲得尺寸精確、輪廓清晰的成形件的能力。合金的流動性好，充型能力好。影響充型能力：內(nèi)因一合金的流動性（主要取決于成分）外因一澆注條件（溫度、速度）；鑄型（溫度、熱容量、結(jié)構(gòu)等）一補一2、液態(tài)合金的收縮分哪兒個階段 答：液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮。一補一3、縮孔、縮松是如何形成的形成特點是什么對鑄件的影響如何答:液態(tài)合金在冷凝過程中，若其液態(tài)收縮和凝固收縮所縮減的容積得不到補充， 則在鑄件最后凝固的部位形成一些孔洞。大而集中的稱為椒，細小而分散的稱為縮 松。恒溫結(jié)晶或結(jié)晶溫度范圍窄的合金，易形成縮孔。結(jié)晶溫度范圍寬的合金，易形成縮松。縮孔、縮松都會使鑄件的力學性能下降，影響致密性。一補一4、鑄造應力是如何產(chǎn)生的有何危害如何防止答：鑄件在凝固以后的繼續(xù)