機(jī)械工程材料復(fù)習(xí)資料

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料總 復(fù) 習(xí)條件屈服強(qiáng)度 0.2殘余塑變?yōu)?.2%時(shí)的應(yīng)力。疲勞強(qiáng)度 -1無數(shù)次交變應(yīng)力作用下不發(fā)生破壞的最大應(yīng)力。 塑性：材料斷裂前承受最大塑性變形的能力。指標(biāo)為、。 硬度：材料抵抗局部塑性變形的能力。指標(biāo)為HB、HRC。 沖擊韌性：材料抵抗沖擊破壞的能力。指標(biāo)為k.材料的使用溫度應(yīng)在冷脆轉(zhuǎn)變溫度以上。 斷裂韌性：材料抵抗內(nèi)部裂紋擴(kuò)展的能力。指標(biāo)為K1C。2、化學(xué)性能 耐蝕性：材料在介質(zhì)中抵抗腐蝕的能力。 抗氧化性：材料在高溫下抵抗氧化作用的能力。3、耐磨性：材料抵抗磨損的能力。 工藝性能1、鑄造性能：液態(tài)金屬的流動(dòng)

2、性、填充性、收縮率、偏析傾向。2、鍛造性能：成型性與變形抗力。3、切削性能：對(duì)刀具的磨損、斷屑能力及導(dǎo)熱性。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)4、焊接性能：產(chǎn)生焊接缺陷的傾向。5、熱處理性能：淬透性、耐回火性、二次硬化、回火脆性。二、晶體結(jié)構(gòu)二、晶體結(jié)構(gòu)二、晶體結(jié)構(gòu) 純金屬的晶體結(jié)構(gòu)1、理想金屬 晶體：原子呈規(guī)則排列的固體。 晶格：表示原子排列規(guī)律的空間格架。 晶胞：晶格中代表原子排列規(guī)律的最小幾何單元. 三種常見純金屬的晶體結(jié)構(gòu)三種常見純金屬的晶體結(jié)構(gòu)三種常見純金屬的晶體結(jié)構(gòu) 立方晶系的晶面指數(shù)和晶向指數(shù)晶面指數(shù)：晶面三坐標(biāo)截距值倒數(shù)取整加（ ）晶向指數(shù)：晶向上任一點(diǎn)坐標(biāo)值取整加 立

3、方晶系常見的晶面和晶向 晶面族與晶向族指數(shù)不同但原子排列完全相同的 晶面或晶向。密排面和密排方向 同滑移面與滑移方向在立方晶系中，指數(shù)相同的晶面與晶向相互垂直。2 2 2、實(shí)際金屬、實(shí)際金屬、實(shí)際金屬 多晶體結(jié)構(gòu)：由多晶粒組成的晶體結(jié)構(gòu)。 晶粒：組成金屬的方位不同、外形不規(guī)則的小晶體. 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 晶界：晶粒之間的交界面。 晶體缺陷晶格不完整的部位 點(diǎn)缺陷 空位：晶格中的空結(jié)點(diǎn)。 間隙原子：擠進(jìn)晶格間隙中的原子。 置換原子：取代原來原子位置的外來原子。 線缺陷位錯(cuò)晶格中一部分晶體相對(duì)另一部分晶體沿某一晶面發(fā)生局部滑移, 滑移面上滑移區(qū)與未滑移區(qū)的交接線. 面缺陷

4、晶界和亞晶界 亞晶粒：組成晶粒的尺寸很小、位向差也很小的小晶塊。亞晶界：亞晶粒之間的交界面。 晶界的特點(diǎn)：原子排列不規(guī)則；阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)；熔點(diǎn)低；耐蝕性低；產(chǎn)生內(nèi)吸附；是相變的優(yōu)先形核部位。金屬的晶粒越細(xì)，晶界總面積越大，位錯(cuò)障礙越多；需要協(xié)調(diào)的具有不同位向的晶粒越多，使得金屬塑性變形的抗力越高。晶粒越細(xì)，單位體積內(nèi)同時(shí)參與變形的晶粒數(shù)目越多,變形越均勻，在斷裂前將發(fā)生較大塑性變形。強(qiáng)度和塑性同時(shí)增加，在斷裂前消耗的功大，因而韌性也好. 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)細(xì)晶強(qiáng)化：通過細(xì)化晶粒來提高強(qiáng)度、硬度和塑性、韌性的方法。 合金的晶體結(jié)構(gòu)合金：由兩種或兩種以上元素組成的具有金屬特性

5、的物質(zhì)。如碳鋼、合金鋼、鑄鐵、有色合金。 相：金屬或合金中凡成分相同、結(jié)構(gòu)相同，并與其他部分有界面分開的均勻組成部分。1、固溶體：與組成元素之一的晶體結(jié)構(gòu)相同的固相. 置換固溶體：溶質(zhì)原子占據(jù)溶劑晶格結(jié)點(diǎn)位置形成的固溶體。多為金屬元素之間形成的固溶體。 間隙固溶體：溶質(zhì)原子處于溶劑晶格間隙所形成的固溶體。為過渡族金屬元素與小原子半徑非金屬元素組成。鐵素體：碳在-Fe中的固溶體。奧氏體：碳在-Fe中的固溶體。馬氏體：碳在-Fe中的過飽和固溶體。固溶強(qiáng)化：隨溶質(zhì)含量增加，固溶體的強(qiáng)度、硬度提高，塑性、韌性下降的現(xiàn)象。馬氏體的硬度主要取決于其含碳量，并隨含碳量增加而提高。 金屬化合物：與組成元素晶體

6、結(jié)構(gòu)均不相同的固相. 正常價(jià)化合物 如Mg2Si 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 電子化合物 如Cu3Sn 間隙化合物：由過度族元素與C、N、H、B等小原子半徑的非金屬元素組成。分為結(jié)構(gòu)簡單的間隙相和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的間隙化合物。強(qiáng)碳化物形成元素：Ti、Nb、V 如TiC、VC中碳化物形成元素：W、Mo、Cr 如Cr23C6弱碳化物形成元素：Mn、Fe 如Fe3C 性能比較：強(qiáng)度：固溶體純金屬 硬度：化合物固溶體純金屬 塑性：化合物固溶體純金屬 金屬化合物形態(tài)對(duì)性能的影響 基體、晶界網(wǎng)狀：強(qiáng)韌性低 晶內(nèi)片狀：強(qiáng)硬度提高，塑韌性降低 顆粒狀：彌散強(qiáng)化：第二相顆粒越細(xì)，數(shù)量越多，分布越均勻,合

7、金的強(qiáng)度、硬度越高，塑韌性略有下降的現(xiàn)象。 固溶體與化合物的區(qū)別：結(jié)構(gòu)；性能；表達(dá)方式 合金元素在鋼中的作用1、強(qiáng)化鐵素體；2、形成化合物第二相強(qiáng)化精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)3、擴(kuò)大（C,Mn,Ni,Co）或縮?。–r,Si,W,Mo）A相區(qū)4、使S、E點(diǎn)左移5、影響A化6、溶于A(除Co外), 使C曲線右移, Vk減小, 淬透性提高.7、除Co、Al外，使Ms、Mf點(diǎn)下降。8、提高耐回火性（淬火鋼在回火過程中抵抗硬度下降的能力） 9、產(chǎn)生二次硬化(含高W、Mo、Cr、V鋼淬火后回火時(shí)，由于析出細(xì)小彌散的特殊碳化物及回火冷卻時(shí)A轉(zhuǎn)變?yōu)镸回，使硬度不僅不下降，反而升高的現(xiàn)象) 1

8、0、防止第二類回火脆性：W、Mo(回火脆性 ：淬火鋼在某些溫度范圍內(nèi)回火時(shí)，出現(xiàn)的沖擊韌性下降的現(xiàn)象。)三、組織 純金屬的組織1、結(jié)晶：金屬由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫w的過程 結(jié)晶的條件過冷：在理論結(jié)晶溫度以下發(fā)生結(jié)晶的現(xiàn)象。過冷度：理論結(jié)晶溫度與實(shí)際結(jié)晶溫度的差。 結(jié)晶的基本過程晶核形成與晶核長大形核自發(fā)形核與非自發(fā)形核長大均勻長大與樹枝狀長大精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 結(jié)晶晶粒度控制方法：增加過冷度；變質(zhì)處理；機(jī)械振動(dòng)、攪拌2、純金屬中的固態(tài)轉(zhuǎn)變同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：物質(zhì)在固態(tài)下晶體結(jié)構(gòu)隨溫度而發(fā)生變化的現(xiàn)象。固態(tài)轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)：形核部位特殊；過冷傾向大;伴隨著體積變化。3、再結(jié)晶再結(jié)晶條件：冷塑

9、性變形加熱時(shí)的變化：回復(fù)再結(jié)晶晶粒長大再結(jié)晶：冷變形組織在加熱時(shí)重新徹底改組的過程.再結(jié)晶不是相變過程。 再結(jié)晶溫度：發(fā)生再結(jié)晶的最低溫度。純金屬的最低再結(jié)晶溫度T再0.4T熔 影響再結(jié)晶晶粒度的因素：加熱溫度和時(shí)間；預(yù)先變形程度4、塑性變形：金屬塑性變形方式：滑移和孿生 滑移的特點(diǎn)：只能在切應(yīng)力的作用下發(fā)生；沿密排面和密排方向發(fā)生；位移量是原子間距整數(shù)倍；精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)伴隨著轉(zhuǎn)動(dòng)滑移的機(jī)理：通過位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。孿生特點(diǎn)：孿生使晶格位向發(fā)生改變；所需切應(yīng)力比滑移大得多，變形速度極快，接近于聲速；孿生時(shí)相鄰原子面的相對(duì)位移量小于一個(gè)原子間距。 冷熱加工：以再結(jié)晶溫度劃分

10、 冷加工組織：晶粒被拉長壓扁、亞結(jié)構(gòu)細(xì)化、織構(gòu)：變形量大時(shí)，大部分晶粒的某一位向與外力趨于一致的現(xiàn)象。加工硬化： 隨冷塑性變形量增加，金屬的強(qiáng)度、硬度提高，塑性、韌性下降的現(xiàn)象。冷加工使內(nèi)應(yīng)力增加，耐蝕性下降，提高。 熱加工：形成纖維組織、帶狀組織纖維組織使熱加工金屬產(chǎn)生各向異性，加工零件時(shí)應(yīng)考慮使流線方向與拉應(yīng)力方向一致。 合金的組織1、相圖 勻晶L 共晶L+ 共析 + 包晶L+杠桿定律：只適用于兩相區(qū)。枝晶偏析：在一個(gè)枝晶范圍內(nèi)或一個(gè)晶粒范圍內(nèi)成分不均勻的現(xiàn)象。 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)2、合金中的固態(tài)相變 固溶體轉(zhuǎn)變：AF 共析轉(zhuǎn)變：AP(F+Fe3C) 二次析出：AF

11、e3C 奧氏體化 過冷奧氏體轉(zhuǎn)變 固溶處理+時(shí)效：固溶處理是指將合金加熱到固溶線以上，保溫并淬火后獲得過飽和的單相固溶體組織的處理。時(shí)效是指將過飽和的固溶體加熱到固溶線以下某溫度保溫，以析出彌散強(qiáng)化相的熱處理。 3、鐵碳合金相圖 點(diǎn)：符號(hào)、成分、溫度典型合金的結(jié)晶過程（以共析鋼為例）杠桿定律的應(yīng)用四、鋼的熱處理 熱處理原理1、加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變奧氏體化步驟：A形核；A晶核長大；殘余滲碳體溶解；A成分均勻化。奧氏體化后的晶粒度：初始晶粒度：奧氏體化剛結(jié)束時(shí)的晶粒度。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)實(shí)際晶粒度：給定溫度下奧氏體的晶粒度。本質(zhì)晶粒度：加熱時(shí)奧氏體晶粒的長大傾向。 2、冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變

12、 等溫轉(zhuǎn)變曲線及產(chǎn)物 用C曲線定性說明連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變產(chǎn)物 根據(jù)與C曲線交點(diǎn)位置判斷轉(zhuǎn)變產(chǎn)物 3、回火時(shí)的轉(zhuǎn)變碳鋼：馬氏體的分解 ；殘余奧氏體分解 ；-碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3C ；Fe3C聚集長大和鐵素體多邊形化 。W18Cr4V鋼： 560三次回火。析出W、Mo、V的碳化物，產(chǎn)生二次硬化?；鼗鹄鋮s時(shí)，A轉(zhuǎn)變?yōu)镸。每次回火加熱都使前一次的淬火馬氏體回火。強(qiáng)化鋼鐵材料最經(jīng)濟(jì)有效的熱處理工藝是淬火+回火,它包含了四種基本強(qiáng)化方法。 熱處理工藝熱處理工藝（續(xù)）五、工業(yè)用金屬材料 工業(yè)用鋼工業(yè)用鋼（續(xù)）工業(yè)用鋼（續(xù)） 鑄鐵石墨化：鑄鐵中的碳原子析出形成石墨的過程。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 有

13、色金屬及其合金一填空題（共 30 分，每空 1 分）1液態(tài)金屬結(jié)晶的基本過程是 形核與晶核長大 。2鐵素體（F）是碳溶于 -Fe 所形成的間隙固溶體，其晶格類型是： 體心立方 。3. 檢測淬火鋼件的硬度一般用 洛氏（HRC） 硬度；而檢測退火和正火鋼件的硬度常用 布氏（HRB） 硬度。4GCr15 鋼是 滾動(dòng)軸承鋼 ，其 Cr 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 1.5% 。516Mn 鋼是 合金結(jié)構(gòu)鋼 ，其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 0.16% 。6QT600-03 中的“03”的含義是： 最低伸長率為 3% 。7. 鋼與鑄鐵含碳量的分界點(diǎn)是： 2.11% 。8貝氏體的顯微組織形態(tài)主要有 B 上 和 B 下 兩種，其中 B

14、下 的綜合性能好。9鋼的淬火加熱溫度越高，淬火后馬氏體中含碳量越 高 ，馬氏體晶粒越 粗大 ，殘余奧氏體的量越 越多 。10鋼加熱時(shí) A 的形成是由 A 晶核的形成 、 A 晶核向 F 和 Fe3C 兩側(cè)長大 、殘余 Fe3C 的溶解 、 A 的均勻化 等四個(gè)基本過程所組成的。11一般表面淬火應(yīng)選 中碳成分 鋼，調(diào)質(zhì)件應(yīng)選用 中碳成分 鋼。13碳鋼常用的淬火介質(zhì)是 水 ，而合金鋼是 油 。14T10 鋼（Ac1727，Accm800）退火試樣經(jīng) 700 、780 、860 加熱保溫，并在水中冷卻得到的組織分別是： P+Fe3C ， Fe3C+M+Ar ， M+Ar 。15滲碳鋼在滲碳后緩慢冷卻

15、，由表面向心部的組織分布依次為：P+Fe3C （網(wǎng)狀） ， P ， P+F 。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)二判斷題（共 10 分，每小題 1 分） （正確 錯(cuò)誤 ， 答案填入表格）123456789101 在其他條件相同時(shí)，砂型鑄造比金屬型鑄造的鑄件晶粒更細(xì)。2 固溶強(qiáng)化是指因形成固溶體而引起的合金強(qiáng)度、硬度升高的現(xiàn)象。3 珠光體、索氏體、屈氏體都是鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物。4 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)碳鋼力學(xué)性能的影響是：隨著鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，硬度、強(qiáng)度增加，塑性、韌性也隨著增加。5淬火臨界冷卻速度是鋼獲得馬氏體的最小冷卻速度。6淬透性好的鋼，其淬硬性也一定好。7大部分合金鋼

16、的淬透性比碳鋼好。8正火的冷卻速度比退火快，故同一鋼種經(jīng)正火處理后的組織較細(xì)，其強(qiáng)度、硬度比退火高。9由于淬火鋼回火時(shí)的加熱溫度在 A1 以下，所以淬火鋼在回火時(shí)沒有組織變化。10可鍛鑄鐵具有一定的塑性，可以進(jìn)行鍛造加工。三單項(xiàng)選擇題（共 15 分，每小題 1 分） （請(qǐng)將答案填入表格）123456789101112131415bbabbbabaacaaab1表示金屬材料屈服點(diǎn)的符號(hào)是：a. e b. S c. b2引起鋼的冷脆性的有害雜質(zhì)元素是：a. 硫 b.磷 c. 硫和磷3固溶體的晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：a. 與溶劑相同 b. 與溶質(zhì)相同 c. 形成新的晶體類型4鋼在淬火后獲得 M 組織的粗細(xì)主

17、要取決于：得分精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)a. A 的本質(zhì)晶粒度 b. A 的實(shí)際晶粒度 c. A 的起始晶粒度5高速鋼的紅硬性取決于：a.馬氏體的多少 b. 淬火加熱時(shí)溶于奧氏體中的合金元素的量 c.鋼的含碳量6室溫下金屬的晶粒越細(xì)，則：a. 強(qiáng)度越高，塑性越差 b. 強(qiáng)度越高，塑性越好 c. 強(qiáng)度越低，塑性越好7反復(fù)彎折鐵絲，鐵絲會(huì)越來越硬，最后會(huì)斷裂，這是由于產(chǎn)生了：a.加工硬化現(xiàn)象 b.再結(jié)晶現(xiàn)象 c.去應(yīng)力退火8為了改善碳素工具鋼的切削加工性，常采用的熱處理是：a. 完全退火 b. 球化退火 c.再結(jié)晶退火9形狀簡單的工件淬火應(yīng)選用a. 單液淬火 b. 雙液淬火 c.

18、分級(jí)淬火10回火索氏體與索氏體相比a.塑性韌性好 b.強(qiáng)度硬度高 c.塑性韌性差11灰鑄鐵具有良好的抗壓、減震性能，常用于制造a .曲軸 b.管接頭 c.機(jī)床床身、底座、箱體12綁扎物件宜選用a.低碳鋼 b.中碳鋼 c.高碳鋼13灰鑄鐵的石墨形態(tài)是a. 片狀 b. 團(tuán)絮狀 c. 球狀14鋼的淬硬性主要取決于：a. 含碳量 b. 冷卻介質(zhì) c.合金元素15下列說法錯(cuò)誤的是a.金屬材料的強(qiáng)度、塑性等可通過拉伸試驗(yàn)來測定b.調(diào)質(zhì)處理是淬火+低溫回火c.布氏硬度實(shí)驗(yàn)測定的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、穩(wěn)定、數(shù)據(jù)重復(fù)性好四綜合分析題（共 25 分）1（4 分） 根據(jù) Fe-Fe3C 相圖，分析下列現(xiàn)象：（1） wC1.2的

19、鋼比 wC0.8 的鋼強(qiáng)度低；（2）加熱到 1100，wC0.4的鋼能進(jìn)行鍛造，wC4的鑄鐵不能鍛造；得分精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)答：（1）wC0.8 的鋼的室溫平衡組織為 100%P,而 wC1.2的鋼的室溫平衡組織為 P+Fe3C，F(xiàn)e3C硬而脆、呈網(wǎng)狀使合金強(qiáng)度降低。（2）1100時(shí)，wC0.4的鋼為單相 A，塑性好，變形抗力低，能進(jìn)行鍛造；wC4的鑄鐵為 P+Fe3C+Ld，脆性大，不能鍛造。機(jī)械工程材料期末迎考復(fù)習(xí)題(2010-10-08 17:20:04) 標(biāo)簽： 馬氏體鐵素體奧氏體不銹鋼灰口鑄鐵淬透性 分類： 學(xué)習(xí)、娛樂、電影、電視 一、填空1.純金屬常見的晶體

20、結(jié)構(gòu)有面心 結(jié)構(gòu)，體心結(jié)構(gòu)和密排_(tái)結(jié)構(gòu)。金屬中常見的點(diǎn)缺陷為 ，線缺陷為，面缺陷為；工程實(shí)踐中，通常采用 晶體缺陷數(shù)量的方法強(qiáng)化金屬2.鐵素體的強(qiáng)度高于純鐵，是由于發(fā)生了強(qiáng)化；孕育鑄鐵的強(qiáng)度高于普通灰口鑄鐵，是由于發(fā)生了 強(qiáng)化；冷變形鋼絲的強(qiáng)度高于退火態(tài)鋼絲，是由于發(fā)生了強(qiáng)化；珠光體的強(qiáng)度高于鐵素體，是由于發(fā)生了強(qiáng)化。3.石墨為片狀的灰口鑄鐵稱為 鑄鐵，石墨為團(tuán)絮狀的灰口鑄鐵稱為 _ 鑄鐵，石墨為球狀的灰口鑄鐵稱為 鑄鐵。其中，鑄鐵的韌性最，因而可以鍛造。4. 高分子材料中分子鏈的形狀有三種，其中的 型具有熱固性，而具有熱性。按照物理狀態(tài)，室溫下處于態(tài)的高分子材料稱為塑料，處于_態(tài)的稱為橡膠。

21、高分子材料的加工成型是在其 態(tài)下進(jìn)行的。5.滑動(dòng)軸承材料的顯微組織特征是：粒子分布在軟中，或粒子分布在硬中，前者的承載能力于后者。6.陶瓷材料中的氣相是指，它是在過程中形成的，它了陶瓷的強(qiáng)度。7根據(jù)采用的滲碳劑的不同，將滲碳分為_、_和_三種。8、普通灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵及蠕墨鑄鐵中石墨的形態(tài)分別為_、_、_和_。9、陶瓷材料中的氣相是指_，它是在_過程中形成的，它了陶瓷的強(qiáng)度。10、工程中常用的特殊性能鋼有_、_、_等。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)11、金屬的斷裂形式有_和_兩種。12、按冶煉澆注時(shí)脫氧劑與脫氧程度分，碳鋼分為_、_、_和_。13、金屬元素在鋼中形成的碳化

22、物可分為_、_兩類。14、常見的金屬晶體結(jié)構(gòu)有_、_和_三種。15、合金常見的相圖有_、_、_和具有穩(wěn)定化合物的二元相圖。16、感應(yīng)表面淬火的技術(shù)條件主要包括_、_及_。二、判斷1. 回火托氏體和托氏體皆由鐵素體和滲碳體兩個(gè)相構(gòu)成的組織，因而其性能相同。2. 冷卻速度越快，鋼的淬透性越高。3. 鋼的淬透性越高，產(chǎn)生焊接裂紋的傾向越大。4. 鋁合金也可以象鋼那樣通過淬火明顯提高其硬度。5. 所有強(qiáng)化金屬的手段，都在提高強(qiáng)度的同時(shí)降低了韌性。6. 可鍛鑄鐵中的團(tuán)絮狀石墨是澆注球墨鑄鐵時(shí)石墨球化不良的結(jié)果。7. 一定加熱溫度下，奧氏體晶粒長大傾向小的鋼稱為本質(zhì)細(xì)晶粒鋼。8. 所謂過量彈性變形，是指零

23、件發(fā)生了塑性變形。9. 鋁極易氧化，故鋁制品的抗氧化失效能力極差。10. 彈簧鋼淬火后采用中溫回火是想提高鋼的彈性模量。 1. 40 鋼鋼錠在 1000左右軋制，有時(shí)會(huì)發(fā)生開裂，最可能的原因是 (a)溫度過低；(b)溫度過高；(c)鋼錠含磷量過高；(d)鋼錠含硫量過高2. 下列碳鋼中，淬透性最高的是(a) 20 鋼； (b) 40 鋼； (c) T8 鋼； (d) T12 鋼3. Ni 在 1Cr18Ni9Ti 鋼中的主要作用是精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)(a) 提高淬透性； (b) 固溶強(qiáng)化；(c)擴(kuò)大 Fe-Fe3C 相圖中的 相區(qū)； (d)細(xì)化晶粒； 三、選擇4. W18C

24、r4V 鋼鍛造后，在機(jī)械加工之前應(yīng)進(jìn)行(a) 完全退火； (b) 球化退火； (c) 去應(yīng)力退火； (d) 再結(jié)晶退火 5. 下列材料中，最適合制造機(jī)床床身的是 (a) 40 鋼； (b) T12 鋼； (c) HT300； (d) KTH300-066. 下列材料中，最適合制造氣輪機(jī)葉片的是(a) 1Cr13 鋼； (b) 1Cr17 鋼； (c) 3Cr13 鋼； (d) 4Cr13 鋼 7. 7. 下列材料中，最適合制造飛機(jī)蒙皮的是(a)ZAlSi12；(b)2A50(舊牌號(hào) LD5)；(c) ZAlMg10；(d) 2A12(舊牌號(hào) LY12)8. 下列材料中，最適合制造盛放氫氟酸容器

25、的是(a) 1Cr17； (b) 1Cr18Ni9Ti； (c) 聚四氟乙烯； (d) SiO29. 下列材料中，最適合制造汽車板彈簧的是(a) 60Si2Mn； (b) 5CrNiMo； (c) Cr12MoV； (d) GCr1510. 下列材料中，最適合制造汽車火花塞絕緣體的是 (a) Al2O3； (b) 聚苯乙烯； (c) 聚丙烯； (d) 飽和聚酯 11、銅只有通過冷加工并經(jīng)隨后加熱才能使晶粒細(xì)化，而鐵則不需冷加工，只需加熱到一定溫度即使晶粒細(xì)化，其原因是（ ）A 鐵總是存在加工硬化，而銅沒有 B 銅有加工硬化現(xiàn)象，而鐵沒有精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) C 鐵在固態(tài)下

26、有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，而銅沒有 D 鐵和銅的再結(jié)晶溫度不同12、常用不銹鋼有鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼和（ ）A 鐵素體-奧氏體不銹鋼 B 馬氏體-奧氏體不銹鋼C 萊氏體不銹鋼 D 貝氏體不銹鋼13、以下哪種鑄鐵的斷口呈灰黑色？（ ）A 馬口鐵 B 白口鑄鐵 C 麻口鑄鐵 D 灰鑄鐵14、用于制造滲碳零件的鋼稱為（ ） 。 A 結(jié)構(gòu)鋼 B 合金鋼 C 滲碳鋼 D 工具鋼15、馬氏體組織有兩種形態(tài)（ ） 。 A 板條、樹狀 B 板條、針狀 C 樹狀、針狀 D 索狀、樹狀16、實(shí)際生產(chǎn)中，金屬冷卻時(shí)（ ） 。A 理論結(jié)晶溫度總是低于實(shí)際結(jié)晶溫度 B 理論結(jié)晶溫度總是等于實(shí)際結(jié)晶溫度 C 理

27、論結(jié)晶溫度總是大于實(shí)際結(jié)晶溫度 D 實(shí)際結(jié)晶溫度和理論結(jié)晶溫度沒有關(guān)系17、零件滲碳后，一般需經(jīng)過（ ）才能達(dá)到表面硬度高而且耐磨的目的。A 淬火+低溫回火 B 正火 C 調(diào)質(zhì) D 淬火+高溫回火18、C 曲線右移使淬火臨界冷卻速度（ ） ，淬透性（ ） 。 A 減小、增大 B 減小、減小 C 增大、減小 D、增大、增大19、機(jī)械制造中，T10 鋼常用來制造（ ） A 容器 B 刀具 C 軸承 D 齒輪20、鋼經(jīng)表面淬火后將獲得（ ） 。 A 一定深度的馬氏體 B 全部馬氏體 C 下貝氏體 D 上貝氏體精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)21、GCrl5SiMn 鋼的含鉻量是：（ ）A

28、15 B 15 C 0. 15 D 0.01522、鉛在常溫下的變形屬：( ) A 冷變形 B 彈性變形 C 熱變形 D 既有冷變形也有熱變形23、黃銅是以（ ）為主加元素的銅合金。 A 鉛 B 鐵 C 錫 D 鋅24、在 Fe-Fe3C 和圖中，奧氏體冷卻到 ES 線時(shí)開始析出（ ） 。 A 鐵素體 B 珠光體 C 二次滲碳體 D 萊氏體25、從金屬學(xué)的觀點(diǎn)來看，冷加工和熱加工是以（ ）溫度為界限區(qū)分的。 A 結(jié)晶 B 再結(jié)晶 C 相變 D 25四、名詞解釋1、加工硬化2、回復(fù)3、固溶體4、自然時(shí)效5、結(jié)晶6、稀有金屬五、簡答1、簡述奧氏體晶粒對(duì)鋼在室溫下組織和性能的影響。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情

29、為你奉上專心-專注-專業(yè)2、寫出下列牌號(hào)數(shù)字及文字的含意:(1) Q235-F ； (2) KTZ450-06；(3) H68；(4) LF5；3、軸承鋼應(yīng)滿足哪些性能要求？4、試述耐磨鋼的耐磨原理。5、簡述回火的目的。6.何謂碳鋼中的鐵素體、滲碳體、珠光體？他們的力學(xué)性能各有何特點(diǎn)？7.寫出碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 1.2%的碳鋼室溫時(shí)的相組成物和組織組成物，并計(jì)算各相組成物和組織組成物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。8.示意畫出平衡態(tài)碳鋼的強(qiáng)度隨鋼的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化曲線，并定性解釋該曲線。 六、綜合1、欲用 20CrMnTi 鋼制造汽車變速齒輪。（1） 定性分析該齒輪的受力情況及常見失效方式。（2） 該齒輪應(yīng)當(dāng)具有怎樣的力

30、學(xué)性能特點(diǎn)？精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)（3）寫出該齒輪的制造工藝路線，并說明工藝路線中各熱處理工序的作用及熱處理加熱溫度和冷卻方式。2、用 20CrMnTi 制造汽車變速箱齒輪，要求齒面硬度 HRC58-60，中心硬度 HRC30-45.（1）試寫出加工工藝路線.（2）說明各熱處理的作用和目的。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)機(jī)械工程材料復(fù)習(xí)機(jī)械工程材料復(fù)習(xí)第一部分第一部分 基本知識(shí)基本知識(shí)一、概述一、概述目的目的掌握常用工程材料的種類、成分、組織、性能性能和改性改性方法的基本知識(shí)（性

31、能性能和改性方法是重點(diǎn)） 。具備根據(jù)零件的服役條件合理選擇和使用材料；精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)具備正確制定熱處理工藝方法和妥善安排工藝路線的能力。復(fù)習(xí)方法復(fù)習(xí)方法以“材料的化學(xué)成分加工工藝組織、結(jié)構(gòu)性能應(yīng)用” 之間的關(guān)系為主線，掌握材料性性能能和改性改性的方法，指導(dǎo)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)。二、材料結(jié)構(gòu)與性能：二、材料結(jié)構(gòu)與性能：材料的性能材料的性能：使用性能：機(jī)械性能（剛度、彈性、強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度、斷裂韌性） ；工藝性能：熱處理性能、鑄造性能、鍛造性能、機(jī)械加工性能等。材料的晶體結(jié)構(gòu)的性能：材料的晶體結(jié)構(gòu)的性能：純金屬、實(shí)際金屬、合金的結(jié)構(gòu)（第二章）結(jié)構(gòu)（第二章） ；純

32、金屬：純金屬：體心立方（） 、面心立方（） ，各向異性、強(qiáng)度、硬度低；塑性、韌性高eF-eF-實(shí)際金屬：實(shí)際金屬：晶體缺陷（點(diǎn)：間隙、空位、置換；線：位錯(cuò)；面：晶界、壓晶界）各向同性；強(qiáng)度、硬度增高；塑性、韌性降低。合金：合金：多組元、固溶體與化合物。力學(xué)性能優(yōu)于純金屬。單相合金組織：單相合金組織：合金在固態(tài)下由一個(gè)固相組成；純鐵由單相鐵素體組成。多相合金組織：多相合金組織：由兩個(gè)以上固相組成的合金。多相合金組織性能：多相合金組織性能：較單相組織合金有更高的綜合機(jī)械性能，工程實(shí)際中多采用多相組織的合金。材料的組織結(jié)構(gòu)與性能材料的組織結(jié)構(gòu)與性能。結(jié)晶組織與性能：。結(jié)晶組織與性能：F、P、A、Fe

33、3C、Ld；1 1）平衡結(jié)晶組織）平衡結(jié)晶組織平衡組織：平衡組織：在平衡凝固下，通過液體內(nèi)部的擴(kuò)散、固體內(nèi)部的擴(kuò)散以及液固二相之間的擴(kuò)散使使各個(gè)晶粒內(nèi)部的成分均勻，并一直保留到室溫。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)2）成分、組織對(duì)性能的影響）成分、組織對(duì)性能的影響硬度硬度(HBS)(HBS)：隨 C,C,硬度硬度呈直線增加， HBS 值主要取決于組成相的相對(duì)量。CFe3抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度( () )：CC0.9%范圍內(nèi)，先增加，CC0.91.0后，值顯著下降。bb鋼的塑性鋼的塑性( () )、韌性、韌性( () )：隨著 C,C,呈非直線形下降

34、。ka3 3）硬而脆的化合物對(duì)性能的影響：）硬而脆的化合物對(duì)性能的影響：第二相強(qiáng)化：第二相強(qiáng)化：硬而脆的化合物，若化合物呈網(wǎng)狀分布：若化合物呈網(wǎng)狀分布：則使強(qiáng)度、塑性下降；若化合物呈球狀、粒狀（球墨鑄鐵）：若化合物呈球狀、粒狀（球墨鑄鐵）：降低應(yīng)力集中程度及對(duì)固溶體基體的割裂作用，使韌性及切削加工性提高；呈彌散分布于基體上：呈彌散分布于基體上：則阻礙位錯(cuò)的移動(dòng)阻礙位錯(cuò)的移動(dòng)及阻礙晶粒加熱時(shí)的長大阻礙晶粒加熱時(shí)的長大，使強(qiáng)度、硬度增加，而塑性、韌性僅略有下降或不降即彌散強(qiáng)化；呈層片狀分布于基體上呈層片狀分布于基體上：則使強(qiáng)度、硬度提高，而塑性、韌性有所下降。塑性變形組織與性能。塑性變形組織與性能

35、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)1 1）組織與性能的變化）組織與性能的變化金屬塑性變形后產(chǎn)生晶格畸變，晶粒破碎現(xiàn)象，處于組織不穩(wěn)定狀態(tài)的非平衡組織非平衡組織，非平衡組織向平衡組織轉(zhuǎn)變：非平衡組織向平衡組織轉(zhuǎn)變：可通過再結(jié)晶、時(shí)效及回火實(shí)現(xiàn)。加工硬化， 物電阻增大、耐蝕性降低等，各向異性：產(chǎn)生纖維狀組織；晶粒破碎、位錯(cuò)密度增加；織構(gòu)現(xiàn)象的產(chǎn)生；殘余內(nèi)應(yīng)力。2)2)變形金屬在加熱過程中組織和性能的變化變形金屬在加熱過程中組織和性能的變化回復(fù)回復(fù)（去應(yīng)力退火）：強(qiáng)度和硬度略有下降，塑性略有提高。電阻和內(nèi)應(yīng)力等理化性能顯著下降電阻和內(nèi)應(yīng)力等理化性能顯著下降再結(jié)晶：再結(jié)晶：形成細(xì)小的等軸晶粒。

36、加工硬化消失，金屬的性能全部恢復(fù)。金屬的強(qiáng)度和硬度明顯，而塑性和韌性顯著，性能完全恢復(fù)到變形前的水平。熱處理組織與性能。熱處理組織與性能1)1)貝氏體的機(jī)械性能貝氏體的機(jī)械性能： 上貝氏體上貝氏體：鐵素體片較寬塑性變形抗力較低；同時(shí)，滲碳體分布在鐵素體片之間，容易引起脆斷因此，強(qiáng)度和韌性都較差強(qiáng)度和韌性都較差。下貝氏體下貝氏體：鐵素體針細(xì)小，碳化物分布均勻，所以硬度高，韌性好，綜合機(jī)械性能好。硬度高，韌性好，綜合機(jī)械性能好。 2)2)馬氏體的形態(tài)及機(jī)械性能馬氏體的形態(tài)及機(jī)械性能板條馬氏體（板條馬氏體（又稱位錯(cuò)馬氏體。）：碳含量碳含量0.230.23；機(jī)械性能機(jī)械性能：不存在顯微裂紋，淬火應(yīng)力小

37、，強(qiáng)度高，塑性、韌性好。針狀馬氏體：碳含量針狀馬氏體：碳含量1.01.0；（顯微鏡下呈針狀）機(jī)械性能機(jī)械性能：存在大量顯微裂紋，較大的淬火應(yīng)力，塑性和韌性均很差；混合組織馬氏體：混合組織馬氏體：碳含量在 0.23一 1.0之間時(shí)為板條和片狀馬氏體的混合組織。馬氏體的硬度馬氏體的硬度, ,含碳最增加，硬度升高含碳量達(dá)到 0.6以后，其硬度的變化趨于平緩。合金元素合金元素對(duì)鋼中馬氏體的硬度影響不大。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)3 3）回火組織與性能）回火組織與性能回火類型回火溫度組織性能及應(yīng)用組織形態(tài)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)低溫回火150250回火 M（M ）保持高

38、硬度，降低脆性及殘余應(yīng)力，用于工模具鋼，表面淬火及滲碳淬火件過飽和碳化物()CFex中溫回火350-500 回火屈氏體（T ）硬度下降，韌性、彈性極限和屈服強(qiáng)度，用于彈性元件保留馬氏體針形 F+細(xì)粒狀 Fe3C高溫回火500-650回火索氏體（S ）強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性、良好綜合機(jī)械性能，優(yōu)于正火得到的組織。中碳鋼、重要零件采用。多邊形 F+粒狀 Fe3C材料組織結(jié)構(gòu)變化實(shí)現(xiàn)的性能強(qiáng)化材料組織結(jié)構(gòu)變化實(shí)現(xiàn)的性能強(qiáng)化：固溶強(qiáng)化固溶強(qiáng)化：通過合金化(加入合金元素)組成固溶體，使金屬材料得到強(qiáng)化稱為固溶強(qiáng)化；細(xì)晶強(qiáng)化：細(xì)晶強(qiáng)化：強(qiáng)度、硬度越高；其塑性、韌性越好。晶界處原子排列混亂，使其熔點(diǎn)低，易受

39、腐蝕。由結(jié)晶過程、冷熱塑性變形、合金化、熱處理實(shí)現(xiàn)。 加工硬化：加工硬化：使晶粒碎化、晶粒拉長、位錯(cuò)密度增加，從而使強(qiáng)度、硬度增加，塑性、韌性、耐蝕性等下降，并產(chǎn)生各向異性。冷塑性變形實(shí)現(xiàn)。第二相強(qiáng)化：第二相強(qiáng)化：硬而脆的化合物（Fe3C），若呈網(wǎng)狀分布：則使強(qiáng)度、塑性下降；若呈球狀、粒狀（球墨鑄鐵）：使韌性及切削加工性提高；呈彌散分布于基體上：使強(qiáng)度、硬度增加，塑性、韌性僅略有下降或不降即彌散強(qiáng)化；呈層片狀分布于基體上：強(qiáng)度、硬度提高，而塑性、韌性有所下降。形變強(qiáng)化：形變強(qiáng)化：金屬材料經(jīng)冷加工塑性變形可以提高其強(qiáng)度；相變強(qiáng)化：相變強(qiáng)化：通過熱處理等手段發(fā)生固態(tài)相變，獲得需要的組織結(jié)構(gòu)，使金屬

40、材料得到強(qiáng)化。三、材料熱處理、合金化與性能三、材料熱處理、合金化與性能改善材料成形加工組織與性能的熱處理工藝（預(yù)先熱處理）改善材料成形加工組織與性能的熱處理工藝（預(yù)先熱處理）退火退火：完全退火、等溫退火、球化退火、擴(kuò)散退火和去應(yīng)力退火 退火退火：加熱保溫緩冷獲得接近平衡狀態(tài)組織。 退火目的： 改善鑄、鍛、焊粗大不均勻的組織，降硬度，提高塑性，改善冷加工工藝性。消除成分不均勻，內(nèi)應(yīng)力。1 1）完全退火）完全退火（加熱 Ac3（2030）溫度，保溫、緩冷精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)組織：組織：P+F目的：目的：細(xì)化，均勻化粗大、的原始組織；降低硬度切削性；消除內(nèi)應(yīng)力；消除組織缺陷；應(yīng)

41、用：應(yīng)用：（C%=0.30.6%）亞共折鋼，共析鋼和合金鋼鑄、鍛、軋2 2）球化退火）球化退火加熱加熱 Ac1（1030），保溫、緩冷（或 Ar1（2030）等溫）應(yīng)用：應(yīng)用：過，共析鋼、高碳合金鋼組織：組織：球狀 P（F+球狀 Cem）目的目的：Fe3CII及 Fe3C共析共析球化HRC，韌性切削性為淬火作準(zhǔn)備；球化退火前，正火處理，消除網(wǎng)狀碳化物，以利于球化進(jìn)行。3 3）擴(kuò)散退火）擴(kuò)散退火加熱加熱 10501150，保溫 1020h,冷卻：爐冷組織：組織：P+F 或 P+Fe3CII目的：目的：消除偏析后果：后果：粗晶、魏氏組織、帶狀組織，韌性、塑性較差，需完全退火或正火來細(xì)化晶粒。4 4

42、）去應(yīng)力退火（再結(jié)晶退火）去應(yīng)力退火（再結(jié)晶退火）加熱：加熱：Ac1（100200）；保溫爐冷；目的：目的：消除加工硬化，消除殘余應(yīng)力。正火正火正火正火：亞共析加熱 Ac3 （3050）、過共析鋼加熱 Accm（3050）保溫空冷，得到 P 類工藝。組織組織：S 或 P（FFe3C） 正火與完全退火的區(qū)別正火與完全退火的區(qū)別：冷速較快，組織較細(xì)，得更高的強(qiáng)度和硬度；生產(chǎn)周期較短，成本較低。 目的及應(yīng)用：目的及應(yīng)用：預(yù)先熱處理、最終熱處理、改善切削加工性能。預(yù)先熱處理工藝應(yīng)用預(yù)先熱處理工藝應(yīng)用工具鋼：球化退火；結(jié)構(gòu)鋼：正火，完全退火。表面強(qiáng)化處理的零件：調(diào)質(zhì)處理正火。改善冷塑性加工性能改善冷塑性

43、加工性能再結(jié)晶退火再結(jié)晶退火：恢復(fù)變形前的組織與性能，恢復(fù)塑性，以便繼續(xù)變形。改善機(jī)加工性能改善機(jī)加工性能精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)C%0.40中低碳鋼：正火，提高硬度C% 0.4O0.60：完全退火；C% 0.6的高碳鋼：球化退火，獲得粒狀珠光體。合金鋼：退火： 鑄鐵件白口層：加熱 850950保溫（爐冷空冷） 。消除材料的加工應(yīng)力消除材料的加工應(yīng)力 去應(yīng)力退火去應(yīng)力退火：沒有組織變化。工藝工藝：緩慢加熱 500650保溫緩冷，鋼鐵的淬火鋼鐵的淬火淬火原則與淬透性淬火原則與淬透性目的目的：提高硬度、強(qiáng)度、耐磨性。原則原則：淬硬，獲盡量完全的 M；淬透，M 組織表里如一；保證淬

44、硬條件下，用緩冷介質(zhì)，以防開裂。. . 淬透性：淬透性：在規(guī)定淬火條件下得到 M 多少的能力，決定鋼材淬硬深度和硬度分布的特性；是鋼的屬性。由 A過穩(wěn)定性決定，表現(xiàn)為的大小。KV淬透性評(píng)定：淬透性評(píng)定：用標(biāo)準(zhǔn)試樣在規(guī)定條件下淬火，能淬透的深度或全部淬透的最大直徑表示。.淬透層深度淬透層深度：從表面至半 M 區(qū)的距離。與鋼的淬透性及外在因素有關(guān)。影響因素影響因素：I I 越小，淬透層越深；IIII工件體積越小，淬火時(shí)的冷速越快，淬透層越深；淬透層越深；KV。水淬比油淬的淬透層深；.淬硬性淬硬性：由 M 中 C%，鋼的淬硬性越好。淬硬性越好。淬火工藝淬火工藝淬火加熱溫度淬火加熱溫度亞共析碳鋼：亞共

45、析碳鋼： （3050），組織組織：均勻細(xì)小 M 組織C3A溫度太高， M 粗大，淬火應(yīng)力，變形和開裂傾向增大。加熱溫度時(shí)，硬度降低。C3A共析和過共析碳鋼：共析和過共析碳鋼：加熱加熱：（3050）。組織組織：MF Fe3e3C CIIIIA Ar r，C1A若在Acm以上淬火，A 粗大高碳 M M 粗大力學(xué)性能，變形開裂C1A精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)合金鋼合金鋼：加熱溫度碳鋼淬火方法淬火方法單介質(zhì)淬：單介質(zhì)淬：簡單碳鋼及合金鋼工件。碳鋼水、合金鋼、小碳鋼油雙介質(zhì)淬火雙介質(zhì)淬火 先水，后油冷卻。復(fù)雜高碳鋼及大型合金鋼工件。分級(jí)淬火分級(jí)淬火 稍高于 Ms的鹽浴或堿浴中保溫，再取空

46、冷。用于用于：小尺寸工件及刀具。貝氏體等溫淬火：貝氏體等溫淬火：稍高 Ms溫度的鹽浴或堿浴中冷卻保溫，獲得 B下。用于用于：形狀復(fù)雜和性能較高的較小零件。深冷處理：深冷處理：在 0以下的介質(zhì)中冷卻的熱處理工藝。目的目的：減少 Ar獲最大數(shù)量 M，提高硬度、耐磨性，穩(wěn)定尺寸。用于用于：精密工件，量具。表面淬火表面淬火原理：（原理：（交變磁場感應(yīng)電流工件電阻加熱，集膚效應(yīng)表面加熱）工藝：工藝：水（乳化液）噴射淬火（180180200200）低溫回火）低溫回火，感應(yīng)加熱表面淬火的分類感應(yīng)加熱表面淬火的分類1)1)高頻淬火高頻淬火 淬硬層深度 0.52.5；中小零件。2)中頻淬火中頻淬火 淬硬層深度

47、210；大中模數(shù)齒輪,較大軸類零件等3)工頻淬火工頻淬火： 淬硬層深度 1020；大直徑零件。適用鋼種適用鋼種 中碳鋼和中碳低合金鋼： 碳素工具鋼和低合金工具鋼： 球鐵、灰鑄鐵。球鐵、灰鑄鐵。表面淬火的特點(diǎn)表面淬火的特點(diǎn) 加熱速度快)淬火組織為細(xì)隱晶馬氏體（極細(xì)馬氏體）。表面硬度23HRC，脆性。顯著提高鋼件的疲勞強(qiáng)度。鋼的化學(xué)熱處理鋼的化學(xué)熱處理化學(xué)熱處理化學(xué)熱處理：在加熱和保溫中使活性原子滲入其表面，改變表面的化學(xué)成分和組織改變表面的化學(xué)成分和組織，改善表面性能。目的：目的：提高表面硬度，耐磨性，心部仍保持一定的強(qiáng)度和良好的塑性和韌性；提高鋼件的疲勞強(qiáng)度；抗蝕性和耐熱性等。滲碳滲碳1 1）

48、碳濃度：）碳濃度：表面 C(0.150.30)C 1.0，精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)機(jī)械性能機(jī)械性能：經(jīng)淬火回火，提高表面硬度、耐磨性及疲勞強(qiáng)度，心部仍保持良好的韌性和塑性。用途用途：各種齒輪、活塞銷、套筒等。滲碳工藝主要用于低碳鋼、低碳低合金滲碳鋼。2 2）滲碳工藝）滲碳工藝溫度溫度： 900950；（滲碳加熱到以上）3CA滲碳時(shí)間滲碳時(shí)間： 900950溫度下，0.20.3mm/h。3 3）低碳鋼滲碳緩冷組織）低碳鋼滲碳緩冷組織：表層：表層：PFe3CII(過共析相)心部心部：亞共析組織(PF)，中間中間：過渡組織； 4 4）滲碳后的熱處理）滲碳后的熱處理滲碳后淬火滲碳后淬

49、火+ +低溫回火低溫回火淬火后組織淬火后組織： MA殘，鋼的合金化鋼的合金化合金元素在鋼中的作用：合金元素在鋼中的作用：提高鋼的淬透性，細(xì)化晶粒，提高鋼的回火穩(wěn)定性，防止回火脆性，二次硬化，固溶強(qiáng)化，第二相強(qiáng)化（彌散強(qiáng)化） ，增加韌性，提高鋼的耐蝕性或耐熱性。 形成固溶體、產(chǎn)生固溶強(qiáng)化形成含部分金屬鍵的金屬（間）化合物，產(chǎn)生彌散強(qiáng)化（或第二相強(qiáng)化）溶入奧氏體，提高鋼的淬透性提高鋼的熱穩(wěn)定性，增加鋼在高溫下的強(qiáng)度、硬度和耐磨性細(xì)化晶粒產(chǎn)生細(xì)晶強(qiáng)韌化形成鈍化保護(hù)膜對(duì)奧氏體和鐵素體存在范圍的影響精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)四、常用機(jī)械工程材料（工業(yè)用鋼、鑄鐵）與合理選材（表四四、常用機(jī)

50、械工程材料（工業(yè)用鋼、鑄鐵）與合理選材（表四-1）鋼 種 典型鋼號(hào)及其應(yīng)用 性能特點(diǎn) 成分特點(diǎn)與合金化原則 熱處理特點(diǎn) 使用態(tài)組織 低合低合金高強(qiáng)金高強(qiáng)鋼鋼 按 s 分 6 級(jí): 低強(qiáng)度級(jí)別:16Mn 一般工程結(jié)構(gòu)中等強(qiáng)度級(jí)別:15MnVN大型橋梁,鍋爐,船舶,焊接結(jié)構(gòu). 高強(qiáng)度級(jí)別:18MnMoNb高壓鍋爐,高壓容器 高強(qiáng)度高強(qiáng)度:s300Mpa高韌性高韌性：=15%20%，室溫ak600 kJ/m2800 kJ/m2。良好焊接性良好焊接性能和冷成形性能 低低 C C:0.2%MeMe 以以 MnMn 為主為主、Mn 和 Si 固溶強(qiáng)化加入 V、,Nb,Ti 等元素細(xì)化 F晶粒加入 P 細(xì)化

51、珠光體加入 Cu 抗腐蝕 一般供應(yīng)狀態(tài)使用,不熱處理焊接結(jié)構(gòu)可進(jìn)行一次正火,改善焊區(qū)性能 鐵素體+索氏體合金合金滲碳鋼滲碳鋼 低淬透性低淬透性:20Cr,15Cr 小沖擊載荷耐磨件,如活塞銷,小齒輪. 中淬透性中淬透性:20CrMnTi：高速較高載有沖擊的耐磨件,重要齒輪,連軸器。高淬透性高淬透性:18Cr2Ni4WA重載大截面重要耐磨件,如柴油機(jī)曲軸,連桿滲層硬度高,耐磨,抗接觸疲勞,且有適當(dāng)塑性,韌性心部高韌性和足夠強(qiáng)度良好的熱處理工藝性能 低低 C C: 0.1%0.25%加入提高淬透性元素加入提高淬透性元素Cr,、Ni,、Mn、,B加入 Mo,W,V,Nb,Ti 等阻礙 A晶粒長大和形

52、成穩(wěn)定的合金碳化物,提高耐磨性 預(yù)先熱處理（預(yù)先熱處理（改善切削加工性能） 鍛壓后鍛壓后正火正火最終熱處理最終熱處理：滲碳后淬火（滲碳后淬火（直接或一次、二次淬火）低溫回火）低溫回火20CrMnTi 齒輪工藝路線：下料鍛造正火加工齒形滲碳(930)，淬火(830) 低溫回火(200) 磨齒表層：高碳M粒狀CemCemA 心部： 淬透：低碳 M未淬透：TMF(少量) 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)鋼 種 典型鋼號(hào)及其應(yīng)用 性能特點(diǎn) 成分特點(diǎn)與合金化原則 熱處理特點(diǎn) 使用態(tài)組織 合金合金調(diào)質(zhì)鋼調(diào)質(zhì)鋼 低淬性:40Cr,40MnB 一般尺寸重要零件, Do3040 中淬透性: 40CrN

53、i, Do4060高淬透性: 40CrNiMoA大截面重載重要零件, Do60160高水平綜合機(jī)械性能, 能滿足多種和較復(fù)雜的工作條件 中中 C C：0.25%0.50%以 0.4 左右為主加入提高淬透性元素Cr,Ni,Mn,Si,B加入 Mo,W 消除回火脆 一般:油淬+高溫回火調(diào)質(zhì)若要求表面耐磨若要求表面耐磨：調(diào)質(zhì)后可進(jìn)行表面淬火或氮化處理。 表面淬火; 專門化學(xué)熱處理(如氮化) (38CrMoAl 氮化鋼) S 合金合金彈簧鋼彈簧鋼 以 Si,Mn 合化:65Mn, 60Si2Mn 用于汽車,拖拉機(jī),機(jī)車的板簧和螺旋彈簧以 Cr,V,W 合金化:50CVA350400以下重載, 較大型彈

54、簧,如高速柴油機(jī)氣門彈簧. 高 e 和 s ,高屈強(qiáng)比高疲勞抗力足夠塑韌性,能承受震動(dòng),沖擊有較好淬透性,不易脫 C ,易繞卷成形中高中高 C C:0.45%0.70%加入 Si,Mn 提高淬透性也提高屈強(qiáng)比加入 Cr,W,V 也提高淬透性加入 Si-Cr 不易脫 C 加入 Cr-V細(xì)化晶粒, 耐沖擊,高溫強(qiáng)度好 熱成形法熱成形法制彈簧熱軋鋼絲鋼板卷彎曲成型淬火+中溫回火噴丸冷成形法冷成形法制彈簧鋼絲鋼板淬火+中溫回火冷卷彎曲成型去應(yīng)力噴丸 T 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)鋼 種 典型鋼號(hào)及其應(yīng)用 性能特點(diǎn) 成分特點(diǎn)與合金化原則 熱處理特點(diǎn) 使用態(tài)組織 滾珠滾珠軸承鋼軸承鋼 Cr

55、 軸承鋼: GCr15 中小型軸承,冷沖模,量具,絲錐. 添加 Mn,Si,Mo,V 的鋼:GCr15SiMo,GSiMnMoV 制造大型軸承. 高接觸疲勞強(qiáng)度高硬度和耐磨性足夠的韌性和淬透性一定耐蝕能力和良好尺寸穩(wěn)定性 高高 C C:0.95%1.10%CrCr 基本元素基本元素:提高淬透性;細(xì)化Cem;提高耐磨性和接觸疲勞抗力; Cr0.41.65加入加入 Si,MnSi,Mn 提高淬透性提高淬透性;加入V 耐磨性,防止過熱純度要求極高S0.02，P0.027預(yù)先熱處理（球化退火）預(yù)先熱處理（球化退火）正火:消除 Cem 網(wǎng)球化退火:便于切削, 使細(xì)小均勻,為淬火作準(zhǔn)備最終熱處理：（淬火（

56、最終熱處理：（淬火（800840）低溫回火（低溫回火（150170） ）冷處理:(精密零件)尺寸穩(wěn)定M粒狀CemCem少量 A A殘殘余余 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)低合低合金刃具金刃具鋼鋼 Si-Cr 系:9SiCr,低速切削刃具 Cr 系:Cr,Cr06 如,鉸刀,刮刀,銼刀等. Cr-W-Mn 系:CrWMn 如拉刀,沖模,樣板,量規(guī) W 和 Cr-W 系:小麻花鉆,低速切削刃具 高硬度:HRC60高耐磨性高熱硬性足夠塑性和韌性 高高 C C:0.9 %1.1 % 加入加入 Cr,Mn,SiCr,Mn,Si 提高淬透性提高淬透性 加入 Si 提高回火穩(wěn)定性加入 W,V 提

57、高耐磨性,并防止加熱時(shí)過熱，保持晶粒細(xì)小預(yù)備熱處理預(yù)備熱處理：鍛造后進(jìn)行球化退火。最終熱處理最終熱處理：淬火+低溫回火工藝路線：鍛造球化退火機(jī)加工淬火低溫回火 M粒狀CemCem少量 A A殘殘余余與碳素工具鋼相比較，淬透性提高，可采用油淬火。變形和開裂傾向小。鋼 種 典型鋼號(hào)及其應(yīng)用 性能特點(diǎn) 成分特點(diǎn)與合金化原則 熱處理特點(diǎn) 使用態(tài)組織 高速高速鋼鋼 （高速（高速工具速工具速鋼）鋼） W 系:W18Cr4VW18Cr4VW-Mo 系:W6Mo5Cr4V2 作高速切削刃具鑄造組織有魚骨狀共晶 高硬度:HRC 60 高耐磨性 高熱硬性足夠塑性和韌性 高高 C:C:0.7 %1.5 %要保證能與

58、 W、Cr、V 等形成足夠數(shù)量的 CemCem；有一定數(shù)量的 C 溶于 A 中，以保證 M 的高硬度。） 加入加入 CrCr 提高淬透性提高淬透性鉻的碳化物(Cr2C6)在淬火加熱時(shí)幾乎全部溶于奧氏體中，增屬于萊氏體鋼，鍛造鍛造：共晶萊氏體呈魚骨胳狀，熱處理不能消除，只能熱變形破碎，預(yù)熱處理：預(yù)熱處理：等溫退火，消除內(nèi)應(yīng)力，改善切削，組織準(zhǔn)備。最終熱處理：最終熱處理： 1270淬火560580回火(三次)：若冷處理只需一次回火M+少量 A A殘余殘余+ CemCem。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)加 A A過冷過冷的穩(wěn)定性，鋼的淬透性。還提高抗氧化、脫碳能力 加入加入 W,MoW,

59、Mo 提高熱硬性提高熱硬性（提高回火穩(wěn)定性和熱硬性的主要元素） 加入加入 V V 提高耐磨性提高耐磨性 V 形成的碳化物 vC(或 V4C3)非常穩(wěn)定，極難溶解，硬度較高回火回火( (三次三次) )：消除內(nèi)應(yīng)力消除 A A殘余殘余齒輪銑刀生產(chǎn)過程的工藝路線如下： 下料鍛造退火機(jī)械加工淬火+回火噴砂磨加工成品。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第二部分第二部分 考試知識(shí)考試知識(shí)第一章第一章 金屬的機(jī)械性能（了解）金屬的機(jī)械性能（了解）1低碳鋼的拉伸圖 2材料的性能：強(qiáng)度、剛度、塑性、硬度、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度、斷裂韌性。第二章第二章材料的組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征材料的組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征掌握概念（

60、名詞解釋）：掌握概念（名詞解釋）：固溶體、固溶強(qiáng)化、枝晶偏析、A、F、P、Fe3C;合金中的基本相結(jié)構(gòu)合金中的基本相結(jié)構(gòu)：固溶體和金屬間化合物固溶體：固溶體：產(chǎn)生晶格畸變，增加晶體位錯(cuò)移動(dòng)的阻力，使滑移變形難以進(jìn)行，使金屬得到強(qiáng)化。金屬化合物：金屬化合物：熔點(diǎn)、硬度高、脆性大。碳鋼中的 Fe3C。對(duì)鋼的強(qiáng)度和耐磨性有重要的作用。金屬化合物對(duì)固溶體基體的強(qiáng)化作用金屬化合物對(duì)固溶體基體的強(qiáng)化作用：彌散硬化彌散硬化：當(dāng)金屬間化合物以極小的粒子均勻分布在固溶體基體上通常能提高合金的強(qiáng)度、硬度以及耐磨性，但會(huì)降低合金的塑性和韌性。掌握鐵碳相圖基本知識(shí)：掌握鐵碳相圖基本知識(shí)：正確填寫鐵碳相圖的相組成物相圖