機(jī)械工程材料課后習(xí)題答案

1、1.材料靜強(qiáng)度指標(biāo)有哪些？這些強(qiáng)度指標(biāo)各有何工程應(yīng)用意義？P7-9 答：比例極限p用于不允許產(chǎn)生微量塑性變形的零件設(shè)計(jì)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)，如炮筒設(shè)計(jì)。彈性極限e用于不允許產(chǎn)生明顯微量塑性變形的零件設(shè)計(jì)時(shí)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)，如各種彈性元件。屈服點(diǎn)s或屈服強(qiáng)度 0.2 用于不允許產(chǎn)生明顯塑性變形的零件設(shè)計(jì)時(shí)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)，如緊固螺栓、汽車(chē)連桿等。抗拉強(qiáng)度b 用于對(duì)塑性變形要求不嚴(yán)而僅要求不發(fā)生斷裂的零件設(shè)計(jì)時(shí)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)，如鋼絲繩、建筑結(jié)構(gòu)件等。2.金屬材料的材料剛度即其彈性模量是組織結(jié)構(gòu)不敏感參量，不能通過(guò)合金化、熱處理、冷熱加工等手段明顯改變金屬材料的剛度。零件剛度與材料剛度、零件截面結(jié)構(gòu)形狀尺寸及

2、受載方式有關(guān)，通過(guò)改變零件截面結(jié)構(gòu)形狀尺寸可有效提高零件剛度。3.塑性是指材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力，伸長(zhǎng)率和斷面收縮率是表征材料塑性好壞的兩個(gè)常用指標(biāo)。塑性指標(biāo)不能直接用于機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算，機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)一般憑經(jīng)驗(yàn)選取。4.硬度實(shí)驗(yàn)有哪些優(yōu)點(diǎn)？P11 ：（1）設(shè)備簡(jiǎn)單，操作迅速方便；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)一般不破壞成品零件而無(wú)需加工專(zhuān)門(mén)的試樣，實(shí)驗(yàn)對(duì)象可以是各類(lèi)工程材料和各種尺寸的零件；（3）硬度是一種綜合性性能參量，與其它力學(xué)性能如強(qiáng)度、塑性、耐磨性間關(guān)系密切，可按硬度估算強(qiáng)度而免做復(fù)雜的拉伸試驗(yàn)；（4）材料的硬度與工藝性能間有聯(lián)系，如塑性加工性能、切削加工性能和焊接性能等，因而可作為評(píng)定材

3、料工藝性能的參考；（5）硬度能較敏感反映材料成分和組織結(jié)構(gòu)的變化，可用來(lái)檢驗(yàn)原材料和控制冷熱加工質(zhì)量的指標(biāo)。常用的硬度測(cè)試方法有哪些？應(yīng)用時(shí)如何根據(jù)測(cè)試對(duì)象合適選取硬度測(cè)試方法？布氏硬度（HBS和HBW）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）和維氏硬度HV。5.評(píng)定材料韌性的指標(biāo)是哪兩個(gè)？沖擊韌度和斷裂韌度。6.沖擊韌度不能直接用于設(shè)計(jì)計(jì)算，設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取值；斷裂韌度可直接用于設(shè)計(jì)計(jì)算。7.什么是疲勞斷裂？疲勞斷裂后的斷口上均能發(fā)現(xiàn)哪三個(gè)典型區(qū)域？評(píng)定材料疲勞抗力的主要指標(biāo)是什么？ 零件在交變載荷作用下經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間工作而發(fā)生斷裂的現(xiàn)象。裂紋萌生區(qū)、裂紋擴(kuò)展區(qū)和最后斷裂區(qū)（快速斷裂區(qū)）。疲勞極限

4、是評(píng)定材料疲勞抗力的主要指標(biāo)。8.影響材料疲勞極限的主要因素有哪些？ 材料本質(zhì)、零件強(qiáng)化處理、零件表面狀況、載荷類(lèi)型、工作溫度、腐蝕介質(zhì)等。9.什么是粘著磨損和磨粒磨損？改善材料粘著磨損和磨粒磨損的措施有哪些？P1710.材料的物理性能包括哪些？密度、熱學(xué)性能（熔點(diǎn)、熱容、熱膨脹和熱傳導(dǎo)）、電學(xué)性能（電阻率、電阻溫度系數(shù)、介電性）和磁學(xué)性能（磁化率、飽和磁化強(qiáng)度和磁矯頑力）。9.什么是粘著磨損和磨粒磨損？改善材料粘著磨損和磨粒磨損的措施有哪些？P17 粘著磨損粘著磨損：摩擦副接觸面局部發(fā)生金屬粘著，而這些粘著點(diǎn)的強(qiáng)度往往大于金屬本身強(qiáng)度，在隨后的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)生的破壞將出現(xiàn)在強(qiáng)度較低的地方，有

5、金屬磨屑從表面被拉下來(lái)或零件表面被擦傷的磨損形式。磨磨粒磨損粒磨損：指滑動(dòng)摩擦?xí)r，在零件表面摩擦區(qū)內(nèi)存在硬質(zhì)磨粒（外界進(jìn)入的磨料或表面剝落的磨屑），使磨面發(fā)生局部塑性變形、磨料嵌入和被磨料切割等過(guò)程，以致使磨面材料逐步磨耗。提高粘著磨損措施：提高粘著磨損措施：1）減小表面摩擦因素或提高材料表面硬度；2）減小接觸壓力；3）合理選配摩擦副材料；4）減小表面粗糙度提高實(shí)際接觸面積；5）改善潤(rùn)滑狀況。提高磨提高磨粒磨損措施：粒磨損措施：1）提高材料硬度；2）設(shè)計(jì)時(shí)合理采用減小接觸壓力的措施，工作時(shí)改進(jìn)潤(rùn)滑油過(guò)濾裝置以及及時(shí)清除磨屑。11.什么是腐蝕？分為哪三類(lèi)？什么是化學(xué)腐蝕？什么是電化學(xué)腐蝕？ 指材

6、料表面與周?chē)橘|(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)反應(yīng)或物理溶解而引起的表面損傷現(xiàn)象。分別稱(chēng)為化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕和物理腐蝕三類(lèi)。指材料與周?chē)橘|(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但反應(yīng)過(guò)程不產(chǎn)生電流的腐蝕過(guò)程。不同金屬件間或同一金屬內(nèi)部各個(gè)區(qū)域間存在電極電位差，它們間相互接觸，構(gòu)成電解質(zhì)連通的腐蝕電池，電極電位較低陽(yáng)極發(fā)生溶解腐蝕，電極電位較高陰極發(fā)生析氫或金屬沉積過(guò)程。12.材料的工藝性能有哪些？ 鑄造性能、焊接性能、鍛造性能、熱處理性能和可加工性能（切削加工性能）。作業(yè)P231-1某室溫下使用的一緊固螺栓在工作時(shí)發(fā)現(xiàn)緊固力下降，試分析材料的何種性能指標(biāo)沒(méi)有達(dá)到要求？提出主要的可能解決措施。P8 答:屈服強(qiáng)度沒(méi)有達(dá)到要

7、求。 解決辦法：（1）材料不變，通過(guò)熱處理等提高零件的屈服強(qiáng)度；（2）采用屈服強(qiáng)度更高的材料；（3）設(shè)計(jì)時(shí)增大緊固螺栓的截面尺寸，降低螺栓的工作應(yīng)力。1-3現(xiàn)有一碳鋼支架剛性不足，采用以下三種方法中的哪種方法可有效解決此問(wèn)題？為什么？（1）改用合金鋼；（2）進(jìn)行熱處理改性強(qiáng)化；（3）改變?cè)撝Ъ艿慕孛媾c結(jié)構(gòu)形狀尺寸。P9 答：（1）不能解決問(wèn)題，因?yàn)樘间摵秃辖痄摰牟町愒谟诔煞植煌淖兘饘俨牧铣煞謱?duì)其材料剛度的影響較?。唬?）不能解決問(wèn)題。因?yàn)椴牧蟿偠仁墙M織不敏感參量，熱處理對(duì)金屬材料的材料剛度影響較?。唬?）可有效解決問(wèn)題，因?yàn)榱慵偠扰c零件的截面及結(jié)構(gòu)形狀尺寸有關(guān)。1-7實(shí)際生產(chǎn)中，為什么零

8、件設(shè)計(jì)圖或工藝卡上一般是提出硬度技術(shù)要求而不是強(qiáng)度或塑性值？P11 答：與強(qiáng)度和塑性測(cè)量相比，硬度測(cè)量具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）設(shè)備簡(jiǎn)單，操作迅速方便；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)一般不破壞成品零件而無(wú)需加工專(zhuān)門(mén)的試樣，實(shí)驗(yàn)對(duì)象可以是各類(lèi)工程材料和各種尺寸的零件；（3）硬度是一種綜合性性能參量，與其它力學(xué)性能如強(qiáng)度、塑性、耐磨性間關(guān)系密切，可按硬度估算強(qiáng)度而免做復(fù)雜的拉伸試驗(yàn)；（4）材料的硬度與工藝性能間有聯(lián)系，如塑性加工性能、切削加工性能和焊接性能等，因而可作為評(píng)定材料工藝性能的參考；（5）硬度能較敏感反映材料成分和組織結(jié)構(gòu)的變化，可用來(lái)檢驗(yàn)原材料和控制冷熱加工質(zhì)量的指標(biāo)。1.根據(jù)接合力強(qiáng)弱，結(jié)合鍵分為強(qiáng)?。x子

9、鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵）和弱根據(jù)接合力強(qiáng)弱，結(jié)合鍵分為強(qiáng)健（離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵）和弱鍵或分子鍵（氫鍵和范德瓦爾斯鍵）。正離子和公有化的電子云之間產(chǎn)鍵或分子鍵（氫鍵和范德瓦爾斯鍵）。正離子和公有化的電子云之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的靜電引力，使全部離子結(jié)合起來(lái)的結(jié)合鍵稱(chēng)為金屬鍵。金屬鍵生強(qiáng)烈的靜電引力，使全部離子結(jié)合起來(lái)的結(jié)合鍵稱(chēng)為金屬鍵。金屬鍵沒(méi)有飽和性和方向性。離子鍵是正負(fù)離子間通過(guò)靜電引力形成的結(jié)合鍵。沒(méi)有飽和性和方向性。離子鍵是正負(fù)離子間通過(guò)靜電引力形成的結(jié)合鍵。共價(jià)鍵是通過(guò)共用電子對(duì)形成的結(jié)合鍵。共價(jià)鍵是通過(guò)共用電子對(duì)形成的結(jié)合鍵。2.2.名詞解釋?zhuān)壕w（原子在空間規(guī)則周期性重復(fù)排列形成的固體物質(zhì)）

10、；名詞解釋?zhuān)壕w（原子在空間規(guī)則周期性重復(fù)排列形成的固體物質(zhì)）；非晶體（原子或分子無(wú)規(guī)則排列形成的具有固體特征的物質(zhì)）；晶格非晶體（原子或分子無(wú)規(guī)則排列形成的具有固體特征的物質(zhì)）；晶格（把原子抽象成幾何點(diǎn)，用一系列平行線(xiàn)將這些點(diǎn)連接起來(lái)形成的空間（把原子抽象成幾何點(diǎn)，用一系列平行線(xiàn)將這些點(diǎn)連接起來(lái)形成的空間格架）；晶胞（能夠完全反映晶格特征的最小幾何單元）；空間點(diǎn)陣格架）；晶胞（能夠完全反映晶格特征的最小幾何單元）；空間點(diǎn)陣（原子抽象成幾何結(jié)點(diǎn)構(gòu)成的空間陣列）；致密度（晶胞中原子占有的（原子抽象成幾何結(jié)點(diǎn)構(gòu)成的空間陣列）；致密度（晶胞中原子占有的體積分?jǐn)?shù)）；晶界（晶粒和晶粒間的界面）；亞晶界（

11、亞晶粒和亞晶粒體積分?jǐn)?shù)）；晶界（晶粒和晶粒間的界面）；亞晶界（亞晶粒和亞晶粒間的界面）；空位（沒(méi)有原子的晶格結(jié)點(diǎn)）；間隙原子（處于晶格間隙間的界面）；空位（沒(méi)有原子的晶格結(jié)點(diǎn)）；間隙原子（處于晶格間隙中的原子）；點(diǎn)缺陷（三維尺寸均較小的晶體缺陷）；線(xiàn)缺陷（一維尺中的原子）；點(diǎn)缺陷（三維尺寸均較小的晶體缺陷）；線(xiàn)缺陷（一維尺寸大二維尺寸小的晶體缺陷）；面缺陷（一維尺寸小二維尺寸大的晶體寸大二維尺寸小的晶體缺陷）；面缺陷（一維尺寸小二維尺寸大的晶體缺陷）。缺陷）。3.典型的三種金屬晶體結(jié)構(gòu)及其原子排列特點(diǎn)：體心立方金屬（金屬原子位于立方晶胞的八個(gè)頂角和體心），面心立方金屬（金屬原子位于立方晶胞的八

12、個(gè)頂角和六個(gè)面心）和密排六方金屬（金屬原子位于六方晶胞的十二個(gè)頂角、上下兩底面中心、兩底面中間的三個(gè)間隔分布的間隙中）。4.4.點(diǎn)缺陷包括空位、間隙原子、置換原子等；線(xiàn)缺陷主要是位錯(cuò)（螺型點(diǎn)缺陷包括空位、間隙原子、置換原子等；線(xiàn)缺陷主要是位錯(cuò)（螺型位錯(cuò)和刃型位錯(cuò)）；面缺陷包括晶界、亞晶界和相界等。位錯(cuò)和刃型位錯(cuò)）；面缺陷包括晶界、亞晶界和相界等。5.非晶體各向同性，單晶體各向異性，多晶體偽各向同性。作業(yè)P342-12-1常見(jiàn)的金屬晶體結(jié)構(gòu)有哪幾種？它們的原子結(jié)構(gòu)和晶格常數(shù)有什么常見(jiàn)的金屬晶體結(jié)構(gòu)有哪幾種？它們的原子結(jié)構(gòu)和晶格常數(shù)有什么特點(diǎn)？特點(diǎn)？-FeFe、-FeFe、AlAl、CuCu、Ni

13、Ni、CrCr、V V、MgMg、ZnZn各屬何種結(jié)構(gòu)？各屬何種結(jié)構(gòu)？ 答：1）面心立方、體心立方和密排六方金屬。 2）面心立方：a=b=c；金屬原子位于立方晶胞八個(gè)頂角和六個(gè)面心。 體心立方： a=b=c；金屬原子位于立方晶胞的八個(gè)頂角和體心。 密排六方金屬：ac，c/a=1.633。 3）-Fe 、Al、Cu、 Ni是面心立方金屬； -Fe、 Cr、V是體心立方金屬； Mg、Zn是密排六方金屬。2-72-7為什么單晶體具有各向異性而多晶體無(wú)明顯各向異性？為什么單晶體具有各向異性而多晶體無(wú)明顯各向異性？ 答：?jiǎn)尉w因不同方向原子排列情況不同而呈現(xiàn)各向異性。 多晶體中，各個(gè)晶粒也是各向異性的，

14、但由于各個(gè)晶粒的位向散亂無(wú)序，晶體的性能在各個(gè)方向上相互影響，再加上晶界的作用，掩蓋了每個(gè)晶粒的各向異性，因此，多晶體的各向同性稱(chēng)為偽各向同性。2-82-8簡(jiǎn)述晶體缺陷在材料中的重要作用。簡(jiǎn)述晶體缺陷在材料中的重要作用。 答：點(diǎn)缺陷：空位促進(jìn)固態(tài)金屬的擴(kuò)散過(guò)程；點(diǎn)缺陷引起晶格畸變，影響金屬性能，如使屈服強(qiáng)度升高、電阻率增大、體積膨脹等。 線(xiàn)缺陷：對(duì)金屬材料的性能、擴(kuò)散及相變過(guò)程均有重要影響。 面缺陷：降低熔點(diǎn)和耐蝕性，提高力學(xué)性能，促進(jìn)擴(kuò)散和固態(tài)相變。1.什么是凝固？什么是結(jié)晶？凝固與結(jié)晶有和區(qū)別？ （物質(zhì)從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的過(guò)程。）（凝固后固態(tài)物質(zhì)是晶體的凝固過(guò)程。）（凝固：LS，S可以是晶體

15、、非晶體；結(jié)晶：LS，S是晶體；一次結(jié)晶：LS晶態(tài)；二次結(jié)晶：SS晶態(tài)）2.什么是平衡結(jié)晶溫度？什么是過(guò)冷度？純金屬凝固時(shí)產(chǎn)生水平平臺(tái)原因？影響過(guò)冷度的主要因素有哪些？ （從理論上講，金屬熔化和結(jié)晶應(yīng)在同一溫度下進(jìn)行，該溫度稱(chēng)為平衡結(jié)晶溫度（Tm）。）（理論結(jié)晶溫度與實(shí)際結(jié)晶溫度的差值稱(chēng)為過(guò)冷度， T= Tm Tn。） （散熱與釋放的凝固潛熱處于平衡狀態(tài)。）（過(guò)冷度與金屬本性、純度及冷卻速度有關(guān)，冷卻速度越大，過(guò)冷度越大。）3.形核方式有哪兩種？什么是均勻形核？什么是非均勻形核？晶核生長(zhǎng)方式有哪兩種？ （均勻形核和非均勻形核） （由液體中排列規(guī)則的原子團(tuán)形成晶核稱(chēng)均勻形核）（以液體中存在的固態(tài)

16、雜質(zhì)為核心形核稱(chēng)非均勻形核）（平面生長(zhǎng)和樹(shù)枝狀生長(zhǎng)。實(shí)際金屬結(jié)晶主要以樹(shù)枝長(zhǎng)大）4.什么是晶粒度？決定晶粒度的主要因素是哪兩個(gè)？什么是形核率？什么是晶核生長(zhǎng)速度？什么是細(xì)晶強(qiáng)化？為什么細(xì)晶強(qiáng)化可改善材料的強(qiáng)度和塑性？控制晶粒度的方法主要有哪三種？ (表示晶粒大小的尺度)(形核率和晶核長(zhǎng)大速度)(單位時(shí)間、單位體積內(nèi)形成的晶核數(shù)目叫形核率)(單位時(shí)間內(nèi)晶核生長(zhǎng)的長(zhǎng)度叫長(zhǎng)大速度)(工程上一般通過(guò)細(xì)化晶粒提高金屬材料力學(xué)性能，用細(xì)化晶粒來(lái)提高材料強(qiáng)度的方法稱(chēng)為細(xì)晶強(qiáng)化)(常溫下，細(xì)晶粒金屬晶界多，晶界處晶格扭曲畸變，提高了塑性變形抗力，使其強(qiáng)度硬度提高。細(xì)晶粒金屬晶粒數(shù)目多，變形可均勻分布在許多晶粒

17、上，使其塑性好。)（提高過(guò)冷度，變質(zhì)處理和振動(dòng)處理）5.什么是同素異構(gòu)？什么是同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變？什么是同素異構(gòu)體？ （固態(tài)金屬在不同溫度和壓力下具有不同晶體結(jié)構(gòu)稱(chēng)為同素異構(gòu)）（同素異構(gòu)）（由一種晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變稱(chēng)為同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變）（同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變）（同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物稱(chēng)為同素異構(gòu)體）同素異構(gòu)體）6.什么是相？相分哪兩類(lèi)？什么是固溶體？什么是金屬化合物或中間相？什么是置換型固溶體和間隙固溶體？什么是有限固溶體和無(wú)限固溶體？什么是固溶強(qiáng)化？固溶強(qiáng)化機(jī)制是什么？金屬化合物有哪幾種？金屬化合物性能有何特點(diǎn)？ （指合金中具有同一化學(xué)成分、同一聚集狀態(tài)、同一結(jié)構(gòu)且以界面相互分開(kāi)的各個(gè)均勻組成部分

18、）（固溶體和金屬化合物）（溶質(zhì)原子溶入金屬溶劑中所組成的合金相）（合金元素組元間發(fā)生相互作用而形成的一種新相）（溶質(zhì)原子置換溶劑原子、占據(jù)溶劑晶格結(jié)點(diǎn)形成的固溶體；溶質(zhì)原子進(jìn)入金屬溶劑晶格的間隙時(shí)形成的固溶體）（兩組元在固態(tài)部分互溶形成的固溶體；兩組元在固態(tài)時(shí)無(wú)限互溶形成的固溶體）（由于溶質(zhì)原子溶入基體中形成固溶體而使材料強(qiáng)度、硬度升高的現(xiàn)象稱(chēng)為固溶強(qiáng)化）（溶質(zhì)原子溶入晶格畸變位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻力上升金屬塑性變形困難強(qiáng)度、硬度升高）（正常價(jià)化合物、電子化合物、間隙相和間隙化合物。 ）（具有較高熔點(diǎn)、硬度和脆性）7.什么是正常價(jià)化合物？什么是電子化合物？什么是間隙相和間隙化合物？什么是彌散強(qiáng)化？ （嚴(yán)格

19、服從原子價(jià)規(guī)律的化合物）（按照一定電子濃度形成的化合物）（由過(guò)渡族金屬元素與C、N、B、H等原子半徑小的非金屬元素結(jié)合形成， rX/rM0.59時(shí)，形 成的化合物具有簡(jiǎn)單晶體結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為間隙相， rX/rM0.59時(shí)，化合物晶體結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，稱(chēng)為間隙化合物）（合金中形成化合物，使合金強(qiáng)度和硬度提高、塑性和韌性下降現(xiàn)象）8.什么是合金？什么是組織？什么是相圖？什么是勻晶相圖？什么是勻晶轉(zhuǎn)變？勻晶轉(zhuǎn)變有哪些特點(diǎn)？什么是均勻化退火？ （由兩種或兩種以上的金屬元素，或金屬與非金屬組成的具有金屬特性物質(zhì)）（用肉眼或顯微鏡所觀察到的材料內(nèi)部微觀形貌）（表示材料中平衡相與成分、溫度間的關(guān)系圖）（兩組元在液態(tài)、固

20、態(tài)均無(wú)限互溶的二元合金相圖）（勻晶合金結(jié)晶時(shí)由液相結(jié)晶出單相固溶體轉(zhuǎn)變）（1）液相轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔?，包含形核和長(zhǎng)大兩個(gè)過(guò)程，易呈樹(shù)枝晶；2）勻晶轉(zhuǎn)變?cè)谝粋€(gè)溫度區(qū)間內(nèi)完成，是變溫結(jié)晶過(guò)程；3）在液固兩相區(qū)內(nèi)，溫度一定時(shí)，液、固兩相的成分是確定的，但與合金成分不同，隨著溫度下降，液、固兩相的成分分別沿液相線(xiàn)和固相線(xiàn)變化；4）液、固兩相區(qū)內(nèi)，溫度一定時(shí)，液固兩相的成分和質(zhì)量比是確定的，利用杠桿定律可計(jì)算固相和液相的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)；5）實(shí)際生產(chǎn)中，因冷卻速度較快，固相中原子擴(kuò)散困難，導(dǎo)致先結(jié)晶枝晶軸含較多高熔點(diǎn)組元，后結(jié)晶的枝晶間含較多低熔點(diǎn)組元，造成一個(gè)枝晶范圍內(nèi)或一個(gè)晶粒范圍內(nèi)成分不均勻（成分偏析或枝晶偏析

21、）（生產(chǎn)上常將鑄件加熱到固相線(xiàn)以下100-200長(zhǎng)時(shí)間保溫消除或減輕枝晶偏析，這種熱處理工藝稱(chēng)均勻化退火）9.什么是二元共晶相圖？什么是共晶反應(yīng)？什么是共晶溫度？什么是共晶組織？什么是共晶成分？什么是共析反應(yīng)？與共晶反應(yīng)相比，共析反應(yīng)有何特點(diǎn)？ （兩組元在液態(tài)無(wú)限互溶、固態(tài)有限互溶，并發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變形成共晶組織的二元系相圖）（一定成分的一個(gè)液相在一定溫度下反應(yīng)生成成分一定的兩個(gè)新固相的反應(yīng)）（發(fā)生共晶反應(yīng)溫度稱(chēng)為共晶溫度）（共晶反應(yīng)產(chǎn)物）（共晶反應(yīng)的液相成分點(diǎn)成分）（一定溫度下，由一定成分的固相分解為兩個(gè)一定成分新固相的反應(yīng)）（1）由一個(gè)固相轉(zhuǎn)變?yōu)榱韮蓚€(gè)固相，而共晶反應(yīng)是由一個(gè)液相分解為兩個(gè)固相

22、；2）原子擴(kuò)散困難，易產(chǎn)生較大的過(guò)冷，形核率高，因此，共析組織比共晶組織細(xì)小。 ）10.鑄錠由哪三個(gè)典型晶區(qū)組成？什么是縮孔？什么是疏松？什么是偏析？什么是顯微偏析？什么是宏觀偏析？ （表層細(xì)晶區(qū)，中心柱狀晶區(qū)和心部等軸晶區(qū)）（金屬結(jié)晶時(shí)因體積收縮、得不到液態(tài)金屬補(bǔ)充而形成的尺寸較大的集中孔洞稱(chēng)為縮孔）（枝晶生長(zhǎng)形成的尺寸較小的分散縮孔稱(chēng)為疏松）（偏析指成分不均勻現(xiàn)象）（顯微偏析指一個(gè)樹(shù)枝晶內(nèi)枝干間的偏析，如枝晶偏析和晶界偏析）（宏觀偏析指鑄錠中一個(gè)區(qū)域與另一個(gè)區(qū)域之間或柱狀晶內(nèi)枝晶主軸方向產(chǎn)生的偏析）作業(yè)作業(yè)3-1試分析純金屬冷卻曲線(xiàn)上出現(xiàn)“平臺(tái)”的原因。答：凝固釋放的潛熱與散熱達(dá)到平衡。3

23、-2如果其它條件相同，試比較下列鑄造條件下，所得鑄件晶粒的大?。海?）金屬型澆注與砂型澆注；（2）高溫澆注與低溫澆注；（3）鑄成薄壁件與鑄成厚壁件；（4）澆注時(shí)采用振動(dòng)與不采用振動(dòng)；（5）厚大鑄件的表面部分與中心部分。答：1）金屬型澆注獲得的鑄件晶粒小；2）低溫澆注獲得的鑄件晶粒??；3）鑄成薄壁件獲得的鑄件晶粒??；4）采用振動(dòng)獲得的鑄件晶粒??；5）厚大鑄件的表面部分獲得的鑄件晶粒小。3-3 Si、C、N、Cr、Mn、B等元素在-Fe中各形成哪些固溶體？答：C、N、B形成間隙固溶體，Si、Cr、Mn形成置換型固溶體。3-7為什么鑄造合金常選用接近共晶成分的合金？為什么需進(jìn)行壓力加工的合金常選用單

24、相固溶體成分的合金？答：因?yàn)榻簿С煞趾辖鸬娜埸c(diǎn)低，鑄造性能好（如流動(dòng)性好，形成縮孔和疏松傾向下等）。因?yàn)閱蜗喙倘荏w強(qiáng)度低，塑性好，有利于壓力加工。3-8為什么鋼錠希望減少柱狀晶區(qū)，而銅錠、鋁錠往往希望擴(kuò)大柱狀晶區(qū)？答：因?yàn)殇撳V形成發(fā)達(dá)的柱狀晶區(qū)，在熱軋時(shí)可能開(kāi)裂而使產(chǎn)品報(bào)廢，而限制柱狀晶，細(xì)化晶粒，可改善鑄件組織和提高鑄件性能。銅錠和鋁錠具有較好的塑性，擴(kuò)大柱狀晶區(qū)可獲得組織較致密的鑄錠。 P521.金屬塑性變形的兩種主要方式（滑移和孿生變形）。什么是滑移線(xiàn)？（滑移面與晶體表面的交線(xiàn)）什么是滑移帶？（許多滑移線(xiàn)一起組成的臺(tái)階）什么是滑移？（在切應(yīng)力作用下，晶體一部分相對(duì)于另一部分沿一定晶面和

25、晶向發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象）什么是滑移面？（發(fā)生滑移的晶面）什么是滑移方向？（發(fā)生滑移的晶向）什么是滑移系？（由一個(gè)滑移面和其上的一個(gè)滑移方向組成）面心立方金屬、體心立方金屬和密排六方金屬各有多少個(gè)滑移系？（12,48,3個(gè)）什么是臨界切應(yīng)力？（產(chǎn)生滑移的最小切應(yīng)力）什么是位錯(cuò)的易動(dòng)性？（晶體通過(guò)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生滑移時(shí)，在位錯(cuò)中心的少數(shù)原子發(fā)生移動(dòng)，它們移動(dòng)的距離遠(yuǎn)小于一個(gè)原子間距，因而所需臨界切應(yīng)力小的現(xiàn)象）2.多晶體變形有何特點(diǎn)？（變形不同步性；2）變形協(xié)調(diào)性；3）變形不均勻性）什么是細(xì)晶強(qiáng)化？（通過(guò)細(xì)化晶粒來(lái)同時(shí)提高金屬的強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性的方法）3.什么是纖維組織？（冷塑性變形時(shí)，晶粒被拉長(zhǎng)

26、呈現(xiàn)纖維狀條紋組織）什么是變形織構(gòu)？（隨變形程度增加，各變形晶粒的滑移面和滑移方向逐漸向外力方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)變形量很大時(shí)，各晶粒的取向大致趨于一致，形成特殊的擇優(yōu)取向的有序化結(jié)構(gòu)）變形織構(gòu)有哪兩種？（絲織構(gòu)和板織構(gòu)）什么是絲織構(gòu)？（各晶粒的某一晶向大致與拉拔方向平行）什么是板織構(gòu)？（各晶粒的某一晶面與軋制面平行，而某一晶向與軋制時(shí)的主變形方向平行）拉拔時(shí)形成什么變形織構(gòu)？（絲織構(gòu)）軋制時(shí)形成什么織構(gòu)？（板織構(gòu)）殘留應(yīng)力分哪三種（第一類(lèi)內(nèi)應(yīng)力或宏觀內(nèi)應(yīng)力，第二類(lèi)內(nèi)應(yīng)力或微觀內(nèi)應(yīng)力，第三類(lèi)內(nèi)應(yīng)力或點(diǎn)陣畸變）4.什么是加工硬化（冷作硬化，形變強(qiáng)化）？（隨冷塑性變形量增加，金屬的強(qiáng)度、硬度提高，塑性、韌性

27、下降的現(xiàn)象）加工硬化機(jī)制是什么？（隨著冷塑性變形進(jìn)行，亞結(jié)構(gòu)細(xì)化，位錯(cuò)密度增加，晶格畸變程度增大，再加上位錯(cuò)交互作用加劇，導(dǎo)致變形阻力增大，即使材料的強(qiáng)度提高）加工硬化有何工程意義？（是不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化的金屬和合金的重要強(qiáng)化手段；是某些工件或半成品能夠拉伸或冷沖壓加工成形的重要基礎(chǔ)；可提高金屬零件在使用過(guò)程中的安全性，如通過(guò)塑性變形削弱應(yīng)力集中及通過(guò)加工硬化避免過(guò)載斷裂等。）6.什么是再結(jié)晶？（冷變形金屬加熱到較高溫度時(shí)，通過(guò)新晶核的形成及長(zhǎng)大，最終形成無(wú)應(yīng)變的新晶粒組織的過(guò)程）再結(jié)晶前后的晶格類(lèi)型及成分是否相同？（再結(jié)晶前后新舊晶粒晶格類(lèi)型和成分完全相同）再結(jié)晶后冷變形金屬的力學(xué)性能有何變

28、化？（再結(jié)晶后位錯(cuò)等晶體缺陷明顯減少，金屬?gòu)?qiáng)度和硬度顯著下降，塑性和韌性明顯提高，加工硬化消失）什么是再結(jié)晶退火？（包含再結(jié)晶過(guò)程的退火）什么是再結(jié)晶溫度？（開(kāi)始發(fā)生再結(jié)晶的最低溫度。工業(yè)上通常以經(jīng)1h保溫能完成再結(jié)晶的最低退火溫度作為材料的再結(jié)晶溫度）什么是最低再結(jié)晶溫度？（當(dāng)變形度達(dá)到某一值時(shí)，再結(jié)晶溫度趨于的某一極限值 ）影響再結(jié)晶溫度的因素主要有哪些？如何影響？（變形程度越大，再結(jié)晶溫度越低；熔點(diǎn)越高，最低再結(jié)晶溫度也越高；金屬純度越高，再結(jié)晶溫度越低；原始晶粒尺寸越小，再結(jié)晶溫度越低；提高加熱速度使再結(jié)晶推遲到較高溫度發(fā)生，延長(zhǎng)加熱時(shí)間，使原子擴(kuò)散充分，再結(jié)晶溫度降低）什么是臨界變形

29、度？（使晶粒發(fā)生異常長(zhǎng)大的變形度）影響再結(jié)晶后晶粒大小的因素有哪些及如何影響？（變形度變形度接近臨界變形度時(shí)再結(jié)晶后晶粒粗大，大于臨界變形度，隨變形度增大，再結(jié)晶后晶粒尺寸變小；原始晶粒尺寸原始晶粒尺寸：變形量一定，原始晶粒越細(xì)小，再結(jié)晶后晶粒尺寸也越細(xì)小；雜質(zhì)與合金元素雜質(zhì)與合金元素一般起細(xì)化晶粒作用；退退火溫度火溫度：變形度和退火保溫時(shí)間一定，溫度越高晶粒越粗大）。什么是 正常晶粒長(zhǎng)大？（使晶界趨于平衡狀態(tài)，晶粒實(shí)現(xiàn)均勻長(zhǎng)大）什么是二次再結(jié)晶？（當(dāng)正常晶粒長(zhǎng)大受阻時(shí)，因某種原因消除了阻礙因素，導(dǎo)致少數(shù)晶粒急劇長(zhǎng)大，導(dǎo)致異常晶粒長(zhǎng)大現(xiàn)象）7.什么是熱加工和冷加工？舉例說(shuō)明（在大于再結(jié)晶溫度的

30、溫度下進(jìn)行塑性變形稱(chēng)為熱加工，反之稱(chēng)為冷加工；如 Fe 的再結(jié)晶溫度為450，其在400 以下的加工均為冷加工。而 Pb 的再結(jié)晶溫度為0 ，其在室溫下的加工為熱加工）什么是動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶？（在塑性變形過(guò)程中發(fā)生的回復(fù)和再結(jié)晶）什么是靜態(tài)回復(fù)和靜態(tài)再結(jié)晶？（冷塑性變形終止后加熱時(shí)發(fā)生的回復(fù)和再結(jié)晶）熱加工對(duì)鑄錠和鋼坯的組織和性能有何影響？（使鑄態(tài)金屬與合金中氣孔焊合，粗大樹(shù)枝晶或柱狀晶破碎，組織致密、成分均勻、晶粒細(xì)化，力學(xué)性能提高）什么是加工流線(xiàn)？（熱加工使鑄態(tài)金屬中偏析夾雜物、第二相、晶界等逐漸沿變形方向延伸，其中硅酸鹽、氧化物、碳化物等脆性雜質(zhì)與第二相被打碎，呈碎粒狀或鏈狀分布，塑

31、性?shī)A雜物則變成帶狀、線(xiàn)狀或條狀，形成熱加工纖纖維組織，維組織，宏觀檢驗(yàn)時(shí)常稱(chēng)為加工流線(xiàn)加工流線(xiàn)）熱處理能否消除或改變加工流線(xiàn)？（熱處理不能消除或改變這種流線(xiàn)分布）什么是帶狀組織？（鋼在鑄態(tài)下存在嚴(yán)重的偏析和夾雜物或熱加工溫度過(guò)低時(shí)，熱加工后在鋼中出現(xiàn)的沿變形方向呈帶狀或?qū)訝罘植嫉娘@微組織）熱處理是否可以消除帶狀組織？（高溫下可獲得單相組織的材料如鋼，可通過(guò)正火處理來(lái)消除）5.什么是回復(fù)？（指經(jīng)冷塑性變形金屬材料加熱時(shí)，在顯微組織發(fā)生明顯改變前所產(chǎn)生的某些亞結(jié)構(gòu)和性能的變化過(guò)程）說(shuō)明回復(fù)過(guò)程晶體缺陷的運(yùn)動(dòng)（加熱溫度不太高時(shí)，點(diǎn)缺陷運(yùn)動(dòng)，通過(guò)空位與間隙原子結(jié)合降低點(diǎn)缺陷濃度；加熱溫度稍高時(shí)，位錯(cuò)產(chǎn)

32、生運(yùn)動(dòng)，使變形晶粒中雜亂分布的位錯(cuò)逐漸集中并重新排列，從而使晶格畸變減?。┗貜?fù)過(guò)程冷變形金屬性能有何變化？（力學(xué)性能變化不大（強(qiáng)度、硬度略有下降，塑性略有提高），加工硬化狀態(tài)基本保留；但內(nèi)應(yīng)力和電阻率等顯著下降）什么是去應(yīng)力退火？（工業(yè)上，常對(duì)冷變形金屬采用去應(yīng)力退火即回復(fù)退火）去應(yīng)力退火的目的是什么？請(qǐng)舉例說(shuō)明。（降低工件內(nèi)應(yīng)力、穩(wěn)定工件尺寸并減小應(yīng)力腐蝕傾向，同時(shí)保留加工硬化效果。如利用去應(yīng)力退火降低冷沖壓黃銅在潮濕環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕傾向等）本章作業(yè)4-1為什么在一般條件下進(jìn)行塑性變形時(shí)，鋅中易出現(xiàn)孿晶，而純銅中易出現(xiàn)滑移帶？答：因?yàn)殇\是秘排六方金屬，滑移系少；銅是面心立方金屬，有12個(gè)滑移

33、系。4-2若將經(jīng)過(guò)大量塑性變形（變形度70%以上）的純銅長(zhǎng)棒的一段浸入冰水中（并保持水溫不變），另一端加熱至900，并將此過(guò)程持續(xù)1h，然后將銅棒完全冷卻，試分析試棒長(zhǎng)度方向的組織和硬度的分布情況。答：從高溫到低溫依次為再結(jié)晶組織（等軸晶晶粒尺寸逐漸減?。?、回復(fù)組織和冷變形組織，硬度則逐漸降低。4-3冷塑性變形與熱塑性變形后的金屬能否根據(jù)其顯微組織加以區(qū)別？答：可以。冷塑性變形金屬晶粒呈拉長(zhǎng)狀，熱塑性變形金屬為等軸狀。4-4在常溫下為什么細(xì)晶粒金屬?gòu)?qiáng)度高，且塑性韌性也好？試用多晶體塑性變形的特點(diǎn)予以解釋。答：常溫下，晶粒尺寸越細(xì)小，晶界越多，對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻礙作用越大，因而強(qiáng)度越高；晶粒尺寸越細(xì)

34、小，在晶界塞積的位錯(cuò)數(shù)量越少，位錯(cuò)塞積引起的應(yīng)力集中越小，不易引起晶界開(kāi)裂，因而塑性韌性越好。4-5金屬鑄件能否通過(guò)再結(jié)晶退火來(lái)細(xì)化晶粒？為什么？答：不能。因?yàn)樵俳Y(jié)晶退火的前提條件是金屬經(jīng)過(guò)冷變形。4-7如果將一軟焊料反復(fù)彎曲數(shù)次，會(huì)發(fā)現(xiàn)它仍舊很軟，而對(duì)一退火銅也作同樣彎曲就會(huì)明顯變硬，以致經(jīng)過(guò)幾次之后用手就彎曲不動(dòng)了，這是為什么？答：軟焊料的再結(jié)晶溫度低于室溫，彎曲時(shí)存在動(dòng)態(tài)軟化（動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶）；銅的再結(jié)晶溫度高于室溫，彎曲時(shí)發(fā)生了加工硬化。4-10用一冷拔鋼絲繩吊裝一大型工件入爐，并隨工件一起加熱到1000保溫，保溫后再次吊裝工件時(shí)，鋼絲繩發(fā)生斷裂，試分析原因。答：鋼絲繩在隨工件一

35、起加熱保溫時(shí)發(fā)生了再結(jié)晶軟化，由于強(qiáng)度下降導(dǎo)致斷裂。4-11在室溫下對(duì)鉛板進(jìn)行彎折，越彎越硬，而稍隔一段時(shí)間再行彎折，鉛板又像最初一樣柔軟，這是什么原因？答：室溫下對(duì)鉛板進(jìn)行彎折，越彎越硬是由于發(fā)生了加工硬化；隔一段時(shí)間再次彎曲變?nèi)彳浭怯捎阢U的最低再結(jié)晶溫度為0，在室溫放置時(shí)發(fā)生了再結(jié)晶軟化。5本章小結(jié)本章小結(jié)1.鐵碳相圖的基本相有哪三種？什么是鐵素體？什么是奧氏體？什么是一次滲碳體？什么是二次滲碳體？什么是三次滲碳體？什么是珠光體？什么是萊氏體？寫(xiě)出共晶反應(yīng)式和共析反應(yīng)式。答：答：鐵素體、奧氏體和滲碳體；碳在-Fe中的間隙固溶體稱(chēng)鐵素體；碳在 -Fe中的間隙固溶體稱(chēng)奧氏體。從液相中析出的滲碳

36、體稱(chēng)為一次滲碳體。從奧氏體中析出的滲碳體稱(chēng)為二次滲碳體。從鐵素體中析出的滲碳體稱(chēng)為三次滲碳體。共析轉(zhuǎn)變產(chǎn)物是鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物稱(chēng)為珠光體。共晶反應(yīng)形成的A與Fe3C的機(jī)械混合物，稱(chēng)為萊氏體。 L=A+Fe3C。A=F+Fe3C。2.按含碳量不同，鐵碳合金分為哪三類(lèi)？說(shuō)明它們的含碳量范圍。鋼分為哪三類(lèi)？指出它們的含碳量范圍。白口鑄鐵分為哪三類(lèi)？指出它們的含碳量范圍。答：工業(yè)純鐵(wc0.0218%C)，鋼(0.0218wc2.11%C)，白口鑄鐵(2.11-6.69%C) ；亞共析鋼(0.0218 wc 0.77%C)，共析鋼(0.77%C)和過(guò)共析鋼(0.77 wc 2.11%C) ；

37、 亞共晶白口鑄鐵(2.11 wc 4.3%C)，共晶白口鑄鐵(4.3%C) 和過(guò)共晶白口鑄鐵(4.3 wc 6.69%C) 。3.工業(yè)純鐵、亞共析鋼、共析鋼和過(guò)共析鋼平衡凝固到室溫時(shí)的組織是什么？鋼平衡凝固到室溫時(shí)的相組成物是什么？說(shuō)明隨著含碳量增加，鋼中的F和Fe3C相含量變化規(guī)律。答：F+Fe3CIII，F(xiàn)+P，P，P+Fe3CII。F和Fe3C。隨著含碳量增加，鋼中的F相單調(diào)減少，而Fe3C相單調(diào)增加。本章作業(yè)5-2解釋下列名詞：鐵素體；奧氏體；珠光體；萊氏體。答：碳在-Fe中的間隙固溶體稱(chēng)鐵素體；碳在 -Fe中的間隙固溶體稱(chēng)奧氏體。共析轉(zhuǎn)變產(chǎn)物是鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物稱(chēng)為珠光體。共

38、晶反應(yīng)形成的A與Fe3C的機(jī)械混合物，稱(chēng)為萊氏體。 5-3分析一次滲碳體、二次滲碳體、三次滲碳體、共晶滲碳體和共析滲碳體的異同之處。答：相同點(diǎn)：都是滲碳體，晶體結(jié)構(gòu)、成分、性能相同。 不同點(diǎn)：一次滲碳體從液相析出，二次滲碳體從奧氏體析出，三次滲碳體從鐵素體析出，共晶滲碳體共晶反應(yīng)時(shí)形成，共析滲碳共析反應(yīng)時(shí)形成。5-1默畫(huà)簡(jiǎn)化后的Fe-Fe3C相圖，填寫(xiě)各相區(qū)的相和組織組成物。5-7 根據(jù)鐵碳相圖解釋下列現(xiàn)象（1）在進(jìn)行熱軋和鍛造時(shí)，通常將鋼材加熱到1000-1250；（2）鋼鉚釘一般用低碳鋼制造；（3）綁扎物件一般用鐵絲（鍍鋅低碳鋼絲），而起重機(jī)吊重物時(shí)用鋼絲繩（用含碳量0.60%、0.65%

39、、0.70%的鋼等制成）；（4）在1100 時(shí)，Wc=0.4%的碳鋼能進(jìn)行鍛造，而 Wc=4%的鑄鐵不能進(jìn)行鍛造；（5）在室溫下，Wc=0.8%的碳鋼比Wc=1.2%的碳鋼強(qiáng)度高；（6）亞共析鋼適于壓力加工成形，而鑄鐵適于鑄造成形。答：鋼材加熱到1000-1250時(shí)為單相奧氏體組織，而奧氏體具有強(qiáng)度低、塑性好特點(diǎn)，適于進(jìn)行熱軋和鍛造；低碳鋼能滿(mǎn)足鉚釘?shù)蛷?qiáng)度和高塑性的性能要求；綁扎物件的鋼絲要求低強(qiáng)度和高塑性，因而用鐵絲，而吊重物的鋼絲繩要求高強(qiáng)度，故用含碳量較高的鋼制造；含碳量0.4%的碳鋼在1100 為奧氏體組織，具有低強(qiáng)度和高塑性，故能進(jìn)行鍛造，而含碳量為4%的鑄鐵在1100 為A和萊氏體

40、，萊氏體的塑性很差，不適合鍛造；含碳量為0.8%的鋼組織為P+少量的二次滲碳體，因珠光體強(qiáng)度高，因而具有較高的強(qiáng)度，含碳量為1.2%的碳鋼雖組織也為P+二次滲碳體，但二次滲碳體呈網(wǎng)狀分布于晶界，脆性大，因而強(qiáng)度低；亞共析鋼具有良好的塑性，因而適于壓力加工成形，鑄鐵具有良好的鑄造性能，因而適于鑄造成形。5-8比較平衡狀態(tài)下碳含量Wc分別為0.45%、0.8%、1.2%的碳鋼的強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性的大小。答：隨著含碳量增加，硬度增加，即0.45%鋼的硬度0.8%鋼的硬度1.2%鋼的硬度，塑性和韌性下降，即塑性和韌性由高到低依次為0.45%鋼、0.8%鋼、1.2%鋼； 含碳量0.8%碳鋼的強(qiáng)度最高

41、，與0.45%鋼相比是由于含碳量增加導(dǎo)致P增加和F減少所致，與1.2%的碳鋼相比是由于該鋼組織中形成了降低其強(qiáng)度的網(wǎng)狀滲碳體。本章作業(yè)P1206-2如圖6-32所示，T12鋼加熱到Ac1以上用圖示的各種方法冷卻，分析各自得到的組織。答：略。6-7甲乙兩廠(chǎng)生產(chǎn)同一批零件，材料均選45鋼，硬度要求為220-250HBW，甲廠(chǎng)采用正火，乙廠(chǎng)采用調(diào)質(zhì)，都達(dá)到硬度要求，試分析甲乙兩廠(chǎng)產(chǎn)品組織和性能的差別。答：甲廠(chǎng)組織是F+P，性能較差；乙廠(chǎng)組織是回火S，具有良好的綜合力學(xué)性能。6-8現(xiàn)有三個(gè)形狀、尺寸、材質(zhì)（低碳鋼）完全相同的齒輪，分別進(jìn)行整體淬火、滲碳淬火和高頻感應(yīng)加熱淬火，試用最簡(jiǎn)單的方法把它們區(qū)分

42、開(kāi)來(lái)。答：進(jìn)行金相組織觀察，如果表面有滲碳淬火組織特征即表面組織是碳化物+針狀M，則說(shuō)明是滲碳淬火齒輪；如果表面到心部均是低碳M組織，則是整體淬火齒輪；如果表面是低碳馬氏體，心部是F+P，則是感應(yīng)加熱淬火齒輪。6-9倉(cāng)庫(kù)中有45鋼、38CrMoAl和20CrMnTi鋼，它們都可以用來(lái)制造齒輪，為了滿(mǎn)足齒輪的使用要求，問(wèn)各應(yīng)進(jìn)行何種表面熱處理？并比較它們經(jīng)過(guò)熱處理后在組織和性能上的不同。答：1） 45鋼表面淬火， 38CrMoAl氮化，20CrMnTi滲碳。6-11淬透性和淬硬性有何不同？決定淬透性和淬硬性的因素是什么？試比較T8鋼和20CrMnTi鋼的淬透性和淬硬性。答：1）淬透性反應(yīng)鋼獲得馬

43、氏體組織的能力；淬硬性反應(yīng)鋼淬火硬化所能達(dá)到最高硬度的能力。2）決定淬透性的因素主要是合金元素；決定淬硬性的主要因素是鋼中的含碳量。3）T8鋼的淬硬性比20CrMnTi鋼好； T8鋼的淬透性比20CrMnTi鋼差。8本章小結(jié)本章小結(jié)1.1.純鋁性能有何特點(diǎn)？鋁合金是如何分類(lèi)的？什么是純鋁性能有何特點(diǎn)？鋁合金是如何分類(lèi)的？什么是固溶處理？什固溶處理？什么是時(shí)效？什么是自然時(shí)效？什么是人工時(shí)效？什么是過(guò)時(shí)效？變么是時(shí)效？什么是自然時(shí)效？什么是人工時(shí)效？什么是過(guò)時(shí)效？變形鋁合金分哪四類(lèi)？鑄造鋁合金主要有哪四個(gè)系列？形鋁合金分哪四類(lèi)？鑄造鋁合金主要有哪四個(gè)系列？答：物理性能：答：物理性能：銀白色金屬光

44、澤；密度?。?.72g.cm-3）；熔點(diǎn)低(660.4)；導(dǎo)電導(dǎo)熱性能優(yōu)良(僅次于Ag，Cu)；無(wú)磁性?；瘜W(xué)性?；瘜W(xué)性能：能：抗大氣腐蝕性能好(Al2O3 “鈍化”作用)。力學(xué)性能：力學(xué)性能：強(qiáng)度硬度低，塑性韌性好。工藝性能：工藝性能：切削性能、鑄造性能、冷變形成型性能好。根據(jù)成分和生產(chǎn)工藝不同，鋁合金分為變形鋁合金和鑄造鋁合金兩大類(lèi)。變形鋁合金又分為可熱處理強(qiáng)化和不可熱處理強(qiáng)化鋁合金兩類(lèi)。將合金加熱到固溶線(xiàn)以上保溫后快冷，使第二相來(lái)不及析出，得到過(guò)飽和、不穩(wěn)定的單一固溶體的熱處理工藝。將固溶處理的合金在室溫或低溫加熱下保溫一段時(shí)間，隨時(shí)間延長(zhǎng)，其強(qiáng)度硬度顯著升高而塑性降低的現(xiàn)象。室溫下進(jìn)行的

45、時(shí)效稱(chēng)為自然時(shí)效；低溫加熱下進(jìn)行的時(shí)效稱(chēng)為人工時(shí)效。溫度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致合金反而軟化的現(xiàn)象稱(chēng)為過(guò)時(shí)效。防銹鋁(LF)、硬鋁(LY)、超硬鋁(LC)和鍛鋁合金(LD)。Al-SiAl-Si、Al-CuAl-Cu、Al-MgAl-Mg和和Al-ZnAl-Zn系列。系列。3.3.純鈦有何性能特點(diǎn)？按退火組織不同，鈦合金分為哪三類(lèi)？純鈦有何性能特點(diǎn)？按退火組織不同，鈦合金分為哪三類(lèi)？答：答：密度小，熔點(diǎn)高；強(qiáng)度低，比強(qiáng)度高，塑性、低溫韌性和耐蝕性好。型、型和(+)型鈦合金三類(lèi)。4.4.鎂性能有何特點(diǎn)？鎂合金分哪兩類(lèi)？鋅合金分哪三類(lèi)？鎂性能有何特點(diǎn)？鎂合金分哪兩類(lèi)？鋅合金分哪三類(lèi)？答：答：密度小，熔點(diǎn)

46、低，強(qiáng)度不高，室溫塑性較差，耐蝕性較差，易氧化。變形鎂合金和鑄造鎂合金。變形鋅合金、鑄造鋅合金和熱鍍鋅合金三類(lèi)。5.5.什么是軸承合金？按化學(xué)成分不同軸承合金分為哪幾種？什么是巴氏合金？什么是軸承合金？按化學(xué)成分不同軸承合金分為哪幾種？什么是巴氏合金？答：答：制造滑動(dòng)軸承中軸瓦及內(nèi)襯的材料。按化學(xué)成分可分為錫基、鉛基、鋁基、銅基、鐵基等軸承合金。錫基和鉛基軸承合金的統(tǒng)稱(chēng)。2.2.紫銅有何性能特點(diǎn)？銅合金分哪三類(lèi)？什么是黃銅？什么是普通黃銅？什么紫銅有何性能特點(diǎn)？銅合金分哪三類(lèi)？什么是黃銅？什么是普通黃銅？什么是特殊黃銅？什么是青銅？什么是白銅？是特殊黃銅？什么是青銅？什么是白銅？答：答：無(wú)磁性，導(dǎo)電導(dǎo)熱性能優(yōu)良；在大氣、淡水和冷凝水中耐蝕性良好；強(qiáng)度硬度低塑性好；焊接性能優(yōu)良。黃銅、青銅和白銅。以鋅為主要合金元素的銅合金。銅鋅二元合金。普通黃銅基礎(chǔ)上加入Al、Fe、Si、Mn、Pb、Sn、Ni等元素