(建筑工程管理)工程材料及成形技術(shù)林建榕高教版課后習(xí)題參考答案

（建筑工程管理）工程材料及成形技術(shù)林建榕高教版課后習(xí)題參照答案bbs.5hupo.琥珀課后答案分享網(wǎng)工程資料思慮題參照答案第一章金屬的晶體構(gòu)造與結(jié)晶．解說以下名詞點(diǎn)缺點(diǎn)，線缺點(diǎn)，面缺點(diǎn)，亞晶粒，亞晶界，刃型位錯(cuò)，單晶體，多晶體，過冷度，自覺形核，非自覺形核，變質(zhì)辦理，變質(zhì)劑。答：點(diǎn)缺點(diǎn)：原子擺列不規(guī)則的地區(qū)在空間三個(gè)方向尺寸都很小，主要指空位空隙原子、置換原子等。線缺點(diǎn)：原子擺列的不規(guī)則地區(qū)在空間一個(gè)方向上的尺寸很大，而在其他兩個(gè)方向上的尺寸很小。如位錯(cuò)。面缺點(diǎn)：原子擺列不規(guī)則的地區(qū)在空間兩個(gè)方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亞晶界。亞晶粒：在多晶體的每一個(gè)晶粒內(nèi)，晶格位向也并不是完整一致，而是存在著很多尺寸很小、位向差很小的小晶塊，它們相互鑲嵌而成晶粒，稱亞晶粒。亞晶界：兩相鄰亞晶粒間的界限稱為亞晶界。刃型位錯(cuò)：位錯(cuò)可以為是晶格中一部分晶體相關(guān)于另一部分晶體的局部滑移而造成?；撇糠峙c未滑移部分的交界限即為位錯(cuò)線。假如相對(duì)滑移的結(jié)果上半部分多出一半原子面，剩余半原子面的邊沿仿佛插入晶體中的一把刀的刃口，故稱“刃型位錯(cuò)”。單晶體：假如一塊晶體，其內(nèi)部的晶格位向完整一致，則稱這塊晶體為單晶體。多晶體：由多種晶粒構(gòu)成的晶體構(gòu)造稱為“多晶體”。過冷度：實(shí)質(zhì)結(jié)晶溫度與理論結(jié)晶溫度之差稱為過冷度。自覺形核：在必定條件下，從液態(tài)金屬中直接產(chǎn)生，原子呈規(guī)則擺列的結(jié)晶核心。非自覺形核：是液態(tài)金屬依賴在一些未溶顆粒表面所形成的晶核。變質(zhì)辦理：在液態(tài)金屬結(jié)晶前，特地加入某些難熔固態(tài)顆粒，造成大批能夠成為非自發(fā)晶核的固態(tài)質(zhì)點(diǎn)，使結(jié)晶時(shí)的晶核數(shù)目大大增添，從而提升了形核率，細(xì)化晶粒，這種辦理方法即為變質(zhì)辦理。變質(zhì)劑：在澆注前所加入的難熔雜質(zhì)稱為變質(zhì)劑。常有的金屬晶體構(gòu)造有哪幾種？α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn各屬何種晶體構(gòu)造？答：常有金屬晶體構(gòu)造：體心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格；α－Fe、Cr、V屬于體心立方晶格；γ－Fe、Al、Cu、Ni、Pb屬于面心立方晶格；Mg、Zn屬于密排六方晶格；配位數(shù)和致密度能夠用來說明哪些問題？答：用來說明晶體中原子擺列的密切程度。晶體中配位數(shù)和致密度越大，則晶體中原子擺列越密切。晶面指數(shù)和晶向指數(shù)有什么不一樣？答：晶向是指晶格中各樣原子列的位向，用晶向指數(shù)來表示，形式為；晶面是指晶格中不一樣方向上的原子面，用晶面指數(shù)來表示，形式為。實(shí)質(zhì)晶體中的點(diǎn)缺點(diǎn)，線缺點(diǎn)和面缺點(diǎn)對(duì)金屬性能有何影響？答：假如金屬中無晶體缺點(diǎn)時(shí)，經(jīng)過理論計(jì)算擁有極高的強(qiáng)度，跟著晶體中缺點(diǎn)的增添，金屬的強(qiáng)度快速降落，當(dāng)缺點(diǎn)增添到必定值后，金屬的強(qiáng)度又隨晶體缺點(diǎn)的增添而增添。所以，不論點(diǎn)缺點(diǎn)，線缺點(diǎn)和面缺點(diǎn)都會(huì)造成晶格崎變，從而使晶體強(qiáng)度增加。同時(shí)晶體缺點(diǎn)的存在還會(huì)增添金屬的電阻，降低金屬的抗腐化性能。為何單晶體擁有各向異性，而多晶體在一般狀況下不顯示出各向異性？答：因?yàn)閱尉w內(nèi)各個(gè)方向上原子擺列密度不一樣，造成原子間結(jié)協(xié)力不一樣，因此表現(xiàn)出各向異性；而多晶體是由好多個(gè)單晶體所構(gòu)成，它在各個(gè)方向上的力相互抵消均衡，因此表現(xiàn)各向同性。過冷度與冷卻速度有何關(guān)系？它對(duì)金屬結(jié)晶過程有何影響？對(duì)鑄件晶粒大小有何影響？答：①冷卻速度越大，則過冷度也越大。②跟著冷卻速度的增大，則晶體內(nèi)形核率和長(zhǎng)大速度都加快，加快結(jié)晶過程的進(jìn)行，但當(dāng)冷速達(dá)到必定值此后則結(jié)晶過程將減慢，因?yàn)檫@時(shí)原子的擴(kuò)散能力減弱。③過冷度增大，F(xiàn)大，結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力大，形核率和長(zhǎng)大速度都大，且N的增添比G增添得快，提升了N與G的比值，晶粒變細(xì)，但過冷度過大，對(duì)晶粒細(xì)化不利，結(jié)晶發(fā)生困難。金屬結(jié)晶的基本規(guī)律是什么？晶核的形成率和成長(zhǎng)率遇到哪些要素的影響？答：①金屬結(jié)晶的基本規(guī)律是形核和核長(zhǎng)大。②遇到過冷度的影響，跟著過冷度的增大，晶核的形成率和成長(zhǎng)率都增大，但形成率的增添比成長(zhǎng)率的增添快；同時(shí)外來難熔雜質(zhì)以及振動(dòng)和攪拌的方法也會(huì)增大形核率。在鍛造生產(chǎn)中，采納哪些舉措控制晶粒大??？在生產(chǎn)中怎樣應(yīng)用變質(zhì)辦理？答：①采納的方法：變質(zhì)辦理，鋼模鍛造以及在砂模中加冷鐵以加快冷卻速度的方法來控制晶粒大小。②變質(zhì)辦理：在液態(tài)金屬結(jié)晶前，特地加入某些難熔固態(tài)顆粒，造成大批能夠成為非自覺晶核的固態(tài)質(zhì)點(diǎn)，使結(jié)晶時(shí)的晶核數(shù)目大大增添，從而提升了形核率，細(xì)化晶粒。③機(jī)械振動(dòng)、攪拌。第二章金屬的塑性變形與再結(jié)晶．解說以下名詞：加工硬化、答復(fù)、再結(jié)晶、熱加工、冷加工。答：加工硬化：跟著塑性變形的增添，金屬的強(qiáng)度、硬度快速增添；塑性、韌性快速下降的現(xiàn)象。答復(fù)：為了除去金屬的加工硬化現(xiàn)象，將變形金屬加熱到某一溫度，以使其組織和性能發(fā)生變化。在加熱溫度較低時(shí)，原子的活動(dòng)能力不大，這時(shí)金屬的晶粒大小和形狀沒有顯然的變化，不過在晶內(nèi)發(fā)生點(diǎn)缺點(diǎn)的消逝以及位錯(cuò)的遷徙等變化，所以，這時(shí)金屬的強(qiáng)度、硬度和塑性等機(jī)械性能變化不大，而不過使內(nèi)應(yīng)力及電阻率等性能明顯降低。此階段為答復(fù)階段。再結(jié)晶：被加熱到較高的溫度時(shí)，原子也擁有較大的活動(dòng)能力，使晶粒的外形開始變化。從破裂拉長(zhǎng)的晶粒變?yōu)樾碌牡容S晶粒。和變形前的晶粒形狀相像，晶格種類相同，把這一階段稱為“再結(jié)晶”。熱加工：將金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上必定溫度進(jìn)行壓力加工。冷加工：在再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行的壓力加工。．產(chǎn)生加工硬化的原由是什么？加工硬化在金屬加工中有什么利害？答：①跟著變形的增添，晶粒漸漸被拉長(zhǎng)，直至破裂，這樣使各晶粒都破裂成細(xì)碎的亞晶粒，變形愈大，晶粒破裂的程度愈大，這樣使位錯(cuò)密度明顯增添；同時(shí)細(xì)碎的亞晶粒也跟著晶粒的拉長(zhǎng)而被拉長(zhǎng)。所以，跟著變形量的增添，因?yàn)榫ЯＦ屏押臀诲e(cuò)密度的增添，金屬的塑性變形抗力將快速增大，即強(qiáng)度和硬度明顯提升，而塑性和韌性降落產(chǎn)生所謂“加工硬化”現(xiàn)象。②金屬的加工硬化現(xiàn)象會(huì)給金屬的進(jìn)一步加工帶來困難，如鋼板在冷軋過程中會(huì)越軋?jiān)接?，以致最后軋不?dòng)。另一方面人們可以利用加工硬化現(xiàn)象，來提升金屬?gòu)?qiáng)度和硬度，如冷拔高強(qiáng)度鋼絲就是利用冷加工變形產(chǎn)生的加工硬化來提升鋼絲的強(qiáng)度的。加工硬化也是某些壓力加工工藝能夠?qū)崿F(xiàn)的重要要素。如冷拉鋼絲拉過?？椎牟糠?，因?yàn)榘l(fā)生了加工硬化，不再持續(xù)變形而使變形轉(zhuǎn)移到還沒有拉過?？椎牟糠?，這樣鋼絲才能夠持續(xù)經(jīng)過?？锥尚?。．區(qū)分冷加工和熱加工的主要條件是什么？答：主假如再結(jié)晶溫度。在再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行的壓力加工為冷加工，產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象；反之為熱加工，產(chǎn)生的加工硬化現(xiàn)象被再結(jié)晶所除去。．與冷加工比較，熱加工給金屬件帶來的好處有哪些？答：（1）經(jīng)過熱加工，可使鑄態(tài)金屬中的氣孔焊合，從而使其致密度得以提升。2）經(jīng)過熱加工，可使鑄態(tài)金屬中的枝晶和柱狀晶破裂，從而使晶粒細(xì)化，機(jī)械性能提升。（3）經(jīng)過熱加工，可使鑄態(tài)金屬中的枝晶偏析和非金屬夾雜散布發(fā)生改變，使它們沿著變形的方向細(xì)碎拉長(zhǎng)，形成熱壓力加工“纖維組織”（流線），使縱向的強(qiáng)度、塑性和韌性明顯大于橫向。假如合理利用熱加工流線，盡量使流線與部件工作時(shí)承受的最大拉應(yīng)力方向一致，而與外加切應(yīng)力或沖擊力相垂直，可提升部件使用壽命。．為何細(xì)晶粒鋼強(qiáng)度高，塑性，韌性也好？答：晶界是阻擋位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的，而各晶粒位向不一樣，相互拘束，也阻擋晶粒的變形。所以，金屬的晶粒愈細(xì)，其晶界總面積愈大，每個(gè)晶粒四周不一樣取向的晶粒數(shù)便愈多，對(duì)塑性變形的抗力也愈大。所以，金屬的晶粒愈細(xì)強(qiáng)度愈高。同時(shí)晶粒愈細(xì)，金屬單位體積中的晶粒數(shù)便越多，變形時(shí)相同的變形量即可分別在更多的晶粒中發(fā)生，產(chǎn)生較均勻的變形，而不致造成局部的應(yīng)力集中，惹起裂紋的過早產(chǎn)生和發(fā)展。所以，塑性，韌性也越好。．金屬經(jīng)冷塑性變形后，組織和性能發(fā)生什么變化？答：①晶粒沿變形方向拉長(zhǎng)，性能趨于各向異性，如縱向的強(qiáng)度和塑性遠(yuǎn)大于橫向等；②晶粒破裂，位錯(cuò)密度增添，產(chǎn)生加工硬化，即跟著變形量的增添，強(qiáng)度和硬度顯著提升，而塑性和韌性降落；③織構(gòu)現(xiàn)象的產(chǎn)生，即跟著變形的發(fā)生，不單金屬中的晶粒會(huì)被破裂拉長(zhǎng)，并且各晶粒的晶格位向也會(huì)沿著變形的方向同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)果金屬中每個(gè)晶粒的晶格位向趨于大概一致，產(chǎn)生織構(gòu)現(xiàn)象；④冷壓力加工過程中因?yàn)橘Y料各部分的變形不均勻或晶粒內(nèi)各部分和各晶粒間的變形不均勻，金屬內(nèi)部會(huì)形成節(jié)余的內(nèi)應(yīng)力，這在一般狀況下都是不利的，會(huì)惹起部件尺寸不穩(wěn)固。．剖析加工硬化對(duì)金屬資料的加強(qiáng)作用？答：跟著塑性變形的進(jìn)行，位錯(cuò)密度不停增添，所以位錯(cuò)在運(yùn)動(dòng)時(shí)的相互交割、位錯(cuò)纏結(jié)加劇，使位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力增大，惹起變形抗力的增添。這樣，金屬的塑性變形就變得困難，要持續(xù)變形就一定增大外力，所以提升了金屬的強(qiáng)度。．已知金屬鎢、鐵、鉛、錫的熔點(diǎn)分別為3380℃、1538℃、327℃、232℃，試計(jì)算這些金屬的最低再結(jié)晶溫度，并剖析鎢和鐵在1100℃下的加工、鉛和錫在室溫（20℃）下的加工各為何種加工？答：T再=0.4T熔；鎢T再=[0.4*（3380+273）]-273=1188.2℃;鐵T再=[0.4*（1538+273）]-273=451.4℃;鉛T再=[0.4*（327+273）]-273=-33℃;錫T再=[0.4*（232+273）]-273=-71℃.因?yàn)殒uT再為1188.2℃＞1100℃，所以屬于熱加工；鐵T再為451.4℃＜1100℃，所以屬于冷加工；鉛T再為-33℃＜20℃，屬于冷加工；錫T再為-71＜20℃，屬于冷加工。．在制造齒輪時(shí)，有時(shí)采納噴丸法（馬上金屬丸發(fā)射到部件表面上）使齒面得以加強(qiáng)。試剖析加強(qiáng)原由。答：高速金屬丸發(fā)射到部件表面上，使工件表面層產(chǎn)生塑性變形，形成必定厚度的加工硬化層，使齒面的強(qiáng)度、硬度高升。第三章合金的構(gòu)造與二元狀態(tài)圖．解說以下名詞：合金，組元，相，相圖；固溶體，金屬間化合物，機(jī)械混淆物；枝晶偏析，比重偏析；固溶加強(qiáng)，彌散加強(qiáng)。答：合金：經(jīng)過熔煉，燒結(jié)或其他方法，將一種金屬元素同一種或幾種其他元素聯(lián)合在一同所形成的擁有金屬特征的新物質(zhì)，稱為合金。組元：構(gòu)成合金的最基本的、獨(dú)立的物質(zhì)稱為組元。相：在金屬或合金中，凡成分相同、構(gòu)造相同并與其他部分有界面分開的均勻構(gòu)成部分，均稱之為相。相圖：用來表示合金系中各個(gè)合金的結(jié)晶過程的簡(jiǎn)潔圖解稱為相圖。固溶體：合金的組元之間以不一樣的比率混淆，混淆后形成的固相的晶格構(gòu)造與構(gòu)成合金的某一組元的相同，這種相當(dāng)為固溶體。金屬間化合物：合金的組元間發(fā)生相互作用形成的一種擁有金屬性質(zhì)的新相，稱為金屬間化合物。它的晶體構(gòu)造不一樣于任一組元，用分子式來表示其構(gòu)成。機(jī)械混淆物：合金的組織由不一樣的相以不一樣的比率機(jī)械的混淆在一同，稱機(jī)械混淆物。枝晶偏析：實(shí)質(zhì)生產(chǎn)中，合金冷卻速度快，原子擴(kuò)散不充分，使得先結(jié)晶出來的固溶體合金含高熔點(diǎn)組元許多，后結(jié)晶含低熔點(diǎn)組元較多，這種在晶粒內(nèi)化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象稱為枝晶偏析。比重偏析：比重偏析是由構(gòu)成相與溶液之間的密度差異所惹起的。假如先共晶相與溶液之間的密度差異較大，則在遲緩冷卻條件下凝結(jié)時(shí)，先共晶相便會(huì)在液體中上調(diào)或下沉，從而以致結(jié)晶后鑄件上下部分的化學(xué)成分不一致，產(chǎn)生比重偏析。固溶加強(qiáng)：經(jīng)過溶入某種溶質(zhì)元素形成固溶體而使金屬的強(qiáng)度、硬度高升的現(xiàn)象稱為固溶加強(qiáng)。彌散加強(qiáng)：合金中以固溶體為主再有適當(dāng)?shù)慕饘匍g化合物彌散散布，會(huì)提升合金的強(qiáng)度、硬度及耐磨性，這種加強(qiáng)方式為彌散加強(qiáng)。．指出以下名詞的主要差異：）置換固溶體與空隙固溶體；答：置換固溶體：溶質(zhì)原子取代溶劑晶格結(jié)點(diǎn)上的一部分原子而構(gòu)成的固溶體稱置換固溶體。空隙固溶體：溶質(zhì)原子填補(bǔ)在溶劑晶格的空隙中形成的固溶體，即空隙固溶體。）相構(gòu)成物與組織構(gòu)成物；相構(gòu)成物：合金的基本構(gòu)成相。組織構(gòu)成物：合金顯微組織中的獨(dú)立構(gòu)成部分。3．以下元素在α-Fe中形成哪幾種固溶體?Si、C、N、Cr、Mn答：Si、Cr、Mn形成置換固溶體；C、N形成空隙固溶體。4．試述固溶加強(qiáng)、加工加強(qiáng)和彌散加強(qiáng)的加強(qiáng)原理,并說明三者的差異.答：固溶加強(qiáng)：溶質(zhì)原子溶入后，要惹起溶劑金屬的晶格產(chǎn)生畸變，從而位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到阻力增大。彌散加強(qiáng)：金屬化合物自己有很高的硬度，所以合金中以固溶體為基體再有適當(dāng)?shù)慕饘匍g化合物均勻渺小彌散散布時(shí)，會(huì)提升合金的強(qiáng)度、硬度及耐磨性。這種用金屬間化合物來加強(qiáng)合金的方式為彌散加強(qiáng)。加工加強(qiáng)：經(jīng)過產(chǎn)生塑性變形來增大位錯(cuò)密度，從而增大位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻力，惹起塑性變形抗力的增添，提升合金的強(qiáng)度和硬度。差異：固溶加強(qiáng)和彌散加強(qiáng)都是利用合金的構(gòu)成相來加強(qiáng)合金，固溶加強(qiáng)是經(jīng)過產(chǎn)生晶格畸變，使位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻力增大來加強(qiáng)合金；彌散加強(qiáng)是利用金屬化合物自己的高強(qiáng)度和硬度來加強(qiáng)合金；而加工加強(qiáng)是經(jīng)過力的作用產(chǎn)生塑性變形，增大位錯(cuò)密度以增大位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻力來加強(qiáng)合金；三者對(duì)比，經(jīng)過固溶加強(qiáng)獲取的強(qiáng)度、硬度最低，但塑性、韌性最好，加工加強(qiáng)獲取的強(qiáng)度、硬度最高，但塑韌性最差，彌散加強(qiáng)介于二者之間。．固溶體和金屬間化合物在構(gòu)造和性能上有什么主要差異？答：在構(gòu)造上：固溶體的晶體構(gòu)造與溶劑的構(gòu)造相同，而金屬間化合物的晶體構(gòu)造不一樣于構(gòu)成它的任一組元，它是以分子式來表示其構(gòu)成。在性能上：形成固溶體和金屬間化合物都能加強(qiáng)合金，但固溶體的強(qiáng)度、硬度比金屬間化合物低，塑性、韌性比金屬間化合物好，也就是固溶體有更好的綜合機(jī)械性能。6.何謂共晶反響、包晶反響和共析反響?試比較這三種反響的異同點(diǎn).答：共晶反響：指必定成分的液體合金，在必定溫度下，同時(shí)結(jié)晶出成分和晶格均不相同的兩種晶體的反響。包晶反響：指必定成分的固相與必定成分的液相作用，形成此外一種固相的反響過程。共析反響：由特定成分的單相固態(tài)合金，在恒定的溫度下，分解成兩個(gè)新的，擁有一定晶體構(gòu)造的固相的反響。共同點(diǎn)：反響都是在恒溫下發(fā)生，反響物和產(chǎn)物都是擁有特定成分的相，都處于三相均衡狀態(tài)。不一樣點(diǎn)：共晶反響是一種液相在恒溫下生成兩種固相的反響；共析反響是一種固相在恒溫下生成兩種固相的反響；而包晶反響是一種液相與一種固相在恒溫下生成另一種固相的反響。．二元合金相圖表達(dá)了合金的哪些關(guān)系？答：二元合金相圖表達(dá)了合金的狀態(tài)與溫度和成分之間的關(guān)系。．在二元合金相圖中應(yīng)用杠桿定律能夠計(jì)算什么？答：應(yīng)用杠桿定律能夠計(jì)算合金相互均衡兩相的成分和相對(duì)含量。9.已知A（熔點(diǎn)600℃）與B(500℃)在液態(tài)無窮互溶；在固態(tài)300℃時(shí)A溶于B的最大溶解度為30%，室溫時(shí)為10%，但B不溶于A；在300℃時(shí)，含40%B的液態(tài)合金發(fā)生共晶反響?，F(xiàn)要求：1）作出A-B合金相圖；2）剖析20%A,45%A,80%A等合金的結(jié)晶過程，并確立室溫下的組織構(gòu)成物和相組成物的相對(duì)量。答：（1）（2）20%A合金如圖①：合金在1點(diǎn)以上所有為液相，當(dāng)冷至1點(diǎn)時(shí)，開始從液相中析出α固溶體，至2點(diǎn)結(jié)束，2～3點(diǎn)之間合金所有由α固溶體所構(gòu)成，但當(dāng)合金冷到3點(diǎn)以下，因?yàn)楣倘荏wα的濃度超出了它的溶解度限度，于是從固溶體α中析出二次相A，所以最終顯微組織：α+AⅡ相構(gòu)成物:α+AA=（90-80/90）*100%=11%α=1-A%=89%45%A合金如圖②：合金在1點(diǎn)以上所有為液相，冷至1點(diǎn)時(shí)開始從液相中析出α固溶體，此時(shí)液相線成分沿線BE變化，固相線成分沿BD線變化，當(dāng)冷至2點(diǎn)時(shí)，液相線成分抵達(dá)E點(diǎn)，發(fā)生共晶反響，形成（A+α）共晶體，合金自2點(diǎn)冷至室溫過程中，自中析出二次相AⅡ，因此合金②室溫組織：AⅡ+α+(A+α)相構(gòu)成物:A+α組織：AⅡ=（70-55）/70*100%=21%α=1-AⅡ=79%A+α=（70-55）/(70-40）*100%=50%相：A=（90-55）/90*100%=50%α=1-A%=50%80%A合金如圖③：合金在1點(diǎn)以上所有為液相，冷至1點(diǎn)時(shí)開始從液相中析出A，此時(shí)液相線成分沿AE線變化，冷至2點(diǎn)時(shí)，液相線成分抵達(dá)點(diǎn)，發(fā)生共晶反響，形成(A+α)共晶體，因此合金③的室溫組織：A+(A+α)相構(gòu)成物：A+α組織：A=（40-20）/40*100%=50%A+α=1-A%=50%相：A=（90-20）/90*100%=78%α=1-A%=22%．某合金相圖以下圖。）試標(biāo)明①—④空白地區(qū)中存在相的名稱；）指出此相圖包含哪幾種轉(zhuǎn)變種類；）說明合金Ⅰ的均衡結(jié)晶過程及室溫下的顯微組織。答：(1)①：L+γ②:γ+β③:β+(α+β)④:β+αⅡ勻晶轉(zhuǎn)變；共析轉(zhuǎn)變合金①在1點(diǎn)以上所有為液相,冷至1點(diǎn)時(shí)開始從液相中析出γ固溶體至2點(diǎn)結(jié)束,2～3點(diǎn)之間合金所有由γ固溶體所構(gòu)成,3點(diǎn)以下,開始從γ固溶體中析出α固溶體,冷至4點(diǎn)時(shí)合金所有由α固溶體所構(gòu)成,4～5之間所有由α固溶體所構(gòu)成,冷到5點(diǎn)以下,因?yàn)棣凉倘荏w的濃度超出了它的溶解度限度,從α中析出第二相β固溶體,最后獲取室穩(wěn)下的顯微組織:α+βⅡ11．有形狀、尺寸相同的兩個(gè)Cu-Ni合金鑄件，一個(gè)含90%Ni，另一個(gè)含50%Ni,鑄后自然冷卻，問哪個(gè)鑄件的偏析較嚴(yán)重？答：含50%Ni的Cu-Ni合金鑄件偏析較嚴(yán)重。在實(shí)質(zhì)冷卻過程中，因?yàn)槔渌佥^快，使得先結(jié)晶部分含高熔點(diǎn)組元多，后結(jié)晶部分含低熔點(diǎn)組元多，因?yàn)楹?0%Ni的Cu-Ni合金鑄件固相線與液相線范圍比含90%Ni鑄件寬，所以它所造成的化學(xué)成分不均勻現(xiàn)象要比含90%Ni的Cu-Ni合金鑄件嚴(yán)重。第四章鐵碳合金．何謂金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變？試畫出純鐵的結(jié)晶冷卻曲線和晶體構(gòu)造變化圖。答：因?yàn)闂l件（溫度或壓力）變化惹起金屬晶體構(gòu)造的轉(zhuǎn)變，稱同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。．為何γ-Fe和α-Fe的比容不一樣？一塊質(zhì)量必定的鐵發(fā)生（γ-Fe→α-Fe）轉(zhuǎn)變時(shí)，其體積怎樣變化？答：因?yàn)棣?Fe和α-Fe原子擺列的密切程度不一樣，γ-Fe的致密度為74%,α-Fe的致密度為68%，所以一塊質(zhì)量必定的鐵發(fā)生（γ-Fe→α-Fe）轉(zhuǎn)變時(shí)體積將發(fā)生膨脹。何謂鐵素體（F）,奧氏體（A），滲碳體（Fe3C），珠光體（P）,萊氏體（Ld）？它們的構(gòu)造、組織形態(tài)、性能等各有何特色？答：鐵素體（F）：鐵素體是碳在中形成的空隙固溶體，為體心立方晶格。因?yàn)樘荚谥械娜芙舛萡很小，它的性能與純鐵鄰近。塑性、韌性好，4.Fe-Fe性？強(qiáng)度、硬度低。它在鋼中一般呈塊狀或片狀。奧氏體（A）：奧氏體是碳在中形成的空隙固溶體，面心立方晶格。因其晶格空隙尺寸較大，故碳在中的溶解度較大。有很好的塑性。滲碳體（Fe3C）：鐵和碳相互作用形成的擁有復(fù)雜晶格的空隙化合物。滲碳體擁有很高的硬度，但塑性很差，延長(zhǎng)率靠近于零。在鋼中以片狀存在或網(wǎng)絡(luò)狀存在于晶界。在萊氏體中為連續(xù)的基體，有時(shí)呈魚骨狀。珠光體（P）：由鐵素體和滲碳體構(gòu)成的機(jī)械混淆物。鐵素體和滲碳體呈層片狀。珠光體有較高的強(qiáng)度和硬度，但塑性較差。萊氏體（Ld）：由奧氏體和滲碳體構(gòu)成的機(jī)械混淆物。在萊氏體中，滲碳體是連續(xù)散布的相，奧氏體呈顆粒狀散布在滲碳體基體上。由于滲碳體很脆，所以萊氏體是塑性很差的組織。3C合金相圖有何作用？在生產(chǎn)實(shí)踐中有何指導(dǎo)意義？又有何限制答：①碳鋼和鑄鐵都是鐵碳合金，是使用最寬泛的金屬資料。鐵碳合金相圖是研究鐵碳合金的重要工具，認(rèn)識(shí)與掌握鐵碳合金相圖，關(guān)于鋼鐵資料的研究和使用，各樣熱加工工藝的制定以及工藝廢品原由的剖析等方面都有重要指導(dǎo)意義。②為選材供給成分依照：相圖描繪了鐵碳合金的組織隨含碳量的變化規(guī)律，合金的性能決定于合金的組織，這樣依據(jù)部件的性能要求來選擇不一樣成分的鐵碳合金；為擬訂熱加工工藝供給依照：對(duì)鍛造，依據(jù)相圖能夠找出不一樣成分的鋼或鑄鐵的熔點(diǎn)，確立鍛造溫度；依據(jù)相圖上液相線和固相線間距離預(yù)計(jì)鍛造性能的利害。關(guān)于鍛造：依據(jù)相圖能夠確立鍛造溫度。對(duì)焊接：依據(jù)相圖來剖析碳鋼焊縫組織，并用適合熱辦理方法來減少或除去組織不均勻性；對(duì)熱辦理：相圖更為重要，如退火、正火、淬火的加熱溫度都要參照鐵碳相圖加以選擇。③因?yàn)殍F碳相圖是以無窮遲緩加熱和冷卻的速度獲取的，而在實(shí)質(zhì)加熱和冷卻往常都有不一樣程度的滯后現(xiàn)象。5.畫出Fe-Fe3C相圖，指出圖中S、C、E、P、N、G及GS、SE、PQ、PSK各點(diǎn)、線的意義，并標(biāo)出各相區(qū)的相構(gòu)成物和組織構(gòu)成物。答:C：共晶點(diǎn)1148℃4.30%C，在這一點(diǎn)上發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變，反響式：，當(dāng)冷到1148℃時(shí)擁有C點(diǎn)成分的液體中同時(shí)結(jié)晶出擁有E點(diǎn)成分的奧氏體和滲碳體的兩相混淆物——萊氏體E：碳在中的最大溶解度點(diǎn)1148℃2.11%CG：同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變點(diǎn)（A3）912℃0%CH：碳在中的最大溶解度為1495℃0.09%CJ：包晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)1495℃0.17%C在這一點(diǎn)上發(fā)生包晶轉(zhuǎn)變，反響式：當(dāng)冷卻到1495℃時(shí)擁有B點(diǎn)成分的液相與擁有H點(diǎn)成分的固相δ反響生成擁有J點(diǎn)成分的固相A。N：同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變點(diǎn)（A4）1394℃0%CP：碳在中的最大溶解度點(diǎn)0.0218%C727℃S：共析點(diǎn)727℃0.77%C在這一點(diǎn)上發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，反響式：，當(dāng)冷卻到727℃時(shí)從擁有S點(diǎn)成分的奧氏體中同時(shí)析出擁有P點(diǎn)成分的鐵素體和滲碳體的兩相混淆物——珠光體P（）ES線：碳在奧氏體中的溶解度曲線，又稱Acm溫度線，隨溫度的降低，碳在奧化體中的溶解度減少，剩余的碳以形式析出，所以擁有0.77%～2.11%C的鋼冷卻到Acm線與PSK線之間時(shí)的組織，從中析出的稱為二次滲碳體。GS線：不一樣含碳量的奧氏體冷卻時(shí)析出鐵素體的開始線稱A3線，GP線則是鐵素體析出的終了線，所以GSP區(qū)的顯微組織是。PQ線：碳在鐵素體中的溶解度曲線，隨溫度的降低，碳在鐵素體中的溶解度減少，剩余的碳以形式析出，從中析出的稱為三次滲碳體，因?yàn)殍F素體含碳極少，析出的極少，一般忽視，以為從727℃冷卻到室溫的顯微組織不變。PSK線：共析轉(zhuǎn)變線，在這條線上發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，產(chǎn)物（P）珠光體，含碳量在0.02～6.69%的鐵碳合金冷卻到727℃時(shí)都有共析轉(zhuǎn)變發(fā)生。簡(jiǎn)述Fe-Fe3C相圖中三個(gè)基本反響：包晶反響,共晶反響及共析反響，寫出反響式，標(biāo)出含碳量及溫度。答：共析反響：冷卻到727℃時(shí)擁有S點(diǎn)成分的奧氏體中同時(shí)析出擁有P點(diǎn)成分的鐵素體和滲碳體的兩相混淆物。γ0.8F0.02+Fe3C6.69包晶反響：冷卻到1495℃時(shí)擁有B點(diǎn)成分的液相與擁有H點(diǎn)成分的固相δ反響生成擁有J點(diǎn)成分的固相A。L0.5+δ0.1γ0.16共晶反響：1148℃時(shí)擁有C點(diǎn)成分的液體中同時(shí)結(jié)晶出擁有E點(diǎn)成分的奧氏體和滲碳體的兩相混淆物。L4.3γ2.14+Fe3C6.69何謂碳素鋼？何謂白口鐵？二者的成分組織和性能有何差異？答：碳素鋼：含有0.02%~2.14%C的鐵碳合金。白口鐵：含大于2.14%C的鐵碳合金。碳素鋼中亞共析鋼的組織由鐵素體和珠光體所構(gòu)成，此中珠光體中的滲碳體以細(xì)片狀散布在鐵素體基體上，跟著含碳量的增添，珠光體的含量增添，則鋼的強(qiáng)度、硬度增添，塑性、韌性降低。當(dāng)含碳量達(dá)到0.8%時(shí)就是珠光體的性能。過共析鋼組織由珠光體和二次滲碳體所構(gòu)成，含碳量靠近1.0%時(shí)，強(qiáng)度達(dá)到最大值，含碳量持續(xù)增添，強(qiáng)度降落。因?yàn)槎螡B碳體在晶界形成連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)，以致鋼的脆性增添。白口鐵中因?yàn)槠浣M織中存在大批的滲碳體，擁有很高的硬度和脆性，難以切削加工。亞共析鋼、共析鋼和過共析鋼的組織有何特色和異同點(diǎn)。答：亞共析鋼的組織由鐵素體和珠光體所構(gòu)成。此中鐵素體呈塊狀。珠光體中鐵素體與滲碳體呈片狀散布。共析鋼的組織由珠光體所構(gòu)成。過共析鋼的組織由珠光體和二次滲碳體所構(gòu)成，此中二次滲碳體在晶界形成連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)狀。共同點(diǎn)：鋼的組織中都含有珠光體。不一樣點(diǎn)：亞共析鋼的組織是鐵素體和珠光體，共析鋼的組織是珠光體，過共析鋼的組織是珠光體和二次滲碳體。剖析含碳量分別為0.20%、0.60%、0.80%、1.0%的鐵碳合金從液態(tài)緩冷至室溫時(shí)的結(jié)晶過程和室溫組織.答：0.80%C:在1~2點(diǎn)間合金按勻晶轉(zhuǎn)變結(jié)晶出A，在2點(diǎn)結(jié)晶結(jié)束，所有轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。冷到3點(diǎn)時(shí)（727℃），在恒溫下發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變結(jié)束時(shí)所有為珠光體P，珠光體中的滲碳體稱為共析滲碳體，當(dāng)溫度持續(xù)降落時(shí)，珠光體中鐵素體溶碳量減少，其成分沿固溶度線PQ變化，析出三次滲碳體，它常與共析滲碳體長(zhǎng)在一同，相互分不出，且數(shù)目少，可忽視。室溫時(shí)組織P。0.60%C：合金在1~2點(diǎn)間按勻晶轉(zhuǎn)變結(jié)晶出A，在2點(diǎn)結(jié)晶結(jié)束，所有轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。冷到3點(diǎn)時(shí)開始析出F，3-4點(diǎn)A成分沿GS線變化，鐵素體成分沿GP線變化，當(dāng)溫度到4點(diǎn)時(shí)，奧氏體的成分達(dá)到S點(diǎn)成分（含碳0.8%），便發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，形成珠光體，此時(shí)，原來析出的鐵素體保持不變，稱為先共析鐵素體，其成分為0.02%C，所以共析轉(zhuǎn)變結(jié)束后，合金的組織為先共析鐵素體和珠光體，當(dāng)溫度持續(xù)降落時(shí)，鐵素體的溶碳量沿PQ線變化，析出三次滲碳體，相同量極少，可忽視。所以含碳0.40%的亞共析鋼的室溫組織為：F+P1.0%C：合金在1~2點(diǎn)間按勻晶轉(zhuǎn)變結(jié)晶出奧氏體，2點(diǎn)結(jié)晶結(jié)束，合金為單相奧氏體，冷卻到3點(diǎn)，開始從奧氏體中析出二次滲碳體，沿奧氏體的晶界析出，呈網(wǎng)狀散布，3-4間不停析出，奧氏體成分沿ES線變化，當(dāng)溫度抵達(dá)4點(diǎn)（727℃）時(shí)，其含碳量降為0.77%，在恒溫下發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，形成珠光體，此時(shí)先析出的保持不變，稱為先共析滲碳體，所以共析轉(zhuǎn)變結(jié)束時(shí)的組織為先共析二次滲碳體和珠光體，忽視。室溫組織為二次滲碳體和珠光體。．指出以下名詞的主要差異：）一次滲碳體、二次滲碳體、三次滲碳體、共晶滲碳體與共析滲碳體；答：一次滲碳體：由液相中直接析出來的滲碳體稱為一次滲碳體。二次滲碳體：從A中析出的稱為二次滲碳體。三次滲碳體：從中析出的稱為三次滲碳體。共晶滲碳體：經(jīng)共晶反響生成的滲碳體即萊氏體中的滲碳體稱為共晶滲碳體。共析滲碳體：經(jīng)共析反響生成的滲碳體即珠光體中的滲碳體稱為共析滲碳體。）熱脆與冷脆。答：熱脆：S在鋼中以FeS形成存在，F(xiàn)eS會(huì)與Fe形成低熔點(diǎn)共晶，當(dāng)鋼材在1000℃~1200℃壓力加工時(shí)，會(huì)沿著這些低熔點(diǎn)共晶體的界限開裂，鋼材將變得極脆，這種脆性現(xiàn)象稱為熱脆。冷脆：P使室溫下的鋼的塑性、韌性急劇降低，并使鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度有所高升，使鋼變脆，這種現(xiàn)象稱為“冷脆”。11．依據(jù)Fe-Fe3C相圖，計(jì)算：1）室溫下，含碳0.6%的鋼中珠光體和鐵素體各占多少；2）室溫下，含碳1.2%的鋼中珠光體和二次滲碳體各占多少；）鐵碳合金中，二次滲碳體和三次滲碳體的最大百分含量。答：1）Wp=(0.6-0.02)/(0.8-0.02)*100%=74%W=1-74%=26%α2）Wp=(2.14-1.2)/(2.14-0.8)*100%=70%WFe3CⅡ=1-70%=30%3）WFe3CⅡ=(2.14-0.8)/(6.69-0.8)*100%=23%WFe3CⅢ=0.02/6.69*100%=33%12．某工廠庫房積壓了很多碳鋼（退火狀態(tài)），因?yàn)殇摬幕煜?，不知道鋼的化學(xué)成分，現(xiàn)找出此中一根，經(jīng)金相剖析后，發(fā)現(xiàn)其組織為珠光體+鐵素體，其中鐵素體占80%，問此鋼材的含碳量大概是多少？答：因?yàn)榻M織為珠光體+鐵素體，說明此鋼為亞共析鋼。Wα=80%=(0.8-WC)/(0.8-0.02)*100%WC=0.18%13．對(duì)某退火碳素鋼進(jìn)行金相剖析，其組織的相構(gòu)成物為鐵素體+滲碳體（粒狀），此中滲碳體占18%，問此碳鋼的含碳量大概是多少？答：WFe3CⅡ=18%=(WC-0.02)/(6.69-0.02)*100%WC=1.22%14．對(duì)某退火碳素鋼進(jìn)行金相剖析，其組織為珠光體+滲碳體（網(wǎng)狀），此中珠光體占93%，問此碳鋼的含碳量大概為多少？答：Wp=93%=(2.14-WC)/(2.14-0.8)*100%=70%WC=0.89%計(jì)算Fe-1.4%C合金在700℃下各個(gè)相及其組分?jǐn)?shù)目和成分。答：含1.4%C合金屬于過共析鋼，其組織為珠光體+二次滲碳體，相為鐵素體和滲碳體。Wp=(2.14-1.4)/(2.14-0.8)*100%=55%WFe3CⅡ=1-55%=45%Wα=（）/（）*100%=79%WFe3C=1-79%=21%16．依據(jù)Fe-Fe3C相圖，說明產(chǎn)生以下現(xiàn)象的原由：1）含碳量為1.0%的鋼比含碳量為0.5%的鋼硬度高；答：鋼中跟著含碳量的增添，滲碳體的含量增添，滲碳體是硬脆相，所以含碳量為1.0%的鋼比含碳量為0.5%的鋼硬度高。2）在室溫下，含碳0.8%的鋼其強(qiáng)度比含碳1.2%的鋼高；答：因?yàn)樵阡撝挟?dāng)含碳量超出1.0%時(shí)，所析出的二次滲碳體在晶界形成連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)狀，使鋼的脆性增添，以致強(qiáng)度降落。所以含碳0.8%的鋼其強(qiáng)度比含碳1.2%的鋼高。3）在1100℃，含碳0.4%的鋼能進(jìn)行鍛造，含碳4.0%的生鐵不可以鍛造；答：在1100℃時(shí)，含碳0.4%的鋼的組織為奧氏體，奧氏體的塑性很好，因此適合于鍛造；含碳4.0%的生鐵的組織中含有大批的滲碳體，滲碳體的硬度很高，不適合于鍛造。4）綁軋物品一般用鐵絲（鍍鋅低碳鋼絲），而起重機(jī)吊重物卻用鋼絲繩（用60、65、70、75等鋼制成）；答：綁軋物品的性能要求有很好的韌性，所以采納低碳鋼有很好的塑韌性，鍍鋅低碳鋼絲；而起重機(jī)吊重物用鋼絲繩除要求有必定的強(qiáng)度，還要有很高的彈性極限，而60、65、70、75鋼有高的強(qiáng)度和高的彈性極限。這樣在吊重物時(shí)不會(huì)斷裂。5）鉗工鋸T8，T10,T12等鋼料時(shí)比鋸10,20鋼費(fèi)勁，鋸條簡(jiǎn)單磨鈍；答：T8，T10,T12屬于碳素工具鋼，含碳量為0.8%，1.0%，1.2%，因此鋼中滲碳體含量高，鋼的硬度較高；而10,20鋼為優(yōu)良碳素構(gòu)造鋼，屬于低碳鋼，鋼的硬度較低，所以鉗工鋸T8，T10,T12等鋼料時(shí)比鋸10,20鋼費(fèi)勁，鋸條簡(jiǎn)單磨鈍。6）鋼適合于經(jīng)過壓力加工成形，而鑄鐵適合于經(jīng)過鍛造成形。答：因?yàn)殇摰暮剂糠秶?.02%~2.14%之間，滲碳體含量較少，鐵素體含量許多，而鐵素體有較好的塑韌性，因此鋼適合于壓力加工；而鑄鐵組織中含有大批以滲碳體為基體的萊氏體，滲碳體是硬脆相，因此鑄鐵適合于經(jīng)過鍛造成形。鋼中常存雜質(zhì)有哪些？對(duì)鋼的性能有何影響？答：鋼中常存雜質(zhì)有Si、Mn、S、P等。Mn：大多數(shù)溶于鐵素體中，形成置換固溶體，并使鐵素體加強(qiáng)：另一部分Mn溶于Fe3C中，形成合金滲碳體，這都使鋼的強(qiáng)度提升，Mn與S化合成MnS，能減少S的有害作用。當(dāng)Mn含量不多，在碳鋼中僅作為少許雜質(zhì)存在時(shí)，它對(duì)鋼的性能影響其實(shí)不顯然。Si：Si與Mn相同能溶于鐵素體中，使鐵素體加強(qiáng)，從而使鋼的強(qiáng)度、硬度、彈性提升，而塑性、韌性降低。當(dāng)Si含量不多，在碳鋼中僅作為少許夾雜存在時(shí)，它對(duì)鋼的性能影響其實(shí)不明顯。S：硫不溶于鐵，而以FeS形成存在，F(xiàn)eS會(huì)與Fe形成共晶，并散布于奧氏體的晶界上，當(dāng)鋼材在1000℃~1200℃壓力加工時(shí)，因?yàn)镕eS-Fe共晶（熔點(diǎn)只有989℃）已經(jīng)融化，并使晶粒脫開，鋼材將變得極脆。P：磷在鋼中所有溶于鐵素體中，雖可使鐵素體的強(qiáng)度、硬度有所提升，但卻使室溫下的鋼的塑性、韌性急劇降低，并使鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度有所高升，使鋼變脆。試述碳鋼的分類及牌號(hào)的表示方法。答：分類：1）按含碳量分類低碳鋼：含碳量小于或等于0.25%的鋼，0.01~0.25%C≤0.25%C中碳鋼：含碳量為0.30~0.55%的鋼0.25~0.6%C高碳鋼：含碳量大于0.6%的鋼0.6~1.3%C＞0.6%C（2）按質(zhì)量分類：即含有雜質(zhì)元素S、P的多少分類：一般碳素鋼：S≤0.055%P≤0.045%優(yōu)良碳素鋼：S、P≤0.035~0.040%高級(jí)優(yōu)良碳素鋼：S≤0.02~0.03%；P≤0.03~0.035%（3）按用途分類碳素構(gòu)造鋼：用于制造各樣工程構(gòu)件，如橋梁、船舶、建筑構(gòu)件等，及機(jī)器部件，如齒輪、軸、連桿、螺釘、螺母等。碳素工具鋼：用于制造各樣刀具、量具、模具等，一般為高碳鋼，在質(zhì)量上都是優(yōu)良鋼或高級(jí)優(yōu)良鋼。牌號(hào)的表示方法：（1）一般碳素構(gòu)造鋼：用Q+數(shù)字表示，“Q”為折服點(diǎn)，“屈”漢語拼音，數(shù)字表示折服點(diǎn)數(shù)值。若牌號(hào)后邊標(biāo)明字母A、B、C、D，則表示鋼材質(zhì)量等級(jí)不一樣，A、B、C、質(zhì)量挨次提升，“F”表示沸騰鋼，“b”為半冷靜鋼，不標(biāo)“F”和“b”的為冷靜鋼。（2）優(yōu)良碳素構(gòu)造鋼：牌號(hào)是采納兩位數(shù)字表示的，表示鋼中均勻含碳量的萬分之幾。若鋼中含錳量較高，須將錳元素標(biāo)出，（3）碳素工具鋼：這種鋼的牌號(hào)是用“碳”或“T”字后附數(shù)字表示。數(shù)字表示鋼中均勻含碳量的千分之幾。若為高級(jí)優(yōu)良碳素工具鋼，則在鋼號(hào)最后附以“A”字。低碳鋼、中碳鋼及高碳鋼是怎樣依據(jù)含碳量區(qū)分的？分別舉例說明他們的用途？答：低碳鋼：含碳量小于或等于0.25%的鋼；08、10、鋼，塑性、韌性好，擁有優(yōu)秀的冷成型性能和焊接性能，常冷軋成薄板，用于制作儀表外殼、汽車和拖沓機(jī)上的冷沖壓件，如汽車車身，拖沓機(jī)駕駛室等；15、20、25鋼用于制作尺寸較小、負(fù)荷較輕、表面要求耐磨、心部強(qiáng)度要求不高的滲碳部件，如活塞鋼、樣板等。中碳鋼：含碳量為0.30~0.55%的鋼；30、35、40、45、50鋼經(jīng)熱辦理（淬火+高溫回火）后擁有優(yōu)秀的綜合機(jī)械性能，即擁有較高的強(qiáng)度和較高的塑性、韌性，用于制作軸類部件；高碳鋼：含碳量大于0.6%的鋼；60、65鋼熱辦理（淬火+高溫回火）后擁有高的彈性極限，常用作彈簧。T7、T8、用于制造要求較高韌性、承受沖擊負(fù)荷的工具，如小型沖頭、鑿子、錘子等。T9、T10、T11、用于制造要求中韌性的工具，如鉆頭、絲錐、車刀、沖模、拉絲模、鋸條。T12、T13、鋼擁有高硬度、高耐磨性，但韌性低，用于制造不受沖擊的工具如量規(guī)、塞規(guī)、樣板、銼刀、刮刀、精車刀等。．以下部件或工具用何種碳鋼制造：手鋸鋸條、一般螺釘、車床主軸。答：手鋸鋸條：它要求有較高的硬度和耐磨性，所以用碳素工具鋼制造，如T9、T9A、T10、T10A、T11、T11A。一般螺釘：它要保證有必定的機(jī)械性能，用一般碳素構(gòu)造鋼制造，如Q195、Q215、Q235。車床主軸：它要求有較高的綜合機(jī)械性能，用優(yōu)良碳素構(gòu)造鋼，如30、35、40、45、50。指出以下各樣鋼的類型、符號(hào)、數(shù)字的含義、主要特色及用途：Q235-AF、Q235-C、Q195-B、Q255-D、40、45、08、20、20R、20G、T8、T10A、T12A答：Q235-AF：一般碳素構(gòu)造鋼，折服強(qiáng)度為235MPa的A級(jí)沸騰鋼。Q235-C:折服強(qiáng)度為235MPa的C級(jí)一般碳素構(gòu)造鋼，Q195-B:折服強(qiáng)度為195MPa的B級(jí)一般碳素構(gòu)造鋼，Q255-D:折服強(qiáng)度為255MPa的D級(jí)一般碳素構(gòu)造鋼，Q195、Q235含碳量低，有必定強(qiáng)度，常扎制成薄板、鋼筋、焊接鋼管等，用于橋梁、建筑等鋼構(gòu)造，也可制造一般的鉚釘、螺釘、螺母、墊圈、地腳螺栓、軸套、銷軸等等，Q255鋼強(qiáng)度較高，塑性、韌性較好，可進(jìn)行焊接。往常扎制成型鋼、條鋼和鋼板作構(gòu)造件以及制造連桿、鍵、銷、簡(jiǎn)單機(jī)械上的齒輪、軸節(jié)等。含碳量為0.4%的優(yōu)良碳素構(gòu)造鋼。45含碳量為0.45%的優(yōu)良碳素構(gòu)造鋼。40、45鋼經(jīng)熱辦理（淬火+高溫回火）后擁有優(yōu)秀的綜合機(jī)械性能，即擁有較高的強(qiáng)度和較高的塑性、韌性，用于制作軸類部件。08：含碳量為0.08%的優(yōu)良碳素構(gòu)造鋼。塑性、韌性好，擁有優(yōu)秀的冷成型性能和焊接性能，常冷軋成薄板，用于制作儀表外殼、汽車和拖拉機(jī)上的冷沖壓件，如汽車車身，拖沓機(jī)駕駛室等。20：含碳量為0.2%的優(yōu)良碳素構(gòu)造鋼。用于制作尺寸較小、負(fù)荷較輕、表面要求耐磨、心部強(qiáng)度要求不高的滲碳部件，如活塞鋼、樣板等。20R：含碳量為0.2%的優(yōu)良碳素構(gòu)造鋼，容器專用鋼。20G：含碳量為0.2%的優(yōu)良碳素構(gòu)造鋼，鍋爐專用鋼。T8：含碳量為0.8%的碳素工具鋼。用于制造要求較高韌性、承受沖擊負(fù)荷的工具，如小型沖頭、鑿子、錘子等。T10A：含碳量為1.0%的高級(jí)優(yōu)良碳素工具鋼。用于制造要求中韌性的工具，如鉆頭、絲錐、車刀、沖模、拉絲模、鋸條。T12A：含碳量為1.2%的高級(jí)優(yōu)良碳素工具鋼。擁有高硬度、高耐磨性，但韌性低，用于制造不受沖擊的工具如量規(guī)、塞規(guī)、樣板、銼刀、刮刀、精車刀。第五章鋼的熱辦理何謂鋼的熱辦理？鋼的熱辦理操作有哪些基本種類？試說明熱辦理同其他工藝過程的關(guān)系及其在機(jī)械制造中的地位和作用。答：（1）為了改變鋼材內(nèi)部的組織構(gòu)造，以知足對(duì)部件的加工性能和使用性能的要求所施加的一種綜合的熱加工工藝過程。2）熱辦理包含一般熱辦理和表面熱辦理；一般熱辦理里面包含退火、正火、淬火和回火，表面熱辦理包含表面淬火和化學(xué)熱辦理，表面淬火包含火焰加熱表面淬火和感覺加熱表面淬火，化學(xué)熱辦理包含滲碳、滲氮和碳氮共滲等。（3）熱辦理是機(jī)器部件加工工藝過程中的重要工序。一個(gè)毛坯件經(jīng)過預(yù)備熱辦理，而后進(jìn)行切削加工，再經(jīng)過最后熱辦理，經(jīng)過精加工，最后裝置成為部件。熱辦理在機(jī)械制造中擁有重要的地位和作用，適合的熱辦理能夠明顯提升鋼的機(jī)械性能，延長(zhǎng)機(jī)器部件的使用壽命。熱處理工藝不只好夠加強(qiáng)金屬資料、充分發(fā)掘資料潛力、降低構(gòu)造重量、節(jié)儉資料和能源，并且能夠提升機(jī)械產(chǎn)質(zhì)量量、大幅度延長(zhǎng)機(jī)器部件的使用壽命，做到一個(gè)頂幾個(gè)、頂十幾個(gè)。別的，經(jīng)過熱辦理還可使工件表面擁有抗磨損、耐腐化等特別物理化學(xué)性能。解說以下名詞：1）奧氏體的開端晶粒度、實(shí)質(zhì)晶粒度、實(shí)質(zhì)晶粒度；答：（1）開端晶粒度：是指在臨界溫度以上，奧氏體形成剛才達(dá)成，其晶粒界限剛才接觸時(shí)的晶粒大小。（2）實(shí)質(zhì)晶粒度：是指在某一詳細(xì)的熱辦理加熱條件下所獲取的晶粒尺寸。（3）實(shí)質(zhì)晶粒度：依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法，在930±10℃保溫足夠時(shí)間（3-8小時(shí)）后測(cè)定的鋼中晶粒的大小。）珠光體、索氏體、屈氏體、貝氏體、馬氏體；答：珠光體：鐵素體和滲碳體的機(jī)械混淆物。索氏體：在650～600℃溫度范圍內(nèi)形成層片較細(xì)的珠光體。屈氏體：在600～550℃溫度范圍內(nèi)形成片層極細(xì)的珠光體。貝氏體：過飽和的鐵素體和滲碳體構(gòu)成的混淆物。馬氏體：碳在α-Fe中的過飽和固溶體。）奧氏體、過冷奧氏體、節(jié)余奧氏體；答：奧氏體:碳在中形成的空隙固溶體.過冷奧氏體:處于臨界點(diǎn)以下的不穩(wěn)固的將要發(fā)生疏解的奧氏體稱為過冷奧氏體。節(jié)余奧氏體：M轉(zhuǎn)變結(jié)束后節(jié)余的奧氏體。4）退火、正火、淬火、回火、冷辦理、時(shí)效辦理（尺寸穩(wěn)固辦理）；答：退火：將工件加熱來臨界點(diǎn)以上或在臨界點(diǎn)以下某一溫度保溫一準(zhǔn)時(shí)間后，以十分遲緩的冷卻速度（爐冷、坑冷、灰冷）進(jìn)行冷卻的一種操作。正火：將工件加熱到Ac3或Accm以上30～80℃，保溫后從爐中拿出在空氣中冷卻。淬火：將鋼件加熱到Ac3或Ac1以上30～50℃，保溫一準(zhǔn)時(shí)間，而后快速冷卻（一般為油冷或水冷），從而得馬氏體的一種操作?；鼗穑簩⒋慊痄搹念^加熱到A1點(diǎn)以下的某一溫度，保溫一準(zhǔn)時(shí)間后，冷卻到室溫的一種操作。冷辦理：把冷到室溫的淬火鋼持續(xù)放到深冷劑中冷卻，以減少節(jié)余奧氏體的操作。時(shí)效辦理：為使二次淬火層的組織穩(wěn)固，在110~150℃經(jīng)過6~36小時(shí)的人工時(shí)效辦理，以使組織穩(wěn)固。5）淬火臨界冷卻速度（Vk），淬透性,淬硬性；答：淬火臨界冷卻速度（Vk）：淬火時(shí)獲取所有馬氏體組織的最小冷卻速度。淬透性：鋼在淬火后獲取淬硬層深度大小的能力。淬硬性：鋼在淬火后獲取馬氏體的最高硬度。）再結(jié)晶、重結(jié)晶；答：再結(jié)晶：金屬資料加熱到較高的溫度時(shí)，原子擁有較大的活動(dòng)能力，使晶粒的外形開始變化。從破裂拉長(zhǎng)的晶粒變?yōu)樾碌牡容S晶粒。和變形前的晶粒形狀相像，晶格種類相同，把這一階段稱為“再結(jié)晶”。重結(jié)晶：因?yàn)闇囟茸兓?，惹起晶體從頭形核、長(zhǎng)大，發(fā)生晶體構(gòu)造的改變，稱為重結(jié)晶。）調(diào)質(zhì)辦理、變質(zhì)辦理。答：調(diào)質(zhì)辦理：淬火后的高溫回火。變質(zhì)辦理：在液態(tài)金屬結(jié)晶前，特地加入某些難熔固態(tài)顆粒，造成大批能夠成為非自覺晶核的固態(tài)質(zhì)點(diǎn)，使結(jié)晶時(shí)的晶核數(shù)目大大增添，從而提升了形核率，細(xì)化晶粒。指出A1、A3、Acm；AC1、AC3、Accm；Ar1、Ar3、Arcm各臨界點(diǎn)的意義。答：A1：共析轉(zhuǎn)變線，含碳量在0.02～6.69%的鐵碳合金冷卻到727℃時(shí)都有共析轉(zhuǎn)變發(fā)生，形成P。A3：奧氏體析出鐵素體的開始線。Acm：碳在奧氏體中的溶解度曲線。AC1：實(shí)質(zhì)加熱時(shí)的共析轉(zhuǎn)變線。AC3：實(shí)質(zhì)加熱時(shí)奧氏體析出鐵素體的開始線。Acm：實(shí)質(zhì)加熱時(shí)碳在奧氏體中的溶解度曲線。Ar1：實(shí)質(zhì)冷卻時(shí)的共析轉(zhuǎn)變線。Ar3：實(shí)質(zhì)冷卻時(shí)奧氏體析出鐵素體的開始線。Arcm：實(shí)質(zhì)冷卻時(shí)碳在奧氏體中的溶解度曲線。何謂實(shí)質(zhì)細(xì)晶粒鋼？實(shí)質(zhì)細(xì)晶粒鋼的奧氏體晶粒能否必定比實(shí)質(zhì)粗晶粒鋼的細(xì)？答：（1）實(shí)質(zhì)細(xì)晶粒鋼：加熱來臨界點(diǎn)以上直到930℃，隨溫度高升，晶粒長(zhǎng)大速度很遲緩，稱實(shí)質(zhì)細(xì)晶粒鋼。2）不必定。實(shí)質(zhì)晶粒度只代表鋼在加熱時(shí)奧氏體晶粒長(zhǎng)大偏向的大小。實(shí)質(zhì)粗晶粒鋼在較低加熱溫度下可獲取細(xì)晶粒，而實(shí)質(zhì)細(xì)晶粒鋼若在較高溫度下加熱也會(huì)獲取粗晶粒。珠光體種類組織有哪幾種？它們?cè)谛纬蓷l件、組織形態(tài)和性能方面有何特色？答：（1）三種。分別是珠光體、索氏體和屈氏體。2）珠光體是過冷奧氏體在550℃以上等溫逗留時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)變，它是由鐵素體和滲碳體構(gòu)成的片層相間的組織。索氏體是在650～600℃溫度范圍內(nèi)形成層片較細(xì)的珠光體。屈氏體是在600～550℃溫度范圍內(nèi)形成片層極細(xì)的珠光體。珠光體片間距愈小，相界面積愈大，加強(qiáng)作用愈大，因此強(qiáng)度和硬度高升，同時(shí)，因?yàn)榇藭r(shí)滲碳體片較薄，易隨鐵素體一同變形而不脆斷，所以細(xì)片珠光體又擁有較好的韌性和塑性。貝氏體種類組織有哪幾種？它們?cè)谛纬蓷l件、組織形態(tài)和性能方面有何特色？答：（1）兩種。上貝氏體和下貝氏體。（2）上貝氏體的形成溫度在600～350℃。在顯微鏡下呈羽毛狀，它是由很多相互平行的過飽和鐵素體片和散布在片間的斷續(xù)渺小的滲碳體構(gòu)成的混淆物。其硬度較高，可達(dá)HRC40～45，但因?yàn)槠滂F素體片較粗，所以塑性和韌性較差。下貝氏體的形成溫度在350℃～Ms，下貝氏體在光學(xué)顯微鏡下呈黑色針葉狀，在電鏡下察看是由針葉狀的鐵素體和散布在其上的極為渺小的滲碳體粒子構(gòu)成的。下貝氏體擁有高強(qiáng)度、高硬度、高塑性、高韌性，即擁有優(yōu)秀的綜合機(jī)械性能。7.馬氏體組織有哪幾種基本種類？它們?cè)谛纬蓷l件、晶體構(gòu)造、組織形態(tài)、性能有何特色？馬氏體的硬度與含碳量關(guān)系怎樣？答：（1）兩種，板條馬氏體和片狀馬氏體。（2）奧氏體轉(zhuǎn)變后，所產(chǎn)生的M的形態(tài)取決于奧氏體中的含碳量，含碳量＜0.6%的為板條馬氏體；含碳量在0.6—1.0%之間為板條和針狀混淆的馬氏體；含碳量大于1.0%的為針狀馬氏體。低碳馬氏體的晶體構(gòu)造為體心立方。隨含碳量增添，漸漸從體心立方向體心正方轉(zhuǎn)變。含碳量較高的鋼的晶體構(gòu)造一般出現(xiàn)體心正方。低碳馬氏體強(qiáng)而韌，而高碳馬氏體硬而脆。這是因?yàn)榈吞捡R氏體中含碳量較低，過飽和度較小，晶格畸變也較小，故擁有優(yōu)秀的綜合機(jī)械性能。隨含碳量增添，馬氏體的過飽和度增添，使塑性變形阻力增添，因此惹起硬化和加強(qiáng)。當(dāng)含碳量很高時(shí)，只管馬氏體的硬度和強(qiáng)度很高，但因?yàn)檫^飽和度太大，惹起嚴(yán)重的晶格畸變和較大的內(nèi)應(yīng)力，以致高碳馬氏體針葉內(nèi)產(chǎn)生很多微裂紋，因此塑性和韌性明顯降低。（3）跟著含碳量的增添，鋼的硬度增添。何謂等溫冷卻及連續(xù)冷卻？試?yán)L出奧氏體這兩種冷卻方式的表示圖。答：等溫冷卻：把奧氏體快速冷卻到Ar1以下某一溫度保溫，待其分解轉(zhuǎn)變完成后，再冷至室溫的一種冷卻轉(zhuǎn)變方式。連續(xù)冷卻：在必定冷卻速度下，過冷奧氏體在一個(gè)溫度范圍內(nèi)所發(fā)生的轉(zhuǎn)變。．為何要對(duì)鋼件進(jìn)行熱辦理？答：經(jīng)過熱辦理能夠改變鋼的組織構(gòu)造，從而改良鋼的性能。熱辦理能夠明顯提升鋼的機(jī)械性能，延長(zhǎng)機(jī)器部件的使用壽命。適合的熱辦理工藝能夠消除鑄、鍛、焊等熱加工工藝造成的各樣缺點(diǎn)，細(xì)化晶粒、除去偏析、降低內(nèi)應(yīng)力，使鋼的組織和性能更為均勻。試比較共析碳鋼過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線與連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線的異同點(diǎn)。答：第一連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線與等溫轉(zhuǎn)變曲線臨界冷卻速度不一樣。其次連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線位于等溫轉(zhuǎn)變曲線的右下側(cè)，且沒有C曲線的下部分，即共析鋼在連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變時(shí)，得不到貝氏體組織。這是因?yàn)楣参鲣撠愂象w轉(zhuǎn)變的孕育期很長(zhǎng)，當(dāng)過冷奧氏體連續(xù)冷卻經(jīng)過貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)內(nèi)還沒有發(fā)生轉(zhuǎn)變時(shí)就已過冷到Ms點(diǎn)而發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，所以不出現(xiàn)貝氏體轉(zhuǎn)變。淬火臨界冷卻速度Vk的大小受哪些要素影響？它與鋼的淬透性有何關(guān)系？答：（1）化學(xué)成分的影響：亞共析鋼中跟著含碳量的增添，C曲線右移，過冷奧氏體穩(wěn)固性增添，則Vk減小，過共析鋼中跟著含碳量的增添，C曲線左移，過冷奧氏體穩(wěn)固性減小，則Vk增大；合金元素中，除Co和Al(>2.5%)之外的所有合金元素，都增大過冷奧氏體穩(wěn)固性，使C曲線右移，則Vk減小。必定尺寸的工件在某介質(zhì)中淬火，其淬透層的深度與工件截面各點(diǎn)的冷卻速度相關(guān)。假如工件截面中心的冷速高于Vk，工件就會(huì)淬透。然而工件淬火時(shí)表面冷速最大，心部冷速最小，由表面至心部冷速漸漸降低。只有冷速大于Vk的工件外層部分才能獲取馬氏體。所以，Vk越小，鋼的淬透層越深，淬透性越好。將￠5mm的T8鋼加熱至760℃并保溫足夠時(shí)間，問采納什么樣的冷卻工藝可獲取以下組織：珠光體，索氏體，屈氏體，上貝氏體，下貝氏體，屈氏體馬氏體，馬氏體+少許節(jié)余奧氏體；在C曲線上描出工藝曲線表示圖。答：(1)珠光體：冷卻至線~550℃范圍內(nèi)等溫逗留一段時(shí)間，再冷卻下來獲取珠光體組織。索氏體：冷卻至650～600℃溫度范圍內(nèi)等溫逗留一段時(shí)間，再冷卻下來獲取索光體組織。屈氏體：冷卻至600～550℃溫度范圍內(nèi)等溫逗留一段時(shí)間，再冷卻下來獲取屈氏體組織。上貝氏體：冷卻至600～350℃溫度范圍內(nèi)等溫逗留一段時(shí)間，再冷卻下來獲取上貝氏體組織。下貝氏體：冷卻至350℃～Ms溫度范圍內(nèi)等溫逗留一段時(shí)間，再冷卻下來獲取下貝氏體組織。屈氏體+馬氏體：以大于獲取馬氏體組織的最小冷卻速度并小于獲取珠光體組織的最大冷卻速度連續(xù)冷卻，獲取屈氏體+馬氏體。馬氏體+少許節(jié)余奧氏體：以大于獲取馬氏體組織的最小冷卻速度冷卻獲取馬氏體+少許節(jié)余奧氏體。(2)．退火的主要目的是什么？生產(chǎn)上常用的退火操作有哪幾種？指出退火操作的應(yīng)用范圍。答：（1）均勻鋼的化學(xué)成分及組織，細(xì)化晶粒，調(diào)整硬度，并除去內(nèi)應(yīng)力和加工硬化，改良鋼的切削加工性能并為隨后的淬火作好組織準(zhǔn)備。2）生產(chǎn)上常用的退火操作有完整退火、等溫退火、球化退火、去應(yīng)力退火等。3）完整退火和等溫退火用于亞共析鋼成分的碳鋼和合金鋼的鑄件、鍛件及熱軋型材。有時(shí)也用于焊接構(gòu)造。球化退火主要用于共析或過共析成分的碳鋼及合金鋼。去應(yīng)力退火主要用于除去鑄件、鍛件、焊接件、冷沖壓件（或冷拔件）及機(jī)加工的節(jié)余內(nèi)應(yīng)力。何謂球化退火？為何過共析鋼一定采納球化退火而不采納完整退火？答：（1）將鋼件加熱到Ac1以上30～50℃，保溫一準(zhǔn)時(shí)間后隨爐遲緩冷卻至600℃后出爐空冷。2）過共析鋼組織若為層狀滲碳體和網(wǎng)狀二次滲碳體時(shí)，不單硬度高，難以切削加工，并且增大鋼的脆性，簡(jiǎn)單產(chǎn)生淬火變形及開裂。經(jīng)過球化退火，使層狀滲碳體和網(wǎng)狀滲碳體變?yōu)榍驙顫B碳體，以降低硬度，均勻組織、改良切削加工性。確立以下鋼件的退火方法，并指出退火目的及退火后的組織：）經(jīng)冷軋后的15鋼鋼板，要求降低硬度；答：再結(jié)晶退火。目的：使變形晶粒從頭轉(zhuǎn)變?yōu)榈容S晶粒，以除去加工硬化現(xiàn)象，降低了硬度，除去內(nèi)應(yīng)力。細(xì)化晶粒，均勻組織，除去內(nèi)應(yīng)力，降低硬度以除去加工硬化現(xiàn)象。組織：等軸晶的大批鐵素體和少許珠光體。）ZG35的鍛造齒輪答：完整退火。經(jīng)鍛造后的齒輪存在晶粒粗大其實(shí)不均勻現(xiàn)象，且存在節(jié)余內(nèi)應(yīng)力。所以退火目的：細(xì)化晶粒，均勻組織，除去內(nèi)應(yīng)力，降低硬度，改良切削加工性。組織：晶粒均勻渺小的鐵素體和珠光體。）鍛造過熱后的60鋼鍛坯；答：完整退火。因?yàn)殄懺爝^熱后組織晶粒強(qiáng)烈粗化并散布不均勻，且存在節(jié)余內(nèi)應(yīng)力。所以退火目的：細(xì)化晶粒，均勻組織，除去內(nèi)應(yīng)力，降低硬度，改良切削加工性。組織：晶粒均勻渺小的少許鐵素體和大批珠光體。4）擁有片狀滲碳體的T12鋼坯；答：球化退火。因?yàn)門12鋼坯里的滲碳體呈片狀，所以不單硬度高，難以切削加工，并且增大鋼的脆性，簡(jiǎn)單產(chǎn)生淬火變形及開裂。經(jīng)過球化退火，使層狀滲碳體和網(wǎng)狀滲碳體變?yōu)榍驙顫B碳體，以降低硬度，均勻組織、改善切削加工性。組織：粒狀珠光體和球狀滲碳體。正火與退火的主要差異是什么？生產(chǎn)中應(yīng)怎樣選擇正火及退火？答：與退火的差異是①加熱溫度不一樣，關(guān)于過共析鋼退火加熱溫度在Ac1以上30～50℃而正火加熱溫度在Accm以上30～50℃。②冷速快，組織細(xì)，強(qiáng)度和硬度有所提升。當(dāng)鋼件尺寸較小時(shí)，正火后組織：S，而退火后組織：P。選擇：（1）從切削加工性上考慮切削加工性又包含硬度，切削脆性，表面粗拙度及對(duì)刀具的磨損等。一般金屬的硬度在HB170～230范圍內(nèi)，切削性能較好。高于它過硬，難以加工，且刀具磨損快；過低則切屑不易斷，造成刀具發(fā)熱和磨損，加工后的部件表面粗拙度很大。關(guān)于低、中碳構(gòu)造鋼以正火作為早先熱辦理比較適合，高碳構(gòu)造鋼和工具鋼則以退火為宜。至于合金鋼，因?yàn)楹辖鹪氐募尤耄逛摰挠捕扔兴嵘?，故中碳以上的合金鋼一般都采納退火以改良切削性。2）從使用性能上考慮如工件性能要求不太高，隨后不再進(jìn)行淬火和回火，那么常常用正火來提升其機(jī)械性能，但若部件的形狀比較復(fù)雜，正火的冷卻速度有形成裂紋的危險(xiǎn)，應(yīng)采納退火。（3）從經(jīng)濟(jì)上考慮正火比退火的生產(chǎn)周期短，耗能少，且操作簡(jiǎn)易，故在可能的條件下，應(yīng)優(yōu)先考慮以正火取代退火。指出以下部件的鍛造毛坯進(jìn)行正火的主要目的及正火后的顯微組織：（1）20鋼齒輪（2）45鋼小軸（3）T12鋼銼刀答：（1）目的：細(xì)化晶粒，均勻組織，除去內(nèi)應(yīng)力，提升硬度，改良切削加工性。組織：晶粒均勻渺小的大批鐵素體和少許索氏體。2）目的：細(xì)化晶粒，均勻組織，除去內(nèi)應(yīng)力。組織：晶粒均勻渺小的鐵素體和索氏體。3）目的：細(xì)化晶粒，均勻組織，除去網(wǎng)狀Fe3CⅡ，為球化退火做組織準(zhǔn)備，除去內(nèi)應(yīng)力。組織：索氏體和球狀滲碳體。一批45鋼試樣（尺寸Φ15*10mm），因其組織、晶粒大小不均勻，需采納退火辦理。擬采納以下幾種退火工藝；（1）遲緩加熱至700℃，保溫足夠時(shí)間，隨爐冷卻至室溫；（2）遲緩加熱至840℃，保溫足夠時(shí)間，隨爐冷卻至室溫；（3）遲緩加熱至1100℃，保溫足夠時(shí)間，隨爐冷卻至室溫；問上述三種工藝各獲取何種組織？若要獲取大小均勻的渺小晶粒，選何種工藝最適合？答：（1）因其未達(dá)到退火溫度，加熱時(shí)沒有經(jīng)過完整奧氏體化，故冷卻后依然獲取組織、晶粒大小不均勻的鐵素體和珠光體。（2）因其在退火溫度范圍內(nèi)，加熱時(shí)所有轉(zhuǎn)變?yōu)榫ЯＣ煨〉膴W氏體，故冷卻后獲取組織、晶粒均勻渺小的鐵素體和珠光體。（3）因其加熱溫度過高，加熱時(shí)奧氏體晶粒強(qiáng)烈長(zhǎng)大，故冷卻后獲取晶粒粗大的鐵素體和珠光體。要獲取大小均勻的渺小晶粒，選第二種工藝最適合。淬火的目的是什么？亞共析碳鋼及過共析碳鋼淬火加熱溫度應(yīng)怎樣選擇？試從獲取的組織及性能等方面加以說明。答：淬火的目的是使奧氏體化后的工件獲取盡量多的馬氏體并配以不一樣溫度回火獲取各樣需要的性能。亞共析碳鋼淬火加熱溫度Ac3+（30～50℃），淬火后的組織為均勻而渺小的馬氏體。因?yàn)榧偃鐏喒参鎏间摷訜釡囟仍贏c1～Ac3之間，淬火組織中除馬氏體外，還保存一部分鐵素體，使鋼的強(qiáng)度、硬度降低。但溫度不可以超過Ac3點(diǎn)過高，以防奧氏體晶粒粗化，淬火后獲取粗大馬氏體。過共析碳鋼淬火加熱溫度Ac1+（30～50℃），淬火后的組織為均勻而渺小的馬氏體和顆粒狀滲碳體及節(jié)余奧氏體的混淆組織。假如加熱溫度超出Accm，滲碳體溶解過多，奧氏