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金属学复习题目整理参考答案

金属学复习题目整理参考答案

金属学复习题目整理参考答案一、判断题(正确打“√”、错误打“×”。

每题1分,共10分)1、在硬度测量方法中,布氏硬度(HB )常用来测量较软的材料,而洛氏硬度(HRC )常用来测量较硬的材料。

( X )2、在立方晶系中,(111)⊥ ]211[-。

( X )3、晶体中存在位错时将导致其强度的降低。

(X )4、间隙相是溶质原子溶入溶剂晶格形成的固溶体。

(X )5、物质液体结晶过程,就是不断形成晶核和晶核不断长大的过程。

(√ )6、在平衡状态下,碳钢的强度(σb )随其含碳量的增加而增加。

(X)7、面心立方晶体可以沿)111(-晶面的]110[-晶向滑移。

(√ )8、马氏体是一种硬而脆的组织。

(X )9、除Co 外,所有溶入奥氏体的合金元素都能提高钢的淬透性。

(√ )10、在1Cr18Ni9Ti 中,Ti 的作用是细化晶粒。

(X )2、金属的结晶过程是晶核形成并不断长大的过程。

(√)3、体心立方晶体可以沿()101-晶面上的[111]晶向滑移。

(√)4、在铁碳合金中,只有共析成分的的合金才能发生共析反应。

( X )5、退火态铁碳合金室温下的组织均为铁素体加渗碳体。

( X )6、钢中合金元素含量越多,则淬火后钢的硬度越高。

( X )7、所谓本质细晶粒钢,就是一种在任何加热条件下晶粒均不粗化的钢。

( X )8、马氏体、贝氏体、屈氏体都是铁素体和渗碳体的机械混合物。

(X )9、T12钢与20CrMnTi 钢相比较,淬透性和淬硬性均较低。

( X )10、在常温下,金属的晶粒越细,则强度越高,塑性、韧性越好。

(√ )1、在立方晶系中,(111)⊥[110]。

(X )2、间隙相是溶质原子溶入溶剂晶格形成的固溶体。

( X )3、体心立方晶体可以沿()101-晶面上的[111]晶向滑移。

(√)4、在铁碳合金中,只有共析成分的的合金才能发生共析反应。

(X )5、退火态铁碳合金室温下的组织均为铁素体加渗碳体。

金属材料复习题及答案

金属材料复习题及答案

金属材料复习题及答案一、选择题1. 金属材料通常分为哪两大类?A. 铁合金和非铁合金B. 金属材料和非金属材料C. 有色金属和黑色金属D. 重金属和轻金属2. 什么是合金?A. 由两种或两种以上金属元素组成的材料B. 由金属和非金属元素组成的材料C. 由三种或三种以上金属元素组成的材料D. 由金属和金属氧化物组成的材料3. 金属的塑性变形主要通过哪种机制实现?A. 位错运动B. 原子扩散C. 相变D. 热膨胀4. 金属材料的硬度通常用什么方法来测量?A. 布氏硬度测试B. 洛氏硬度测试C. 维氏硬度测试D. 所有上述方法5. 什么是金属的疲劳?A. 金属材料在高温下失去强度B. 金属材料在反复加载和卸载下发生断裂C. 金属材料在腐蚀环境下失去强度D. 金属材料在长时间使用后发生老化二、填空题6. 金属材料的_______性能是其在没有明显塑性变形的情况下抵抗破坏的能力。

7. 金属材料的_______性能是其在受到外力作用时发生塑性变形而不断裂的能力。

8. 金属材料的_______性能是指材料在高温下抵抗氧化的能力。

9. 金属材料的_______是指材料在受到外力作用时,内部产生的抵抗外力的力。

10. 金属材料的_______是指材料在受到外力作用时,发生形变后不能恢复的性质。

三、简答题11. 简述金属材料的热处理工艺有哪些,并说明它们的作用。

12. 金属材料的腐蚀类型有哪些?请列举并简要说明。

四、计算题13. 已知一块金属材料的抗拉强度为800 MPa,试计算其在受到800 N 的拉力时的应变。

五、论述题14. 论述金属材料在现代工业中的应用及其重要性。

答案:1. C2. A3. A4. D5. B6. 强度7. 韧性8. 抗氧化性9. 内力10. 塑性11. 金属材料的热处理工艺包括退火、正火、淬火和回火等。

退火可以降低硬度,消除内应力;正火可以细化晶粒,提高塑性;淬火可以提高硬度和强度;回火可以降低脆性,提高韧性。

《金属材料学》考试真题及答案

《金属材料学》考试真题及答案

精心整理一、选择题1、细化晶粒对钢性能的贡献是强化同时韧化;提高钢淬透性的主要作用是使零件整个断面性能趋于一致,能采用比较缓和的方式冷却。

2、滚动轴承钢GCr15的Cr质量分数含量为1.5%。

滚动轴承钢中碳化物不均匀性主要是指碳化物液析、带状碳化物、网状碳化物。

3、选择零件材料的一般原则是使用性能要求、工艺性要求和经济性要求等。

4、凡是扩大γ区的元素均使Fe-C相图中S、E点向左下方移动,例Ni、Mn等元素;凡封闭γ区的元素使S、E点向左上方移动,例Cr、Si、Mo等元素。

S点左移意味着共析碳含量减少,E点左移意味着出现莱氏体的碳含量减少。

5、铝合金可分铸造铝合金和变形铝,变形铝又可分硬铝、超硬铝、锻铝和Ni等元素(列出2个);使γ区缩小的元素使S、E点向左上方移动,例Cr、Mo、W等元素(列出3个)。

3、提高钢淬透性的作用是获得均匀的组织,满足力学性能要求、能采取比较缓慢的冷却方式以减少变形、开裂倾向。

4、高锰耐磨钢(如ZGMn13)经水韧处理后得到奥氏体组织。

在高应力磨损条件下,硬度提高而耐磨,其原因是加工硬化及奥氏体中析出K和应力诱发马氏体相变。

5、对热锻模钢的主要性能要求有高热强性、良好的热疲劳抗力、良好的冲击韧性和良好的淬透性及耐磨性。

常用钢号有5CrNiMo(写出一个)。

6、QT600-3是球墨铸铁,“600”表示抗拉强度≥600MPa,“3”表示延伸率≥3%。

H68是黄铜,LY12是硬铝,QSn4-3是锡青铜。

7、在非调质钢中常用微合金化元素有Ti、V等(写出2个),这些元素的主要作用是细化晶粒组织和弥散沉淀强化。

8、铝合金热处理包括固溶处理和时效硬化两过程,和钢的热处理最大的区别是加热过程中没有同素异构转变。

1、钢的强化机制主要有固溶强化、位错强化、细晶强化、沉淀强化。

其中细晶强化对钢性能的贡献是既提高强度又改善塑、韧性。

2、提高钢淬透性的作用是获得均匀的组织,满足力学性能要求、能采取比较缓慢的冷却方式以减少变形、开裂倾向。

金属材料学(复习题及答案)

金属材料学(复习题及答案)

金属材料学复习题及答案〔1-32 题〕1. 解释以下名词合金元素:特别添加到金属中为了保证获得所要求的组织构造、物理、化学和机械性能的化学元素。

合金钢:为了增加某些性能而添加合金元素的钢马氏体:碳溶于α-Fe 的过饱和的固溶体,是奥氏体通过无集中型相变转变成的亚稳定相奥氏体:碳溶于 -Fe 中形成的固溶体淬透性:钢在淬火时能获得马氏体的力量,是钢本身固有的一个属性淬硬性:在抱负淬火条件下,以超过临界冷却速度所形成的马氏体组织能够到达的最高硬度淬火临界冷却速度:为了获得马氏体所需的最低的冷却速度二次硬化 :某些铁碳合金〔如高速钢〕须经屡次回火后,才进一步提高其硬度。

这种 硬化现象,称为二次硬化,它是由于特别碳化物析出和〔或〕由于与奥氏体转变为马氏体或贝氏体所致不锈钢 :在空气、水、盐、酸、碱等腐蚀介质中具有高的化学稳定性的钢耐热钢:通常将在高温条件下工作的钢称耐热钢2. 合金元素在钢中以什么形式存在?对钢的性能有哪些影响?答:存在形式:溶于固溶体、形成碳化物和氮化物、存在于金属化合物、各类夹杂物、自由态固溶体:随溶质元素含量的增多,产生固溶强化作用3. 指出Fe-C 相图中Ac1、Ac3、ACcm 、Ar1、Ar3、Arcm 各相变点的意义。

答:Ac1:加热时,P 向A 转变的开头温度;Ac3:加热时,先共析F 全部转为A 的终了温度ACcm :加热时,Fe 3C Ⅱ全部融入A 的终了温度Ar1:冷却时,A 向P 转变的开头温度Ar3:冷却时,A 开头析出先共析F 的温度Arcm :冷却时,A 开头析出Fe 3C Ⅱ的温度5. 指出以下铁碳合金工件的淬火及回火温度,并说明回火后得到的组织和大致硬度。

〔1〕wc=0.45%钢制小轴〔要求综合力学性能好〕;〔2〕wc=0.60%钢制弹簧;〔3〕wc=1.2% 钢制锉刀。

答:(1). 45 钢小轴,840 度淬火,回火温度调质 500-600,布氏 250 左右,回火索氏体(2)60 弹簧钢,820 度淬火,回火温度 380-420,硬度 40-45HRC ,回火托氏体(3)T12 钢锉刀 ,780-800 度淬火,回火温度 160-180,硬度 60-60HRC ,回火马氏体 6. 现有低碳钢和中碳钢齿轮各一个,为了使齿面具有高硬度和高耐磨性,应进展何种热处理? 并比较经热处理后组织和性能上有何不同?答:低碳钢进展的热处理工艺:渗碳直接淬火+低温回火 外表组织为:回火M+碳化物中碳钢进展的热处理工艺:调质处理+外表淬火+低温回火组织为:回火M7.试说明外表淬火、渗碳、氮化热处理工艺在用钢、性能、应用范围等方面的差异。

金属材料学(复习题及答案)

金属材料学(复习题及答案)

金属材料学复习题及答案(1-32题)1.解释下列名词合金元素:特别添加到金属中为了保证获得所要求的组织结构、物理、化学和机械性能的化学元素。

合金钢:为了增加某些性能而添加合金元素的钢马氏体:碳溶于α-Fe的过饱和的固溶体,是奥氏体通过无扩散型相变转变成的亚稳定相奥氏体:碳溶于ɣ-Fe中形成的固溶体淬透性:钢在淬火时能获得马氏体的能力,是钢本身固有的一个属性淬硬性:在理想淬火条件下,以超过临界冷却速度所形成的马氏体组织能够达到的最高硬度淬火临界冷却速度:为了获得马氏体所需的最低的冷却速度二次硬化:某些铁碳合金(如高速钢)须经多次回火后,才进一步提高其硬度。

这种硬化现象,称为二次硬化,它是由于特殊碳化物析出和(或)由于与奥氏体转变为马氏体或贝氏体所致不锈钢:在空气、水、盐、酸、碱等腐蚀介质中具有高的化学稳定性的钢耐热钢:通常将在高温条件下工作的钢称耐热钢2.合金元素在钢中以什么形式存在?对钢的性能有哪些影响?答:存在形式:溶于固溶体、形成碳化物和氮化物、存在于金属化合物、各类夹杂物、自由态固溶体:随溶质元素含量的增多,产生固溶强化作用3.指出Fe-C相图中Ac1、Ac3、ACcm、Ar1、Ar3、Arcm各相变点的意义。

答:Ac1:加热时,P向A转变的开始温度;Ac3:加热时,先共析F全部转为A的终了温度ACcm:加热时,Fe3CⅡ全部融入A的终了温度Ar1:冷却时,A向P转变的开始温度Ar3:冷却时,A开始析出先共析F的温度Arcm:冷却时,A开始析出Fe3CⅡ的温度5.指出下列铁碳合金工件的淬火及回火温度,并说明回火后得到的组织和大致硬度。

(1)wc=0.45%钢制小轴(要求综合力学性能好);(2)wc=0.60%钢制弹簧;(3)wc=1.2%钢制锉刀。

答:(1).45钢小轴,840度淬火,回火温度调质 500-600,布氏250左右,回火索氏体(2)60弹簧钢,820度淬火,回火温度380-420,硬度40-45HRC,回火托氏体(3)T12钢锉刀,780-800度淬火,回火温度160-180,硬度60-60HRC,回火马氏体6.现有低碳钢和中碳钢齿轮各一个,为了使齿面具有高硬度和高耐磨性,应进行何种热处理?并比较经热处理后组织和性能上有何不同?答:低碳钢进行的热处理工艺:渗碳直接淬火+低温回火表面组织为:回火M+碳化物中碳钢进行的热处理工艺:调质处理+表面淬火+低温回火组织为:回火M7.试说明表面淬火、渗碳、氮化热处理工艺在用钢、性能、应用范围等方面的差别。

(完整版)金属学材料学课后习题答案全

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(完整版)金属学材料学课后习题答案全1-1. 为什么说钢中的S、P 杂质元素在一般情况下是有害的?答:S容易和Fe结合形成熔点为989C的FeS相,会使钢在热加工过程中产生热脆性;P与Fe 结合形成硬脆的F&P相,使钢在冷变形加工过程中产生冷脆性。

1-2. 钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类?各有什么特点?答:可以分为简单点阵结构和复杂点阵结构,简单点阵结构的特点:硬度较高、熔点较高、稳定性较好;复杂点阵结构的特点:硬度较低、熔点较低、稳定性较差。

1-3. 简述合金钢中碳化物形成规律。

答:①当r C r M>0.59时,形成复杂点阵结构;当r C r x0.59时,形成简单点阵结构;② 相似者相溶:完全互溶:原子尺寸、电化学因素均相似;有限溶解:一般K 都能溶解其它元素,形成复合碳化物。

③强碳化合物形成元素优先与碳结合形成碳化物。

④N M N C 比值决定了碳化物类型⑤碳化物稳定性越好,溶解越难,析出难越,聚集长大也越难。

1-4.合金元素对Fe - F&C相图的S、E点有什么影响?这种影响意味着什么?答:凡是扩大Y 相区的元素均使S、E点向左下方移动;凡是封闭丫相区的元素均使S E 点向左上方移动。

S 点左移,意味着共析碳量减少; E 点左移,意味着出现莱氏体的碳含量减少。

1-19. 试解释40Cr13 已属于过共析钢,而Cr12 钢中已经出现共晶组织,属于莱氏体钢。

答:①因为Cr属于封闭y相区的元素,使S点左移,意味着共析碳量减小,所以钢中含有Cr12%寸,共析碳量小于0.4%,所以含0.4%C 13%Cr的40Cr13不锈钢就属于过共析钢。

②Cr使E点左移,意味着出现莱氏体的碳含量减小。

在Fe-C相图中,E点是钢和铁的分界线,在碳钢中是不存在莱氏体组织的。

但是如果加入了12%的Cr,尽管含碳量只有2%左右,钢中却已经出现了莱氏体组织。

1-21. 什么叫钢的内吸附现象?其机理和主要影响因素是什么?答:合金元素溶入基体后,与晶体缺陷产生交互作用,使这些合金元素发生偏聚或内吸附,使偏聚元素在缺陷处的浓度大于基体中的平均浓度,这种现象称为内吸附现象。

金属材料学复习思考题及答案

金属材料学复习思考题及答案

安徽工业大学材料学院金属材料学复习题一、必考题1、金属材料学的研究思路是什么?试举例说明。

答:使用条件→性能要求→组织结构→化学成分↑生产工艺举例略二、名词解释1、合金元素:添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构从而得到一定的物理、化学或机械性能的含量在一定范围内的化学元素。

(常用M来表示)2、微合金元素:有些合金元素如V,Nb,Ti, Zr和B等,当其含量只在%左右(如B %,V %)时,会显著地影响钢的组织与性能,将这些化学元素称为微合金元素。

3、奥氏体形成元素:使A3温度下降,A4温度上升,扩大γ相区的合金元素4、铁素体形成元素:使A3温度上升,A4温度下降,缩小γ相区的合金元素。

5、原位析出:回火时碳化物形成元素在渗碳体中富集,当浓度超过溶解度后,合金渗碳体在原位转变为特殊碳化物。

6、离位析出:回火时直接从过饱和α相中析出特殊碳化物,同时伴随有渗碳体的溶解。

7、二次硬化:在含有Mo、W、V等较强碳化物形成元素含量较高的高合金钢淬火后回火,硬度不是随回火温度的升高而单调降低,而是在500-600℃回火时的硬度反而高于在较低温度下回火硬度的现象。

8、二次淬火:在强碳化物形成元素含量较高的合金钢中淬火后残余奥氏体十分稳定,甚至加热到 500-600℃回火时仍不转变,而是在回火冷却时部分转变成马氏体,使钢的硬度提高的现象。

9、液析碳化物:钢液在凝固时产生严重枝晶偏析,使局部地区达到共晶成分。

当共晶液量很少时,产生离异共晶,粗大的共晶碳化物从共晶组织中离异出来,经轧制后被拉成条带状。

由于是由液态共晶反应形成的,故称液析碳化物。

10、网状碳化物:过共析钢在热轧(锻)后缓慢冷却过程中,二次碳化物沿奥氏体晶界析出呈网状分布,称为网状碳化物。

11、水韧处理:将高锰钢加热到高温奥氏体区,使碳化物充分溶入奥氏体中,并在此温度迅速水冷,得到韧性好的单相奥氏体组织的工艺方式。

12、晶间腐蚀:金属材料在特定的腐蚀介质中沿着材料的晶界发生的一种局部腐蚀。

金属材料学复习思考题及答案料版

金属材料学复习思考题及答案料版

金属材料学复习思考题及答案料版第一章钢的合金化原理1.名词解释1)合金元素: 特别添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构从而得到一定的物理、化学或机械性能的化学元素。

(常用M来表示) 2)微合金元素: 有些合金元素如V,Nb,Ti, Zr和B等,当其含量只在0.1%左右(如B 0.001%,V 0.2 %)时,会显著地影响钢的组织与性能,将这种化学元素称为微合金元素。

3)奥氏体形成元素:在γ-Fe中有较大的溶解度,且能稳定γ相;如Mn, Ni, Co, C, N, Cu;4)铁素体形成元素: 在α-Fe中有较大的溶解度,且能稳定α相。

如:V,Nb, Ti 等。

5)原位析出: 元素向渗碳体富集,当其浓度超过在合金渗碳体中的溶解度时, 合金渗碳体就在原位转变成特殊碳化物如Cr钢中的Cr:ε-Fe x C→Fe3C→(Fe, Cr)3C→(Cr, Fe)7C3→(Cr, Fe)23C66)离位析出:在回火过程中直接从α相中析出特殊碳化物,同时伴随着渗碳体的溶解,可使HRC 和强度提高(二次硬化效应)。

如 V,Nb, Ti等都属于此类型。

2.合金元素V、Cr、W、Mo、Mn、Co、Ni、Cu、Ti、Al中哪些是铁素体形成元素?哪些是奥氏体形成元素?哪些能在α-Fe中形成无限固溶体?哪些能在γ-Fe 中形成无限固溶体?答:铁素体形成元素:V、Cr、W、Mo、Ti、Al;奥氏体形成元素:Mn、Co、Ni、Cu能在α-Fe中形成无限固溶体:V、Cr;能在γ-Fe 中形成无限固溶体:Mn、Co、Ni3.简述合金元素对扩大或缩小γ相区的影响,并说明利用此原理在生产中有何意义?扩大γ相区:使A3降低,A4升高一般为奥氏体形成元素分为两类:a.开启γ相区:Mn, Ni, Co 与γ-Fe无限互溶.b.扩大γ相区:有C,N,Cu等。

如Fe-C相图,形成的扩大的γ相区,构成了钢的热处理的基础。

(2)缩小γ相区:使A3升高,A4降低。

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第一章答案1、为什么说钢中的S、P杂质元素总是有害的?答:S容易和Fe结合成熔点为989℃的FeS相,会使钢产生热脆性;P和Fe结合形成硬脆的Fe3P相使钢在冷加工过程中产生冷脆性。

2、合金元素对Fe-C相图的S、E点有什么影响?这种影响意味着什么?答:凡是扩大γ相区的元素均使S、E点向左下方移动,如Mn、Ni; 凡是封闭γ相区的元素均使S、E点向左上方移动,如Cr、Si、Mo。

E点左移意味着出现莱氏体的碳含量减小;S点左移意味着共析碳含量减小。

3、那些合金元素能够显著提高钢的淬透性?提高钢的淬透性有什么作用?答:B、Mn、Mo、Cr、Si、Ni等元素能够显著提高钢的淬透性。

提高钢的淬透性一方面可以使工件得到均匀而良好的力学性能,满足技术要求;另一方面在淬火时,可以选用比较缓和的冷却介质以减小零件的变形和开裂的倾向。

4、为什么说合金化的基本原则是“复合加入”?举二例说明合金复合作用的机理。

答:1.提高性能,如淬透性;2.扬长避短,合金元素能对某些方面起积极作用,但往往还有些副作用,为了克服不足,可以加入另一些合金元素弥补,如Si-Mn,Mn-V;3.改善碳化物的类型和分布,某些合金元素改变钢中碳化物的类型和分布或改变其他元素的存在形式和位置,从而提高钢的性能,如耐热钢中Cr-Mo-V,高速钢中V-Cr-W。

5、合金元素提高钢的韧度主要有哪些途径?答:1.细化A晶粒;2.提高钢的回火稳定性;3.改善机体韧度;4.细化碳化物;5.降低或消除钢的回火脆性;6.在保证强度水平下适当降低碳含量;7.提高冶金质量;8.通过合金化形成一定量的残余A,利用稳定的残余A提高钢的韧度。

6、钢的强化机制有那些?为什么一般的强化工艺都采用淬火-回火?答:固溶强化、细晶强化、位错强化、第二相强化。

因为一般的钢的强化都要求它有一定的强度的同时又要保持一定的任性,淬火后钢中能够形成M,这给了钢足够的强度,但是带来的后果就是韧度不够,而回火能够在强度降低不大的情况下给淬火钢以足够的韧性,这样能够得到综合力学性能比较优良的材料,所以一般钢的强化工艺都采用淬火加回火。

7、铁置换固溶体的影响因素?答:1.溶剂与溶质的点阵结构;2.原子尺寸因素;3.电子结构。

第二章1、叙述构件用钢一般的服役条件、加工特点、性能要求?答:服役条件:工程结构件长期受静载荷;互相无相对运动;受大气(海水)侵蚀;有些构件受疲劳冲击;一般在-50~100℃范围内使用;加工特点是由构件用钢的基本要求和加工工艺决定的,焊接是构成金属结构的常用方法,一般都要经过如剪切、冲孔、热弯、深冲等成型工艺;性能要求:(1)足够的强度和韧度(2)良好的焊接性和成型工艺性(3)良好的耐腐蚀性2、在低合金高强度工程结构钢中大多数采用微合金元素(Nb、V、Ti等),它们的主要作用是什么?答:由于Nb、V、Ti的微合金化可以生成弥散的碳化物、氮化物和碳氮化物,它们能钉扎晶界,加热时能阻止A晶粒长大,冷却后可得到细小的F和P,所以在低合金高强度钢中,常利用Nb、V、Ti合金来细化晶粒。

第三章1、为什么说淬透性是评定结构钢性能的重要指标?答:结构钢是指符合特定强度和可成型性等级的钢,一般用于承载等用途,对钢要求有足够的强度和韧度等力学性能,淬透性好的钢材,可使钢件整个截面获得均匀一致的力学性能以及可以选用钢件淬火应力小的淬火剂,以减小变形和开裂,所以说淬透性是评定结构钢性能的重要指标。

2、弹簧钢为什么要求较高的冶金质量和表面质量?弹簧钢的强度极限高,是否意味着疲劳极限高?为什么?答:因为弹簧的主要作用是储能减振,是利用其弹性变形来吸收和释放外力,要求弹簧钢具有高的疲劳强度和足够高的塑性和韧性,弹簧在工作时表面承受的应力最大,所以要求有良好的表面质量,表面不允许有裂纹、夹杂、折叠、严重脱碳等,这些缺陷往往会成为应力高度集中的地方和疲劳裂纹源,显著的降低弹簧的疲劳强度,所以要求较高的冶金质量和表面质量。

不是,强度极限是指构件在外力作用下发生破坏时出现的最大应力,也可称为破坏强度或破坏应力,而疲劳极限是表现一种材料对周期应力的承受能力,在疲劳实验中,应力交变循环,大至无限次而试样仍不破损时的最大应力叫疲劳极限。

3、滚动轴承原始组织中碳化物不均匀性有哪几种情况,应如何改善和消除?(1)碳化物液析:采用高温(1200℃)扩散退火(2)带状碳化物偏析:长时间退火(3)网状碳化物:控制终轧或终锻温度,控制轧制后冷速或正火处理第四章1.在高速钢中,合金元素W,Cr,V主要作用是什么?答:W:高速钢获得红硬性主要元素,强烈降低钢的热导率V:显著提高钢的红硬性,硬度和耐磨性,有效的细化晶粒和降低钢的过热敏感性Cr:保证钢的淬透性,增加高速钢的耐蚀性和抗氧化能力,减少粘刀现象,改善刃具切削能力2.有一批W18Cr4V钢钻头,淬火后硬度偏低,经过检验室淬火加热温度出了问题,淬火加热温度可能出现什么问题?怎样从金相组织判断?答:温度可能太低,也可能太高。

温度过低会出现淬火软点,温度过高会出现过热现象,严重会出现过烧现象。

晶相组织上淬火软点通常是一些白点,由于淬火温度不够,A没有转变成M;如果晶相组织上有一些小区域的黑色组织,可能的由于淬火温度高了,造成了过热,如果大块区域出现黑色组织,那就很有可能是温度过高早成了过烧。

第五章1.提高钢耐腐蚀性方法有哪些?答:1.使钢的表面形成稳定的保护膜2.提高不锈钢固溶体的电极位或形成稳定的钝化区,降低微电池电动势3.使钢获得单相组织4.采用机械保护措施或覆盖层2.什么叫n/8定律或Tammannd定律答:固溶体中溶质元素的原子比达到N/8时,固溶体的电极电位突然升高的显现成为泰曼定律。

第六章1.在耐热钢常用合金元素中,哪些是抗氧化元素?哪些是强化元素,哪些是A形成元素?说明其作用机理答:抗氧化元素:Cr,Al,Si;强化元素:Mo,W,Ti,Nb,V,C;A形成元素:Ni2.为甚麽锅炉管子用珠光体热强钢的C含量较低(<0.2%)?有一锅炉管子经运行两年后,发现有“起瘤”现象,试分析原因,并提出改进设想?答:因为C含量高了,使P球化和聚集速度加快,石墨化倾向增大,合金元素的再分配加速,并且钢的焊接,成形等工艺性能有所降低,,,,,,(自己再整理)第七章答案1、铸铁与碳钢相比,在成分、组织和性能上有什么区别?(1)白口铸铁:含碳量约2.5%,硅在1%以下白口铸铁中的碳全部以渗透碳体(Fe3c)形式存在,因断口呈亮白色。

故称白口铸铁,由于有大量硬而脆的Fe3c,白口铸铁硬度高、脆性大、很难加工。

因此,在工业应用方面很少直接使用,只用于少数要求耐磨而不受冲击的制件,如拔丝模、球磨机铁球等。

大多用作炼钢和可锻铸铁的坯料(2)灰口铸铁;含碳量大于4.3%,铸铁中的碳大部或全部以自由状态片状石墨存在。

断口呈灰色。

它具有良好铸造性能、切削加工性好,减磨性,耐磨性好、加上它熔化配料简单,成本低、广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨件。

(3)钢的成分要复杂的多,而且性能也是各不相同钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。

我们通常将其与铁合称为钢铁,为了保证其韧性和塑性,含碳量一般不超过1.7%。

钢的主要元素除铁、碳外,还有硅、锰、硫、磷等,而且钢还根据品质分类为①普通钢(P≤0.045%,S≤0.050%)②优质钢(P、S均≤0.035%)③高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%)按照化学成分又分①碳素钢:.低碳钢(C≤0.25%).中碳钢(C≤0.25~0.60%).高碳钢(C≤0.60%)。

②合金钢:低合金钢(合金元素总含量≤5%).中合金钢(合金元素总含量>5~10%).高合金钢(合金元素总含量>10%)。

2、球墨铸铁的性能特点及用途是什么?球墨铸铁。

将灰口铸铁铁水经球化处理后获得,析出的石墨呈球状,简称球铁。

比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。

用于制造内燃机、汽车零部件及农机具等。

珠光体型球墨铸铁——柴油机的曲轴、连杆、齿轮;机床主轴、蜗轮、蜗杆;轧钢机的轧辊;水压机的工作缸、缸套、活塞等。

铁素体型球墨铸铁——受压阀门、机器底座、汽车后桥壳等。

3、为什么灰铸铁的性能低于碳钢?答:低碳钢据有良好的冷冲压性能及可焊接性能,常用来制造用力不大,韧性要求较高的机械零部件,经渗碳淬火处理后,其表面硬而耐磨,心部保持高的塑性和韧性。

灰铸铁的石墨成片状分布于基体上,造成对基体的割裂作用,同时会在石墨片的夹角处因其引起应力集中。

因此,灰铁的抗拉强度和塑性大大低于具有相同基体的钢,但他的抗拉强度却与相同基体的退火钢相近,此外由于石墨的存在,使得灰铁具有消震性耐磨性和较低的缺口敏感性。

第八章答案1、以Al-Cu合金为例,简要说明铝合金时效的基本过程。

①形成溶质原子偏聚区-G·P(Ⅰ)区。

在新淬火状态的过饱和固溶体中,铜原子在铝晶格中的分布是任意的、无序的。

时效初期,即时效温度低或时效时间短时,铜原子在铝基体上的某些晶面上聚集,形成溶质原子偏聚区,称G·P(Ⅰ)区。

G·P(Ⅰ)区与基体α保持共格关系,这些聚合体构成了提高抗变形的共格应变区,故使合金的强度、硬度升高。

②G·P区有序化-形成G·P(Ⅱ)区。

随着时效温度升高或时效时间延长,铜原子继续偏聚并发生有序化,即形成G·P(Ⅱ)区。

它与基体α仍保持共格关系,但尺寸较G·P (Ⅰ)区大。

它可视为中间过渡相,常用θ”表示。

它比G·P(Ⅰ)区周围的畸变更大,对位错运动的阻碍进一步增大,因此时效强化作用更大,θ”相析出阶段为合金达到最大强化的阶段。

③形成过渡相θ′。

随着时效过程的进一步发展,铜原子在G·P(Ⅱ)区继续偏聚,当铜原子与铝原子比为1:2时,形成过渡相θ′。

由于θ′的点阵常数发生较大的变化,故当其形成时与基体共格关系开始破坏,即由完全共格变为局部共格,因此θ′相周围基体的共格畸变减弱,对位错运动的阻碍作用亦减小,表现在合金性能上硬度开始下降。

由此可见,共格畸变的存在是造成合金时效强化的重要因素。

④形成稳定的θ相。

过渡相从铝基固溶体中完全脱溶,形成与基体有明显界面的独立的稳定相Al2Cu,称为θ相此时θ相与基体的共格关系完全破坏,并有自己独立的晶格,其畸变也随之消失,并随时效温度的提高或时间的延长,θ相的质点聚集长大,合金的强度、硬度进一步下降,合金就软化并称为“过时效”。

θ相聚集长大而变得粗大。

2、硬铝合金有哪些优缺点?说明2A12(LY12)的热处理特点。

硬铝属于Al-Cu-Mg系合金,具有强烈的时效强化作用,经时效处理后具有很高的硬度、强度,故Al-Cu-Mg系合金总称为硬铝合金。

这类合金具有优良的加工性能和耐热性,但塑性、韧性低,耐蚀性差,常用来制作飞机大梁、空气螺旋桨等。

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