熱處理對(duì)a356-鋁合金組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響-畢業(yè)外文翻譯名師資料合集(完整版)資料

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熱處理對(duì)a356鋁合金組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響畢業(yè)外文翻譯名師資料合集（完整版）資料(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）EffectofheattreatmentonmicrostructureandtensilepropertiesofA356alloysPENGJi-hua1,TANGXiao-long1,HEJian-ting1,XUDe-ying21.SchoolofMaterialsScienceandEngineering,SouthGuangzhou510640,China;2.InstituteofNonferrousMetal,GuangzhouJinbangNonferrousCo.Ltd.,Guangzhou510340,ChinaReceived17June2021;accepted15August2021AbstractTwoheattreatmentsofA356alloyswithcombinedadditionofrareearthandstrontiumwereconducted.T6treatmentisalongtimetreatment(solutionat535℃for4h+agingat150℃for15h).Theothertreatmentisashorttimetreatment(solutionat550℃for2h+agingat170℃for2h).TheeffectsofheattreatmentonmicrostructureandtensilepropertiesoftheAl-7%Si-0.3%Mgalloyswereinvestigatedbyopticalmicroscopy,scanningelectronicmicroscopyandtensiontest.Itisfoundthata2hsolutionat550℃issufficienttomakehomogenizationandsaturationofmagnesiumandsiliconinα(Al)phase,spheroidofeutecticSiphase.Followedbysolution,a2hartificialagingat170Keywords:Al-Sicastingalloys;heattreatment;tensileproperty;microstructuralevolution1IntroductionTheaging-hardenablecastaluminumalloys,suchasA356,arebeingincreasinglyusedintheautomotiveindustryduetotheirrelativelyhighspecificstrengthandlowcost,providingaffordableimprovementsinfuelefficiency.EutecticstructureofA390canberefinedanditspropertiescanbeimprovedbyoptimizedheattreatment.T6heattreatmentisusuallyusedtoimprovefracturetoughnessandyieldstrength.ItisreportedthatthosefactorsinfluencingtheefficiencyofheattreatmentofAl-Sihypoeutecticalloysincludenotonlythetemperatureandholdingtime,butalsotheas-castmicrostructureandalloyingaddition.SomeT6treatmenttestmethodstandardsofA356alloysaremadeinChina,USA,andJapan,andtheyarewellaccepted.However,theyneedmorethan4hforsolutionat540℃,andmorethan6hforagingat150TheT6heattreatmentofAl-7Si-0.3Mgalloyincludestwosteps:solutionandartificialaging;thesolutionstepistoachieveα(Al)saturatedwithSiandMgandspheroidizedSiineutecticzone,whiletheartificialagingistoachievestrengtheningphaseMg2Si.Recently,itisshownthatthespheroidizationtimeofSiisdependantonsolutiontemperatureandtheoriginalSiparticlesize.Ashortsolutiontreatmentof30minat540or550℃issufficienttoachievealmostthesamemechanicalpropertylevelasthatwithasolutiontreatmenttimeof6h.Fromthermaldiffusioncalculationandtest,itissuggestedthattheoptimumsolutionsoakingtimeat540℃is2h.Themaximumpeakagingtimewasmodeledintermsofagingtemperatureandactivationenergy.Accordingtothismodel,thepeakyieldstrengthofA356alloycouldbereachedwithin2?4hwhenagingatInourpreviousstudy,itwasfoundthatthemicrostructureofA356alloycouldbeoptimizedbythecombinationofTi,B,SrandRE,andtheeutecticmeltingpeaktemperaturewasmeasuredtobe574.4℃bydifferentialscanningcalorimetry(DSC).Inthisstudy,usingthisalloymodifiedtogetherwithSrandRE,theeffectofdifferentheattreatmentsonthemicrostructureanditsmechanicalpropertieswere2ExperimentalCommercialpurealuminumandsiliconweremeltedinaresistancefurnace.ThealloywasrefinedusingAl5TiBmasteralloy,modifiedusingAl-10SrandAl-10REmasteralloys.ThechemicalcompositionofthisA356alloyingot(Table1)wascheckedbyreadingspectrometerSPECTROLAB.Beforecasting,thehydrogencontentofabout0.25cm3per100ginthemeltwasmeasuredbyELH-III(madeinChina).Fourbarsof50mm×70mm×120mmweremachinedfromthesameingotandheat-treatedaccordingtoTable2.Followedthesolution,barswerequenchedinhotwaterof70℃.Samplescutfromthecastingotandheat-treatedbarswereground,polishedandetchedusing0.5%HFagent.OpticalmicroscopeLeica?430andscanningelectricmicroscopeLEO1530VPwithEDS(Inca300)wereusedtoexaminethemicrostructureandfractograph.ToquantifytheeutecticSimorphologychangeofdifferentheattreatments,animageanalyzerImage-ProPlus6.0wasused,andeachmeasurementincluded800?1200Table1ChemicalcompositionofA356modifiedwithTi,SrandRE(massfraction,%)SiCuFeMnMgTiZnRESr6.85<0.010.19<0.010.370.230.030.250.012Table2HeattreatmentsinthisstudyTreatmentSolutionAgingTemperature/°CHoldingtime/hTemperature/°CHoldingtime/hST550±521702T6535±5415015Tensilespecimensweremachinedfromtheheattreatedbars.ThetensiletestswereperformedusingascrewdrivenInstrontensiletestingmachineinairatroomtemperature.Thecross-headspeedwas1mm/min.Thestrainwasmeasuredbyusinganextensometerattachedtothesampleandwithameasuringlengthof50mm.The0.2%proofstresswasusedastheyieldstressofalloys.Threesamplesweretestedforeachheat3Resultsanddiscussion3.1Microstructuralcharacterizationofas-castalloyThemicrostructureofas-castA356alloyisshowninFig.1(a).Itisshownthatnotonlytheprimaryα(Al)dendritecellisrefined,butalsotheeutecticsiliconismodifiedwell.Bymeansoftheimageanalysis,microstructureparametersofas-castA356alloywereanalyzedstatisticallyasfollows:α(Al)dendritecellsizeis76.1μm,siliconparticlesizeis2.2μm×1.03μm(length×width),andtheratioaspectofsiliconis2.13.ThedistributionsofRE(mishmetalrareearth,morethan65%Laamongthem),Ti,Mg,andSrintheareashowninFig.1(b)arepresentedinFigs.1(c)?(f)respectively.ItisshownthattheeutecticsiliconparticleisusuallycoveredwithSr,whichplaysakeyroleinSiparticlemodification;TiandREpresentgenerallyuniformdistributionovertheareaobserved,althoughalittlesegregationofREisobservedandshownbyarrowinFig.1(d).ItissuggestedthatbecausetherefinerTiAl3andTiB2arecoveredwithRE,therefiningefficiencyisimprovedsignificantly.Intheas-castalloy,someclustersofMgprobablyindicatethatcoarserMg2Siphasesexist(arrowinFig.1(d))).Tisolutecanlimitthegrowthofα(Al)primarydendritebecauseofitshighgrowthrestrictionfactor.TheimpedimentofformationofpoisoningTi-SicompoundaroundTiAl3andpromotionofTi(Al1?xSix)3filmcoveringTiB2areveryimportantinAl-Sialloyrefining.ForAl-Sialloys,theeffectofREontherefiningefficiencyofTiandBcanbecontributedtothefollowingcauses:preventingrefinerphasesfrompoisoning;retardingTiB2phasetoamassandsink;promotingtheTi(Al,Si)3compoundgrowthtocovertheTiB2phase.Inthiswork,withsuitableadditionofReandSr,themicrostructureofA356alloywasoptimized.Especially,eutecticSiismodifiedfully,whichisbeneficialtopromoteSitospheroidizefurtherduringsolutiontreatment.3.2MicrostructuralevolutionduringheattreatmentThemicrostructuresofA356alloystreatedwithsolutionat550℃for2handSTtreatmentarepresentedinFigs.2(a)and(b)respectively,whilethosetreatedwithsolutionat535℃for4handT6treatmentarepresentedinFigs.2(c)and(d),respectively.FromFig.1andFig.2,afterdifferentheattreatments,theprimaryα(Al)hasbeentosomeextentandtheeutecticsiliconhasbeenspheroidizedfurther.BothSTandT6treatmentsproducealmostthesamemicrostructure.TheeutecticSiparticledistributionandstatisticalmeanaspectratioofeutecticSiparticleareshowninFig.3.Afteronlysolutionat535℃TheeutecticmeltingonsettemperatureofAl-7Si-Mgwasreportedtobemorethan560℃.550℃isbelowtheliquid+(1)whereφdenotestheatomicdiameterofsilicon;γsymbolizestheinterfacialenergyoftheAl/Siinterface;ρistheoriginalradiusoffibrousSi;Dsistheinter-diffusioncoefficientofSiinAl;andTisthesolutiontemperature.WhentheDsvariationatdifferenttemperaturesistakenintoaccount,itisplausibletosuggestthatτmaxat550℃islessthanτmaxat540℃.FromFig.2(a),itisactuallyprovedthatspheroidizationofeutecticSiparticlecouldbefinishedwithin2hwhensolutionatInaselectedareaofA356alloytreatedwithonlysolutionat550℃for2h(Fig.4(a)),thedistributionofelementMgispresentedinFig.4(b).BecausethereisnoclusterofMginFig.4(b),itmeansacompletedissolutionofSi,MgintoAldendriteduringthissolution.FromthemicrostructureofA356alloytreatedwithT6(Fig.5(a)),thedistributionofMgisshowninFig.5(b)Fig.1SEMimages(a,b),andEDSmappingfrom(b)forTi(c),La(d),Mg(e)andSr(f)inas-castalloyFig.2MicrostructureofA356alloywithdifferentheattreatments:(a)Solutionat550°Cfor2h;(b)STtreatment;(c)Solutionat535°Cfor4h;(d)T6treatmentForA357alloywithdendritesizeof240μm,uniformdiffusionandsaturationofMginAlcouldbefinishedat540°Cwithin2h.Inthisstudy,thecellsizeofprimaryα(Al)islessthan100μm.Itisreasonablethatthosesolutionstreatedat535°Cfor4hand550°Cfor2h,canachieveα(Al)solidsolutionsaturatedwithMgandSibecausediffusionrouteisshort,evenatahighersolutiontemperature.Fig.3StatisticanalysisofeutecticSiinA356alloywithdifferentheattreatmentsFig.4SEMimage(a)andEDSmapping(b)ofMgdistributioninalloyafteronlysolutionat550℃Fig.5SEMimage(a)andEDSmappingofMg(b)inalloyafterheattreatmentwithT6Duringaging,SiandMg2Siphaseprecipitationhappenedinthesaturatedsolidsolutionofα(Al)accordingtothesequenceintheAl-Mg-SialloyswithexcessSi[21].TheneedleshapedMg2Siprecipitationwasobservedtobeabout0.5μminlengthandlessthan50nminwidth,andthesiliconprecipitatesweremainlydistributedinα(Al)dendritesandfewofthemcouldbeobservedintheeutecticregion[22].Becauseofthesmallsize,theseprecipitationscouldnotbeobservedbySEMinthisstudy.However,itisplausibletosuggestthatthedistributionofMgindendriteAlcellzoneandeutecticzoneisuniform(Fig.4(b)and5(b)).AccordingtothestudybyROMETSCHandSCHAFFER[15],thetimetoreachpeakyieldis2?4hand12?14hat170°Cand150°C,respectively.From150to190°Cofagingtemperature,thepeakhardnessvariesbetweenHB110andHB120.Hence,itisbelievedthatagingat170°Cfor2hproducesalmostthesameprecipitationhardeningasagingat150°Cfor15h.3.3TensilepropertiesofA356alloysThetensilemechanicalpropertiesofA356alloysaregiveninTable3.DuetothemicrostructureoptimizationofA356alloybymeansofcombinationofrefiningandmodification,tensilestrengthandfractureelongationcanreachabout210MPaand3.7%respectively.UsingT6treatmentinthisstudy,strengthandelongationcanbeimprovedsignificantly.ForthosesampleswithT6treatment,thetensilestrengthandductilitypresentthemaximumvalues.90%ofthemaximumyieldstrength,95%ofthemaximumultimatestrength,and80%ofthemaximumelongationcanbereachedforsamplestreatedbySTtreatment.However,T6treatmentspendsabout19h,whileSTtreatmenttakesonlyabout4h.FractographsofsamplestreatedwithT6arepresentedinFig.6.Thedimplesizeisalmostsimilarwithdifferentheattreatments,indicatingthatthesizeandspacingofeutecticsiliconparticlevarylittlewithdifferentheattreatments.Shrinkagepore,microcrackinsidethesiliconparticleandcracklinkagebetweeneutecticsiliconparticleswereobservedonthefracturesurfaces.Table3TensilepropertiesofA356alloyswithdifferentheattreatmentsHeartreatmentσb/MPaσ0.2/MPaδ/%As-cast210?3.7ST2471785.6T62551857.0ItiswellknownthatshrinkageporeshaveagreateffectonthetensilestrengthandductilityofA356alloys.In-situSEMfractureofA356alloyindicatesthefracturesequenceasfollows[4]:micro-crackinitiationinsidesiliconparticle;formationofslippingbandintheAldendrite;linkagebetweenthemacro-crackandmicro-crack,andthegrowthofcrack.Duringtensilestrain,inhomogeneousdeformationinthemicrostructureinducesinternalstressesintheeutecticsiliconandFe-bearingintermetallicparticles.AlthoughthefullmodificationofeutecticSiparticlewasreachedinthisstudy,thosesamplestreatedwithT6treatmentdonotperformaswellasexpected.Themainreasonisprobablyduetothehighergascontent(0.25cm3per100gAl).OurnextstepistodevelopanewmeanstopurifytheAl-SIalloystofurtherimprovetheirmechanicalproperties.Fig.6Fractographsofsampleswithdifferentheattreatments:(a),(b)T6;(c),(d)ST4Conclusions1)Thesolutionat535°Cfor4handthesolutionat550°Cfor2hcanreachfullspheroidizationofSiparticle,oversaturationofSiandMginα(Al).TheheattreatmentsofT6andSTproducealmostthesamemicrostructureofA356alloy.2)AfterbothT6andSTtreatments,theaspectratioofeutecticSiparticlewillbereducedfrom2.13tolessthan1.6,andthefrictionofeutecticSiparticleswithaspectratioof1.5is50%.3)TheT6treatmentcanmakethemaximumstrengthandfractureelongationforA356alloy.AfterSTtreatment,90%ofthemaximumyieldstrength,95%ofthemaximumultimatestrength,and80%ofthemaximumelongationcanbeachieved.

熱處理對(duì)A356鋁合金組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響彭繼華1，唐小龍1，何健亭1，許德英21.華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，廣州510640；2.廣州金邦有色合金有色金屬研究所，廣州510340摘要用兩種不同的熱處理制度對(duì)稀土和鍶綜合細(xì)化變質(zhì)的A356合金進(jìn)行處理，一種是長(zhǎng)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)處理制度T6(535°C固溶4h+150°C時(shí)效15h)，另一種是短時(shí)間的熱處理制度ST(550°C固溶2h+170°C時(shí)效2h)。采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡及室溫拉伸試驗(yàn)等手段分析熱處理制度對(duì)A356合金微觀組織和拉伸力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：在550°C下固溶2h可以獲得Mg、Si過(guò)飽和且分布均勻的α(Al)固溶體，并使共晶硅相球化；再經(jīng)170°C人工時(shí)效2h后，可以達(dá)到傳統(tǒng)T6處理的時(shí)效析出效果。拉伸試驗(yàn)結(jié)果表明，A356鋁合金經(jīng)傳統(tǒng)T6處理得到了最高的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率；通過(guò)ST短時(shí)熱處理后，其拉伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度及伸長(zhǎng)率分別可以達(dá)到T6處理時(shí)的90%，95%和80%。1.說(shuō)明時(shí)效硬化的鑄造鋁合金,如A356,越來(lái)越多地使用在汽車(chē)行業(yè)由于其相對(duì)較高的比強(qiáng)度和較低的成本,提供負(fù)擔(dān)得起的改善燃油效率。共晶結(jié)構(gòu)可以精煉A390及其性能可以通過(guò)熱處理優(yōu)化。T6熱處理通常用來(lái)提高斷裂韌性和屈服強(qiáng)度。據(jù)報(bào)道,這些因素影響了效率的熱處理亞共晶鋁硅合金不僅包括溫度和保溫時(shí)間,但也鑄態(tài)微觀組織和合金添加有關(guān)。一些T6處理試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)的A356合金是由中國(guó)、美國(guó)和日本制定的,他們都接受了。然而,他們需要超過(guò)4h為解決方案在540°C,超過(guò)6小時(shí)在150°C的時(shí)效,從而導(dǎo)致大量能源消耗和低生產(chǎn)效率。它是縮短了熱處理保溫時(shí)間的好學(xué)習(xí)方法。T6熱處理的Al-7-Si-0.3鎂合金包括兩個(gè)步驟:解決方案和人工時(shí)效；解決方案步驟是實(shí)現(xiàn)α(Al)飽和與Si和Mg和球化處理Si在共晶區(qū),而人工時(shí)效強(qiáng)化相Mg2Si是實(shí)現(xiàn)。最近,它表明球化時(shí)間的Si是依賴(lài)于溶液溫度和原始硅顆粒大小。一個(gè)短的解決方案在540或550°C處理30分鐘就足以實(shí)現(xiàn)處理6h的解決方案幾乎相同的力學(xué)性能水平。從熱擴(kuò)散計(jì)算和測(cè)試,建議最優(yōu)方案是在540°C的處理時(shí)間為2h。最大峰值老化時(shí)間是建模方面的時(shí)效溫度和活化能。根據(jù)這個(gè)模型,A356合金的屈服強(qiáng)度峰值可以達(dá)到在2?4h在170°C時(shí)效。然而,很少有研究的影響與短期解決方案和短期時(shí)效。在我們先前的研究中,人們發(fā)現(xiàn)合金的顯微結(jié)構(gòu)結(jié)合Ti,BSr和RE可以?xún)?yōu)化A356,共晶熔化峰值溫度通過(guò)差示掃描量熱法(DSC)測(cè)量是574.4°C。在這項(xiàng)研究中,使用這種合金改性連同Sr和RE,作用不同的熱處理對(duì)微觀結(jié)構(gòu)及其力學(xué)性能進(jìn)行了調(diào)查。2.試驗(yàn)商業(yè)純的鋁和硅的電阻爐中熔化。合金細(xì)化采用08期Al5TiB的主合金，修改使用的Al-10SR和鋁10RE中間合金。這個(gè)A356合金錠（表1）的化學(xué)成分直讀光譜儀SPECTROLAB檢查。在鑄造之前，約0.25立方厘米每100克在熔體中的氫含量ELH-III（中國(guó)制造）測(cè)定。從相同的錠的加熱處理，根據(jù)表2加工扶手為50毫米×70毫米×120毫米。其次該溶液中，在70℃的熱水中驟冷棒從鑄錠和熱處理后的棒切割的樣品進(jìn)行研磨，拋光和腐蝕，以0.5％HF劑。光學(xué)顯微鏡徠卡-430和掃描電鏡LEO1530VP與EDS（印加300）被用來(lái)研究的微觀結(jié)構(gòu)和斷口。為了量化不同的熱處理，共晶Si的形態(tài)變化的Image-Pro加6.0使用圖像分析儀，每次測(cè)量的800-1200顆粒。表1A356的化學(xué)成分改性與Ti，Sr和RE（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％）SiCuFeMnMgTiZnRESr6.85<0.010.19<0.010.370.230.030.250.012表2在這項(xiàng)研究中的熱處理處理固溶時(shí)效溫度/°C保溫時(shí)間/h溫度/°C保溫時(shí)間/hST550±521702T6535±5415015拉伸試樣加工從熱處理之后。拉伸試驗(yàn)，使用的螺桿驅(qū)動(dòng)的英斯特朗拉力試驗(yàn)機(jī)在室溫下在空氣中進(jìn)行。十字頭速度為1mm/分鐘。該菌株被測(cè)量通過(guò)使用附于該樣本的引伸和與測(cè)量的長(zhǎng)度為50毫米。作為合金的屈服應(yīng)力的0.2％彈性極限應(yīng)力。三個(gè)樣品進(jìn)行了測(cè)試的每個(gè)加熱處理來(lái)計(jì)算平均值。3結(jié)果與討論3.1鑄態(tài)合金的顯微組織性質(zhì)圖1（a）為鑄態(tài)合金的鑄態(tài)A356合金的顯微組織的微結(jié)構(gòu)特征示。結(jié)果表明，不僅被提煉，初生α（Al）枝晶細(xì)胞也??共晶硅以及修改。通過(guò)圖像分析，鑄態(tài)A356合金的微結(jié)構(gòu)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析如下：α（Al）枝晶單元大小為76.1微米，硅的粒徑為2.2微米×1.03微米（長(zhǎng)×寬），和比例硅方面是2.13。RE（米什金屬稀土，其中La65％以上），鈦，鎂，鍶圖所示的區(qū)域分布。圖1（b）顯示了存在的區(qū)域。圖1（c）-（F）分別呈現(xiàn)出來(lái)。它示出共晶硅粒子通常被鍶覆蓋，鍶在Si粒子改性Ti和RE目前觀察到的區(qū)域的大致均勻的分布起著關(guān)鍵的作用，雖然觀察到可再生能源的偏析不大，如圖中的箭頭所示。圖1（d）。有人建議，因?yàn)槟{TiAl3相和TiB2與RE覆蓋，精煉效率顯著提高。在鑄態(tài)合金中，Mg的若干個(gè)簇可能表明存在粗糙的Mg2Si的階段（箭頭所示，圖1（d））。鈦的溶質(zhì)可以限制的α（Al）枝晶的生長(zhǎng)，因?yàn)槠涓咴鲩L(zhǎng)的制約因素。周?chē)男缘腡i-Si化合物的形成TiAl3的障礙和促進(jìn)鈦（AL1-xSix）3薄膜覆蓋硼化鈦在Al-Si合金精煉中是非常重要的。鋁硅合金，Ti和B的煉油效率的影響稀土對(duì)可導(dǎo)致以下原因：防止改性;煉油階段延緩TiB2階段積累和吸收，促進(jìn)鈦（鋁，硅）3復(fù)合增長(zhǎng)率覆蓋硼化鈦相。在這項(xiàng)工作中，用合適的另外的Re和Sr，A356合金的微觀結(jié)構(gòu)是最佳的。尤其，共晶Si的充分的修改，這是有益的，以促進(jìn)硅在固溶處理時(shí)進(jìn)一步球化。3.2熱處理過(guò)程中的微觀組織轉(zhuǎn)變A356合金的顯微組織用溶液在550℃下2小時(shí)，ST處理圖圖2（a）及（b）分別為，而那些用溶液在535℃下4小時(shí)，T6處理的圖2（c）和（d）所示。從圖1和圖2，不同的熱處理后，初生α（Al）的已在一定程度上，共晶硅有進(jìn)一步球化。ST和T6治療產(chǎn)生幾乎相同的微觀結(jié)構(gòu)。共晶硅的顆粒分布和共晶Si粒子的統(tǒng)計(jì)平均縱橫比示于圖3。圖1SEM圖像(a,b),和EDS(b)映射為T(mén)i(c)、La(d)、鎂(e)和Sr(f)在鑄態(tài)合金固溶處理在535℃下4小時(shí)，550℃這項(xiàng)研究中在溶液或溶液+時(shí)效之后，共晶Si粒子的縱橫比為1.5的摩擦是50％。據(jù)報(bào)道共晶熔融起始溫度Al-7Si-Mg，超過(guò)560°C。550°C以下的液體+固相區(qū)。在溶液過(guò)程中，兩個(gè)步驟同時(shí)進(jìn)行，即形成與Si和Mg的Al溶液飽和，纖維的Si顆粒的球化。下面的模型預(yù)測(cè)，共晶硅珊瑚的解體和球化完成在540°C后幾分鐘（τmax）：式中，φ表示硅原子直徑;γ象征的Al/Si界面的界面能;ρ是纖維硅的初始半徑，Ds是在Al的Si的互擴(kuò)散系數(shù)，T為溶液的溫度。當(dāng)在不同溫度下的Ds的變化考慮在內(nèi)，這是合理的建議，τmax在550°C小于τmax在540℃。圖2（a）它實(shí)際上是證明，溶液在550℃時(shí)，共晶Si粒子的球化，可以在2小時(shí)內(nèi)完成。圖2不同微觀結(jié)構(gòu)的A356合金熱處理:(a)固溶在550℃2h;(b)ST處理;(C)固溶在535℃4h;(d)T圖3共晶硅在A356合金與不同的熱處理的統(tǒng)計(jì)分析圖4合金在550℃下2小時(shí)后的SEM圖像（a）和EDS圖譜的（b）Mg的分布在A356鋁合金的選定區(qū)域用固溶處理，在550℃下進(jìn)行2小時(shí)（圖4（a）），元素鎂的分布示于圖4（b）。圖4（b）中，它表示成Al枝晶的硅，圖中的Mg因?yàn)闆](méi)有群集，鎂完全溶解。從T6（圖5（a））圖5合金經(jīng)過(guò)熱處理和T6的SEM圖像(a)和EDSMg(b)對(duì)于A357合金枝晶的大小為240μm，均勻擴(kuò)散和飽和度的Mg在Al可以在540℃下在2小時(shí)內(nèi)完成。在這項(xiàng)研究中，初生α（Al）的細(xì)胞的大小是小于100μm。這是合理的，這些解決方案在535℃下4小時(shí)，550℃下進(jìn)行2小時(shí)的處理，因?yàn)閿U(kuò)散路徑短，即使在一個(gè)較高的溶液溫度，可實(shí)現(xiàn)的α（Al）固溶Mg和Si的飽和。在時(shí)效過(guò)程中，Si和Mg2Si相沉淀發(fā)生在飽和固溶體α（鋁）根據(jù)用過(guò)量的硅的Al-Mg-Si系合金中的序列。Mg2Si的析出針狀觀察到約0.5μm的長(zhǎng)度和寬度小于50nm，和硅的析出物主要分布在α（Al）的枝晶和共晶區(qū)域中可觀察到他們很少。由于體積小，無(wú)法被觀察到這些沉淀通過(guò)SEM在這項(xiàng)研究中。但是，它是合理的建議枝晶Al的細(xì)胞區(qū)和共晶區(qū)中的Mg的分布是均勻的（圖4（b）和圖5（b））。根據(jù)由羅梅奇謝弗的研究時(shí)達(dá)到峰值的產(chǎn)率，為2-4小時(shí)和12-14小時(shí)分別在170℃和150℃下。從150到190℃的時(shí)效溫度，峰值硬度HB110和HB120之間。因此，它被認(rèn)為在170℃下時(shí)效2小時(shí)和在150℃下15小時(shí)的時(shí)效產(chǎn)生幾乎相同的析出硬化。3.3A356合金的拉伸性能A356合金的拉伸力學(xué)性能列于表3。由于A356鋁合金微觀結(jié)構(gòu)優(yōu)化手段相結(jié)合的提煉和修改，拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率可以達(dá)到約210MPa和3.7％。使用在這項(xiàng)研究中的T6處理，可以顯著提高強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率。對(duì)于那些與T6處理后的樣品，具有拉伸強(qiáng)度和延性的提出的最大的值。的最大屈服強(qiáng)度的90％，最大的極限強(qiáng)度的95％和80％的最大伸長(zhǎng)率可以達(dá)到接近樣品ST處理。然而，T6治療花費(fèi)約19小時(shí)，而ST處理需要只有4小時(shí)左右。與T6處理的樣品的斷口形貌示于圖6。凹坑的大小幾乎是相似的不同的熱處理，說(shuō)明不同的熱處理，共晶硅粒子的大小和間距變化不大。收縮毛孔，斷裂表面上觀察到微裂紋內(nèi)的共晶硅粒子的硅粒子和裂紋之間的關(guān)系。表3不同的熱處理的A356合金的拉伸性能熱處理σb/MPaσ0.2/MPaδ/%As-cast210?3.7ST2471785.6T62551857.0眾所周知收縮氣孔A356合金的拉伸強(qiáng)度和延性的有很大的作用。在SEM原位斷裂A356合金表示斷裂序列如下：硅粒子的內(nèi)部微裂紋的萌生;鋁枝晶滑移帶的形成，宏觀裂紋和微裂紋之間的聯(lián)系，而且增長(zhǎng)破裂。在拉伸應(yīng)變，在微觀結(jié)構(gòu)中的不均勻變形誘導(dǎo)共晶硅和Fe-軸承金屬間化合物顆粒的內(nèi)部應(yīng)力。雖然在這項(xiàng)研究中達(dá)成了全面修改的共晶硅粒子與T6處理，這些處理的樣品，不執(zhí)行不如預(yù)期。主要的原因可能是由于氣體含量較高（每100克鋁0.25立方厘米），我們的下一步是開(kāi)發(fā)一種新的手段來(lái)凈化的Al-Si合金，以進(jìn)一步提高其機(jī)械性能。圖6不同熱處理的斷口形貌樣品：（a）,(b)T6;(c),(d)ST4結(jié)論1）熱處理在535℃下4小時(shí)和在550℃下進(jìn)行2小時(shí)可達(dá)到充分球化的Si粒子，α（Al）的Si和Mg的過(guò)飽和。熱處理T6和ST生產(chǎn)A356合金微觀結(jié)構(gòu)幾乎相同。3）T6處理可以使A356合金達(dá)到最大的強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率。ST處理后可到到的最大屈服強(qiáng)度的90％，最大的極限強(qiáng)度的95％和80％的最大伸長(zhǎng)率。初級(jí)一填空題(A)1.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=60｝感應(yīng)加熱的特點(diǎn)之一是表面硬度高、耐磨性好，并且表面存在——。使疲勞強(qiáng)度大大提高。a.壓應(yīng)力b.拉應(yīng)力c.熱應(yīng)力答文:a選擇題(A)1.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=31｝拉伸試驗(yàn)時(shí)，試樣拉前能承受的最大應(yīng)力稱(chēng)為材料的——。a.屈服點(diǎn)b.抗拉強(qiáng)度c.彈性極限答文:（b）2.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=32｝金屬材料在外力的作用下產(chǎn)生塑性變形而不破裂的能力稱(chēng)為——。a.彈性b.塑性c.韌性答文:（b）3.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=33｝抗拉強(qiáng)度的表示符號(hào)為——。a.δeb.δbc.δ-1答文:(b)4.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=34｝金屬在加熱或冷卻的過(guò)程中，發(fā)生相變的溫度稱(chēng)為——。a.臨界點(diǎn)b.凝固點(diǎn)c.過(guò)冷點(diǎn)答文:（a）5.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=35｝合金固溶強(qiáng)化的基本原因是——。a.晶格類(lèi)型發(fā)生改變b.晶粒變細(xì)c.晶格發(fā)生畸變答文:（C）6.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=36｝從奧氏體中析出的滲碳體為——。a.一次滲碳體b.二次滲碳體c.共晶滲碳體答文:（B）7.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=37｝滲碳體的合金結(jié)構(gòu)為——。a.間隙固溶體b.機(jī)械混合物c.金屬化全物答文:（C）8.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=38｝合金組織大多數(shù)都屬于——。a.金屬化合物b.單一固溶體c.機(jī)械混合物答文:（C）9.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=39｝08F鋼中，08表示其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均數(shù)為——。答文:(a)10.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=40｝在下列的三種鋼中，——鋼的彈性最好。a.T10鋼b.20鋼c.65Mn答文:（c)11.｛KHD:安全與環(huán)保知識(shí),th=41｝鋼中常存在雜質(zhì)元素，其中——是有益元素。a.Si；Mnb.P；Sc.Mn；S答文:(a)12.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=42｝作為普通滲碳零件應(yīng)選用——鋼。a.20鋼b.40Crc.高碳鋼答文:（a）13.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=43｝3Cr13Mo是——。a.合金結(jié)構(gòu)鋼b.合金工具鋼c.不銹鋼答文:（c）14.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=44｝一般來(lái)說(shuō)，金屬材料都具有較好的導(dǎo)電性，其中，——導(dǎo)電性最好。a.銅b.鋁c.銀答文:（c）15.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=45｝工業(yè)用的金屬材料可分為——兩大類(lèi)。a.黑色金屬和有色金屬b.鐵和鐵合金c.鋼和鑄鐵答文:（a)16.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=46｝布氏硬度的符號(hào)用——表示。a.HRC或HRBb.HBS或HBWc.HBS或HV答文:（b）17.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=47｝通用硬度在——范圍內(nèi)的金屬材料加工性能最好。a.200～230HBSb.90～230HBSc.160～230HBS答文:(c)18.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=48｝金屬在固態(tài)下，隨——的改變，由一種晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶格的現(xiàn)象稱(chēng)為同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。a.時(shí)間b.溫度c.成分答文:（C）19.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=49｝鋼中最常見(jiàn)的雜質(zhì)元素有S、Mn、Si、P等，其中——是有益元素。a.S和Mnb.P和Sic.Si和Mn答文:(c)20.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=50｝45鋼按碳的質(zhì)量分量分?jǐn)?shù)ωc分類(lèi)屬于——鋼。a.中碳b.高碳c.低碳答文:（a）21.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=51｝Cr12鋼按用途分類(lèi)稱(chēng)為——鋼。a.碳素工具b.合金工具c.不銹答文:（b）22.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=52｝馬氏體的數(shù)量只決定于——。a.減少b.增加c.不變答文:(b)23.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=53｝碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.5%的碳鋼，通常預(yù)備熱處理采用——工藝。a.完全退火b.球化退火c.正火答文:（c）24.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=54｝質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaCl水溶液在500～650℃卻能力比清水提高近——。a.5倍b.10倍c.15倍答文:（B）25.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=56｝熱電偶插入爐膛的深度一般不小于保護(hù)管直徑的——。a.3～6倍b.8～10倍c.10～12倍答文:（b）26.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=57｝完全退火的目的是——改善加工性能，消除內(nèi)應(yīng)力。a.降低硬度、降低塑性韌度b.降低硬度、增加塑性韌度c.提高硬度、提高塑性韌度答文:（b）27.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=58｝正火冷卻方式應(yīng)根據(jù)鋼的成分，工作的尺寸和形狀以及正火的性能而確定，大件可用——冷卻。a.空氣中b.油中c.吹風(fēng)或噴霧答文:（c）28.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=59｝鋼從表面到心部完全淬透的最大直徑稱(chēng)為臨界淬透直徑用Do表示，在相同條件下Do——淬透性越好。a.越小b.適中c.越大答文:（c）判斷題(A)1.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=2｝1kg鋼和1kg鋁的體積是相同的答文:（錯(cuò)）2.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=3｝導(dǎo)熱性差的金屬，加熱和冷卻時(shí)會(huì)產(chǎn)生內(nèi)外溫度差，導(dǎo)致內(nèi)外不同的膨脹或收縮，使金屬變形或開(kāi)裂。答文:（對(duì)）3.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=4｝所有的金屬都具有磁性，能被磁鐵所吸引。答文:（錯(cuò)）4.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=5｝彈性變形隨外力的去除而消失。答文:（對(duì)）5.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=6｝拉伸試驗(yàn)可以測(cè)定金屬材料的彈性、強(qiáng)度和塑性等多項(xiàng)指標(biāo)。答文:（對(duì)）6.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=7｝材料的伸長(zhǎng)率、斷面收縮率數(shù)值越大表明其塑性越好。答文:（對(duì)）7.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=8｝進(jìn)行布氏硬度試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)試驗(yàn)條件相同時(shí)，其壓痕直徑越小，材料的硬度越低。答文:（錯(cuò)）8.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=9｝洛氏硬度值是根據(jù)壓頭壓入被測(cè)定材料的深度來(lái)確定的。答文:（對(duì)）9.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=10｝小能量多次沖擊抗力大小主要取決于材料的強(qiáng)度高低。答文:（對(duì)）10.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=11｝金屬材料的抗拉強(qiáng)度比疲勞強(qiáng)度高。答文:（對(duì)）11.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=12｝非金屬具有各向異性的特點(diǎn)。答文:（錯(cuò)）12.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=13｝晶格類(lèi)型相同的金屬其性能也相同。答文:（對(duì)）13.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=14｝金屬結(jié)晶時(shí)，過(guò)冷度越大，結(jié)晶后晶粒也越粗。答文:（錯(cuò)）14.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=15｝萊氏體是珠光體和滲碳體的混合物。答文:（對(duì)）15.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=16｝珠光體碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.69%。答文:（錯(cuò)）16.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=17｝40鋼與40Cr鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)基本相同，性能和用途也一樣。答文:（錯(cuò)）17.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=18｝鋼的本質(zhì)晶粒是表示鋼材晶料大小的尺寸。答文:（錯(cuò)）18.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=19｝馬氏體的轉(zhuǎn)變沒(méi)有碳原子的擴(kuò)散，只有晶格的改變，沒(méi)有形核和長(zhǎng)大的過(guò)程。答文:（對(duì)）19.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=20｝去應(yīng)力退火，一般可在Ac1點(diǎn)以上溫度加熱，保溫4-6小時(shí)后，緩冷至200-300℃答文:（錯(cuò)）20.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=21｝去應(yīng)力退火加熱溫度低，退火過(guò)程不會(huì)發(fā)生組織轉(zhuǎn)變。答文:（對(duì)）21.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=22｝為了防止工件淬火變形干裂、應(yīng)加快冷卻介質(zhì)的冷卻速度。答文:（對(duì)）22.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=23｝淬火加高溫回火，還可以作為工件的表面淬火及滲氮前的預(yù)先熱處理。答文:（對(duì)）23.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=24｝電阻爐是采用電熱元件加熱的一種爐子，是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的空氣爐。答文:（對(duì)）24.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=25｝箱式電阻爐、爐膛溫度不均、密封差、工件易氧化脫碳、生產(chǎn)效率低。答文:（對(duì)）25.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=26｝熱處理工藝過(guò)程路線(xiàn)是指零件的原材料到成品的過(guò)程中所有熱處理工序的總和。答文:（對(duì)）26.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=27｝電器失火進(jìn)可用泡沫滅火器。答文:（錯(cuò)）27.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=30｝感應(yīng)加熱淬火工件表面硬度高、耐磨性好、全在表面存在壓應(yīng)力，使疲勞強(qiáng)度下降。答文:（錯(cuò)）簡(jiǎn)答題(A)1.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=71｝指出下列各對(duì)名詞的主要區(qū)別？（1）耐腐蝕性與抗氧化性（2）彈性變形與塑性變形（3）疲勞強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度答文:答：（1）主要是指溫度不同：耐腐蝕性指室溫下低抗氧、水蒸氣及化學(xué)介質(zhì)腐蝕破壞作用的能力；抗氧化性能指加熱時(shí)抵抗氧氣氧化的能力。（2）彈性變形：卸除載荷后，變形消失。塑性變形：不能隨載荷去除而消失的變形，又稱(chēng)永久變形。（3）疲勞強(qiáng)度：在無(wú)數(shù)次交變載荷作用下而不之?dāng)嗔训淖畲髴?yīng)力?？估瓘?qiáng)度：在靜載荷作用下，材料拉斷前所能承受的最大應(yīng)力。2.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=72｝解釋下列各對(duì)名詞的意義？晶粒與晶界答文:答：外形不規(guī)則而內(nèi)部晶格排列方向一致的小晶體稱(chēng)為晶粒。晶粒與晶粒之間的分界面稱(chēng)為晶界。3.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=73｝實(shí)際金屬晶體的缺陷對(duì)金屬的力學(xué)性能有何影響？答文:答：實(shí)際金屬晶體的缺陷都會(huì)造成晶格畸變，引起塑性變形抗力增大，從而使金屬的強(qiáng)度提高。4.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=74｝解釋下列牌號(hào)的名稱(chēng)及含義？（1）Q215-A.F（2）45（3）T12A（4）60Si2Mn（5）GCr15（6）40Cr（7）W18Cr4V（8）1Cr13答文:答：（1）普通碳素結(jié)構(gòu)鋼。屈服點(diǎn)為215MP的A級(jí)沸騰鋼。（2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，Wc0.45%。（3）高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，Wc1.2%。（4）合金彈簧鋼，Wc0.6%、Wsi2%、WMn〈1.5%。（5）滾動(dòng)軸承鋼，Wc1%、WCr1.5%。（6）合金調(diào)質(zhì)鋼，Wc0.4%、WCr小于1.5%。（7）高速鋼，Wc0.7%～0.8%、Ww18%、WCr4%、Wv〈1.5%（8）不銹鋼，Wc0.1%、WCr13%。 5.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=75｝硫、磷元素的含量，為什么在碳鋼中要嚴(yán)格的控制？而在易切削鋼中又要適當(dāng)?shù)奶岣?？答?答：硫磷是有害元素，含量多了會(huì)使鋼產(chǎn)生熱脆，含磷多了使鋼產(chǎn)生冷脆。但在易切削鋼中多加些硫磷改善切削加工性，使鐵屑易斷。6.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=76｝什么是合金鋼？有哪些優(yōu)越性？答文:答：在碳鋼中有目的地加入一些合金元素所獲得的鋼種叫合金鋼。與碳鋼相比具有良好的熱處理性能、優(yōu)良的綜合力學(xué)性能及某些特殊的物理化學(xué)性能。7.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=77｝簡(jiǎn)述鋼的淬火工藝？答文:答：淬火是將鋼加熱到Ac3或Ac1以上某一溫度，保持一定的時(shí)間，然后以適當(dāng)速度冷卻，獲得馬氏體或奧氏體的非平衡組織的熱處理過(guò)程。8.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=78｝簡(jiǎn)述鋼淬火加熱時(shí)間的計(jì)算公式？答文:答：生產(chǎn)中常根據(jù)工件的有效厚度來(lái)確定加熱時(shí)間，其經(jīng)驗(yàn)公式如下：t=dKD式中t—淬火加熱時(shí)間（min）。d—加熱系數(shù)（min/mm）。D—工件有效厚度（mm）。K—排料系數(shù)。9.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=79｝簡(jiǎn)述熱電偶的工作原理？答文:答：將兩種不同的導(dǎo)體連接成閉合電路，只要兩端有溫度差，回路中就有電流通過(guò)，產(chǎn)生的相應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為熱電勢(shì)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為溫差效應(yīng)。熱電偶就是根據(jù)這一效應(yīng)測(cè)量溫度的。10.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=80｝含碳量增加時(shí)對(duì)鋼的力學(xué)性能有何影響？答文:答：隨著含碳量的增加，鋼的硬度、強(qiáng)度增加，而塑性、韌性下降，當(dāng)鋼中Wc大于0.9%時(shí)，鋼的強(qiáng)度隨Wc的增加而下降。計(jì)算題(A)1.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=1｝金屬材料在受熱和冷卻時(shí)，若不考慮內(nèi)部的組織變化，其體積變化規(guī)律一般都是熱脹冷縮。答文:（對(duì)）2.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=28｝球化退火的目是提高工件強(qiáng)度、硬度的最終熱處理工藝。答文:（錯(cuò)）3.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=29｝由于淬火鋼的硬度是隨著回火時(shí)間的延長(zhǎng)而下降的、所以要確定合理的回火時(shí)間。答文:（對(duì)）4.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=55｝中頻感應(yīng)加熱常用輸出頻率為——?！?kHzb.10～50kHzc.100～500kHz答文:(a)5.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=61｝一根1575mm的銅絲，溫度由10℃升高到60伸長(zhǎng)了多少？（已知線(xiàn)脹系數(shù)α=17×0.000001/℃)答文:L1-L2=L1tα=1575×(60-10)×17×0.000001=1034mm答:銅絲伸長(zhǎng)10.34mm6.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=62｝有一根環(huán)形鏈條，用直徑為2cm的鋼條制造，已知此鋼條σs=314MPa，求該鏈條能承受的最大載荷是多少？答文:解Fs=σsSo=314×3.14×20×20/4=3140NF=2×3140=6280N答:鏈條能承受的最大載荷為6280N7.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=63｝有一車(chē)工，車(chē)削一根長(zhǎng)1m的黃銅棒，車(chē)削時(shí)，銅棒溫度由10℃升高到30么因素？（黃銅棒的線(xiàn)脹系數(shù)為17.8×0.000001/℃）答文:解α=(L2－L1)/L1tL2=αL1t+L1=17.8×0.000001×1×20＋1=1.000356(m)答:銅棒長(zhǎng)度是1.000356m，說(shuō)明車(chē)工測(cè)量工件尺寸，應(yīng)在工件冷卻后再進(jìn)行，在熱態(tài)下測(cè)量將產(chǎn)生較大的誤差。8.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=64｝有一直徑D0=10mm，L0=100mm的低碳鋼試樣，拉伸試驗(yàn)時(shí)測(cè)得Fs=21kN，F(xiàn)b=29kN，D1=5.65mm，L1=138mm。求此試樣的σs、σb、δ、ψ。答文:解(1)求S0、S1S0=πD0×D0/4=3.14×10×10/4=78.5平方毫米S1=πD1×D1/4=3.14×5.65×5.65/4=25平方毫米(2)求σs、σbσs=Fs/S0=21000/78.5=267.5(MPa)σb=F0/S0=29000/78.5=369.4(MPa)(3)求δ、ψδ=(L1-L0)/L0×100％=(138-100)/100×100％=38％ψ=(S0-S1)/S0×100％=(78.5-25)/78.5×100％=68％答:此低碳鋼的σs為267.5MPa、σb為369.4MPa、δ為38％、ψ為68％。9.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=65｝某廠購(gòu)進(jìn)一批40鋼，按國(guó)家規(guī)定，它的力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)不低于下列數(shù)值：σs=340MPa、σb=540MPa、δ=19％、ψ45％，驗(yàn)收時(shí)，將40鋼制成D0=0.01m的短試樣作拉伸試驗(yàn)(L0=5D0),測(cè)得Fs=28260N、Fb=45530N、L1=0.0605m、D1=0.0073m。試計(jì)算這批鋼材是否合格。答文:解已知：D0=0.01mL0=0.05mFs=28260NFb=45530NL1=0.0605mD1=0.0073m求:σs、σb、δ、ψ解:σs=Fs/S0=360MPaσb=Fb/S0=580MPaδ=(L1-L0)/L0×100％=21％ψ=(S0-S1)/S0×100％=46.71％答:這批鋼材合格。10.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=66｝有一塊質(zhì)量為0.05kg形似黃金的金屬，投入盛有125立方厘米水的量筒中，水面升高到128立方厘米的地方，問(wèn)這塊金屬是純金嗎？（金的密度為19.3kg/立方分米)答文:解金屬的質(zhì)量=0.05kg金屬的體積=128-125=3立方厘米金屬的密度=質(zhì)量/體積=16.7kg/立方分米答:不是純金。11.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=67｝已知鋼軌在15℃時(shí)長(zhǎng)度為12.5m,當(dāng)溫度長(zhǎng)高到時(shí)鋼軌的伸長(zhǎng)量為多少？這是一種什么現(xiàn)象（α=0.0000118/℃）？答文:解：△L=(L1-L2)/L0t=△L/L0t△L=α×L0t=0.0000118×12.5×（）=0.0001475×30=0.004425(m)=4.425(mm)答：伸長(zhǎng)34.425mm這是一種熱膨脹現(xiàn)象。12.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=68｝有一工件長(zhǎng)90mm，外徑Φ77mm、內(nèi)徑Φ60mm的圓套管，材料為45Mn2d在一般RX3-45-9箱式電阻爐上加熱，試求加熱時(shí)間？（已知加熱系數(shù)α為1.8mm/min,排料系數(shù)K為1.4，公式t=αKD).答文:解：D=（d1-d2）/2=（77-60）/2=8.5t=αKD=1.8×1.4×8.5=21.42min答：工件加熱淬火保溫時(shí)間為20min。13.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=69｝有一工件長(zhǎng)210mm，φ30mm的圓棒、材料為50鋼，為了避免裂紋，采用雙介質(zhì)淬火即水冷油冷，求水淬在水中停留的時(shí)間？（已知工件有效厚度在水中停留時(shí)間s/3mm）答文:答：工件在雙介質(zhì)水中停留10s。14.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=70｝有一汽車(chē)零件長(zhǎng)約300mm，直徑φ35mm，材料40Cr，淬火后在電阻爐上中溫回火，求回火的時(shí)間？（已知回火時(shí)間基數(shù)Kn為20，回火時(shí)間系數(shù)An為1，公式tn=Kh+AhD）。答文:解：tn=Kn+AnD=20+1×35=55min答：工件在電阻爐上中溫回火時(shí)間為55min。高級(jí)一選擇題(A)1.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=179｝某些合金鋼進(jìn)行化學(xué)熱處理時(shí),隨著擴(kuò)散過(guò)程的延續(xù),滲層的含量不斷增加,當(dāng)達(dá)到一定的數(shù)值后,會(huì)形成中間新相,這種伴隨著相變過(guò)程的擴(kuò)散稱(chēng)為_(kāi)_____.a.上坡擴(kuò)散b.下坡擴(kuò)散c.反應(yīng)擴(kuò)散答文:c2.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=180｝鋼中含有_____等合金元素時(shí),更容易出現(xiàn)高溫回火脆性.a.硅、鎢、銅b.氮、硼、銻c.錳、鉻、鎳答文:c3.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=181｝金屬化合物的性能特點(diǎn)是_____硬度高、脆性大。a.熔點(diǎn)低b.強(qiáng)度高c.熔點(diǎn)高答文:c4.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=182｝奧氏體晶核長(zhǎng)大時(shí)，鐵素體長(zhǎng)大總是快于向滲碳體方面長(zhǎng)大，而且轉(zhuǎn)變溫度越高，______.a.相差不大b.相差越小c.相差越大答文:c5.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=183｝在加熱溫度相同時(shí)，加熱速度越快，奧氏體晶炷越____.a.越粗大b.越細(xì)大c.中間值答文:b6.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=184｝亞共析鋼和過(guò)共析鋼,珠光體形成前,先析出鐵素體或滲碳體,常稱(chēng)之為_(kāi)____.a.先共析相b.共析相c.共晶相答文:a7.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=185｝由于在馬氏體點(diǎn)Ms上下恒溫停留,對(duì)隨后繼續(xù)冷卻時(shí)馬氏體的形成產(chǎn)生困難,這種現(xiàn)象稱(chēng)為_(kāi)____.a.冷穩(wěn)定化b.熱穩(wěn)定化c.不穩(wěn)定化答文:b8.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=186｝馬氏體的形態(tài)變化在生產(chǎn)上也得到了廣泛的應(yīng)用,利用____具有較高的綜合力學(xué)性能的特點(diǎn).a.低碳馬氏體b.中碳馬氏體c.高碳馬氏體答文:a9.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=187｝當(dāng)工件表面和心部溫度變化不同時(shí),造成熱脹冷縮不均,產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力.這種由熱脹冷縮不一致而產(chǎn)生的應(yīng)力稱(chēng)為_(kāi)___.a.組織應(yīng)力b.熱應(yīng)力c.載荷應(yīng)力答文:b10.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=188｝當(dāng)淬火內(nèi)應(yīng)力超過(guò)鋼的___時(shí),就造成了工件變形.a.屈服強(qiáng)度b.斷裂強(qiáng)度c.疲勞強(qiáng)度答文:a11.｛KHD:基礎(chǔ)理論知識(shí),th=189｝當(dāng)淬火應(yīng)力超過(guò)鋼的_____時(shí),就發(fā)生了工