金属材料学课后答案1.2.4章
《金属学与热处理》第二课后习题答案

金属学与热处理第一章习题1.作图表示出立方晶系(1 2 3)、(0 -1 -2)、(4 2 1)等晶面和[-1 0 2]、[-2 1 1]、[3 4 6] 等晶向3.某晶体的原子位于正方晶格的节点上,其晶格常数a=b≠c,c=2/3a。
今有一晶面在X、Y、Z坐标轴上的截距分别是5个原子间距,2个原子间距和3个原子间距,求该晶面的晶面参数。
解:设X方向的截距为5a,Y方向的截距为2a,则Z方向截距为3c=3X2a/3=2a,取截距的倒数,分别为1/5a,1/2a,1/2a化为最小简单整数分别为2,5,5故该晶面的晶面指数为(2 5 5)4.体心立方晶格的晶格常数为a,试求出(1 0 0)、(1 1 0)、(1 1 1)晶面的晶面间距,并指出面间距最大的晶面解:(1 0 0)面间距为a/2,(1 1 0)面间距为√2a/2,(1 1 1)面间距为√3a/3三个晶面晶面中面间距最大的晶面为(1 1 0)7.证明理想密排六方晶胞中的轴比c/a=1.633证明:理想密排六方晶格配位数为12,即晶胞上底面中心原子与其下面的3个位于晶胞内的原子相切,成正四面体,如图所示则OD=c/2,AB=BC=CA=CD=a因△ABC是等边三角形,所以有OC=2/3CE由于(BC)2=(CE)2+(BE)2则有(CD)2=(OC)2+(1/2c)2,即因此c/a=√8/3=1.6338.试证明面心立方晶格的八面体间隙半径为r=0.414R解:面心立方八面体间隙半径r=a/2-√2a/4=0.146a面心立方原子半径R=√2a/4,则a=4R/√2,代入上式有R=0.146X4R/√2=0.414R9.a)设有一刚球模型,球的直径不变,当由面心立方晶格转变为体心立方晶格时,试计算其体积膨胀。
b)经X射线测定,在912℃时γ-Fe的晶格常数为0.3633nm,α-Fe的晶格常数为0.2892nm,当由γ-Fe转化为α-Fe时,求其体积膨胀,并与a)比较,说明其差别的原因。
金属学课程-第4章 习题答案

第4章 习题4-1 分析w C =0.2%、w C =0.6%、w C =1.2%的铁碳合金从液态平衡冷却至室温的转变过程,用冷却曲线和组织示意图说明各阶段的组织,并分别计算室温下的相组成物和组织组成物的含量。
解:在室温下,铁碳合金的平衡相是α-Fe (碳的质量分数是0.008%)和Fe 3C (碳的质量分数是6.69%),故(1) w C =0.2%的合金在室温时平衡状态下α相和Fe 3C 相的相对量分别为3 6.690.2%100%97.13%6.690.008%197.13% 2.87%Fe C α-=⨯=-=-= w C =0.2%的合金在室温下平衡态下的组织是α-Fe 和P ,其组织可近似看做和共析转变完时一样,在共析温度下α-Fe 碳的成分是0.0218%,P 的碳的成分为0.77%,故w C =0.2%的合金在室温时组织中P 和α的相对量分别为0.20.0218%100%23.82%0.770.0218%123.82%76.18%P α-=⨯=-=-= (2)w C =0.6%的合金在室温时平衡状态下α相和Fe 3C 相的相对量分别为3 6.690.6%100%91.14%6.690.008%191.14%8.86%Fe C α-=⨯=-=-= w C =0.6%的合金在室温下平衡态下的组织是α-Fe 和P ,在室温时组织中P 和α的相对量为0.60.0218%100%77.28%0.770.0218%177.28%22.72%P α-=⨯=-=-= (3)w C =1.2%的合金在室温时平衡状态下α相和Fe 3C 相的相对量分别为3 6.69 1.2%100%82.16%6.690.008%182.16%17.84%Fe C α-=⨯=-=-= w C =1.2%的合金在室温下平衡态下的组织是P 和Fe 3C ,在室温时组织中P 的相对量为3 6.69 1.2%100%92.74%6.690.77%192.74%7.3%P Fe C -=⨯=-=-=4-2 分析w C =3.5%、w C =4.7%的铁碳合金从液态平衡冷却至室温的平衡结晶过程,画出冷却曲线和组织变化示意图,并计算室温下的组织组成物和相组成物的含量。
工程材料课后答案(部分)

热固性: 聚合物加热加压成型固化后,不能再加热熔化和软化,称为热固性。
柔性: 在拉力作用下,呈卷曲状或线团状的线型大分子链可以伸展拉直,外力去除后,又缩回到原来的卷曲状和线团状。这种能拉伸、回缩的性能称为分子链的柔性。
解: r原子=34a=34×2.87×10-10≈1.24×10-10(m)
43πr3原子×2a3=43π34a3×2a3≈0.68=68%
(5) 在常温下,已知铜原子的直径d=2.55×10-10m,求铜的晶源自常数。 解: r原子=24a
(4) γ-Fe的一个晶胞内的原子数为(4个) .
(5) 高分子材料大分子链的化学组成以(C、H、O)为主要元素,根据组成元素的不同,可分为三类,即(碳链大分子) 、 (杂链大分子)和(元素链大分子) .
(6) 大分子链的几何形状主要为(线型) 、 (支化型)和(体型) 。热塑性聚合物主要是(线型和支化型)分子链,热固性聚合物主要是(体型)分子链。
答: ab段为右螺型位错。
bc段为刃型位错,半原子面过bc线且垂直于纸面,在纸面外。
cd段为混合位错。
de段为左螺型位错。
ea段为刃型位错,半原子面过ea线且垂直于纸面,在纸面里。 (8) 什么是固溶强化?造成固溶强化的原因是什么?
答: 形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象称为固溶强化。
(7) 高分子材料的凝聚状态有(晶态) 、 (部分晶态)和(非晶态)三种。
(8) 线型非晶态高聚物在不同温度下的三种物理状态是(玻璃态) 、 (高弹态)和(粘流态) .
(9) 与金属材料比较,高分子材料的主要力学性能特点是强度(低) 、弹性(高) 、弹性模量(低)等。
金属材料与热处理习题册答案

金属材料与热处理习题册答案金属材料与热处理习题册答案绪论填空题1成分组织热处理性能2.光泽延展性导电性导热性合金3.成分热处理性能性能思考题答:机械工人所使用的工具、刀、夹、量具以及加工的零件大都是金属材料,所以了解金属材料与热处理的相关知识。
对我们工作中正确合理地使用这些工具;根据材料特点正确合理地选择和刃磨刀具几何参数;选择适当的切削用量;正确选择改善零件工艺性能的方法等都具有非常重要的指导意义。
第一章金属的结构与结晶填空题1.非晶体晶体晶体2.体心立方面心立方密排六方体心立方面心立方密排六方3.晶体缺陷间隙空位置代刃位错晶界亚晶界4.无序液态有序固态5.过冷度6.冷却速度冷却速度低7.形核长大8.强度硬度塑性9.固一种晶格另一种晶格10.静冲击交变11.弹性塑性塑性12.材料内部与外力相对抗13.内力不同14.外部形状内部的结构判断题1.√2.×3.×4.×5.×6.√7.√8.√9.√10.√11.×12.√13.√14.×15.√选择题1.A 2.C B A 3.B名词解释1.答:晶格是假想的反映原子排列规律的空间格架;晶胞是能够完整地反映晶体晶格特征的最小几何单元。
2.答:只由一个晶粒组成的晶体称为单晶体;由很多的小晶体组成的晶体称为多晶体。
3.答:弹性变形是指外力消除后,能够恢复的变形;塑性变形是指外力消除后,无法恢复的永久性的变形。
4.答:材料在受到外部载荷作用时,为保持其不变形,在材料内部产生的一种与外力相对抗的力,称为内力;单位面积上所受的内力就称为应力思考与练习1.冷却曲线上有一段水平线,是说明在这一时间段中温度是恒定的。
结晶实际上是原子由一个高能量级向一个较低的能量级转化的过程,所以在结晶时会放出一定的结晶潜热,结晶潜热使正在结晶的金属处于一种动态的热平衡,所以纯金属结晶是在恒温下进行的。
2.生产中常用的细化晶粒的方法有:增加过冷度、采用变质处理和采用变质处理等。
材料成形原理课后习题解答

材料成型原理第一章(第二章的内容)第一部分:液态金属凝固学1.1 答:(1)纯金属的液态结构是由原子集团、游离原子、空穴或裂纹组成。
原子集团的空穴或裂纹内分布着排列无规则的游离的原子,这样的结构处于瞬息万变的状态,液体内部存在着能量起伏。
(2)实际的液态合金是由各种成分的原子集团、游离原子、空穴、裂纹、杂质气泡组成的鱼目混珠的“混浊”液体,也就是说,实际的液态合金除了存在能量起伏外,还存在结构起伏。
1.2答:液态金属的表面张力是界面张力的一个特例。
表面张力对应于液-气的交界面,而界面张力对应于固-液、液-气、固-固、固-气、液-液、气-气的交界面。
表面张力σ和界面张力ρ的关系如(1)ρ=2σ/r,因表面张力而长生的曲面为球面时,r为球面的半径;(2)ρ=σ(1/r1+1/r2),式中r1、r2分别为曲面的曲率半径。
附加压力是因为液面弯曲后由表面张力引起的。
1.3答:液态金属的流动性和冲型能力都是影响成形产品质量的因素;不同点:流动性是确定条件下的冲型能力,它是液态金属本身的流动能力,由液态合金的成分、温度、杂质含量决定,与外界因素无关。
而冲型能力首先取决于流动性,同时又与铸件结构、浇注条件及铸型等条件有关。
提高液态金属的冲型能力的措施:(1)金属性质方面:①改善合金成分;②结晶潜热L要大;③比热、密度、导热系大;④粘度、表面张力大。
(2)铸型性质方面:①蓄热系数大;②适当提高铸型温度;③提高透气性。
(3)浇注条件方面:①提高浇注温度;②提高浇注压力。
(4)铸件结构方面:①在保证质量的前提下尽可能减小铸件厚度;②降低结构复杂程度。
1.4 解:浇注模型如下:则产生机械粘砂的临界压力ρ=2σ/r显然 r =21×0.1cm =0.05cm 则 ρ=410*5.05.1*2-=6000Pa 不产生机械粘砂所允许的压头为H =ρ/(ρ液*g )=10*75006000=0.08m 1.5 解: 由Stokes 公式 上浮速度 92(2v )12r r r -= r 为球形杂质半径,γ1为液态金属重度,γ2为杂质重度,η为液态金属粘度γ1=g*ρ液=10*7500=75000γ2=g 2*ρMnO =10*5400=54000所以上浮速度 v =0049.0*95400075000(*10*1.0*223)-)(-=9.5mm/s 3.1解:(1)对于立方形晶核 △G 方=-a 3△Gv+6a 2σ①令d △G 方/da =0 即 -3a 2△Gv+12a σ=0,则临界晶核尺寸a *=4σ/△Gv ,得σ=4*a △Gv ,代入① △G 方*=-a *3△Gv +6 a *24*a △Gv =21 a *2△Gv 均质形核时a *和△G 方*关系式为:△G 方*=21 a *3△Gv (2)对于球形晶核△G 球*=-34πr *3△Gv+4πr *2σ 临界晶核半径r *=2σ/△Gv ,则△G 球*=32πr *3△Gv 所以△G 球*/△G 方*=32πr *3△Gv/(21 a *3△Gv) 将r*=2σ/△Gv ,a *=4σ/△Gv 代入上式,得△G 球*/△G 方*=π/6<1,即△G 球*<△G 方*所以球形晶核较立方形晶核更易形成材料成型原理第 3 页 共 16 页3-7解: r 均*=(2σLC /L)*(Tm/△T)=319*6.618702731453*10*25.2*25)+(-cm =8.59*10-9m △G 均*=316πσLC 3*Tm/(L 2*△T 2) =316π*262345319*)10*6.61870(2731453*10*10*25.2()+()-=6.95*10-17J3.2答: 从理论上来说,如果界面与金属液是润湿得,则这样的界面就可以成为异质形核的基底,否则就不行。
第四章 二元合金相图与合金凝固参考答案

第四章二元合金相图与合金凝固一、本章主要内容:相图基本原理:相,相平衡,相律,相图的表示与测定方法,杠杆定律;二元匀晶相图:相图分析,固溶体平衡凝固过程及组织,固溶体的非平衡凝固与微观偏析固溶体的正常凝固过程与宏观偏析:成分过冷,溶质原子再分配,成分过冷的形成及对组织的影响,区域熔炼;二元共晶相图:相图分析,共晶系合金的平衡凝固和组织,共晶组织及形成机理:粗糙—粗糙界面,粗糙—光滑界面,光滑—光滑界面;共晶系非平衡凝固与组织:伪共晶,离异共晶,非平衡共晶;二元包晶相图:相图分析,包晶合金的平衡凝固与组织,包晶反应的应用铸锭:铸锭的三层典型组织,铸锭组织控制,铸锭中的偏析其它二元相图:形成化合物的二元相图,有三相平衡恒温转变的其它二元相图:共析,偏晶,熔晶,包析,合晶,有序、无序转变,磁性转变,同素异晶转变二元相图总结及分析方法二元相图实例:Fe-Fe3C亚稳平衡相图,相图与合金性能的关系相图热力学基础:自由能—成分曲线,异相平衡条件,公切线法则,由成分—自由能曲线绘制二元相图二、1.填空1 相律表达式为___f=C-P+2 ___。
2. 固溶体合金凝固时,除了需要结构起伏和能量起伏外,还要有___成分_______起伏。
3. 按液固界面微观结构,界面可分为____光滑界面_____和_______粗糙界面___。
4. 液态金属凝固时,粗糙界面晶体的长大机制是______垂直长大机制_____,光滑界面晶体的长大机制是____二维平面长大____和_____依靠晶体缺陷长大___。
5 在一般铸造条件下固溶体合金容易产生__枝晶____偏析,用____均匀化退火___热处理方法可以消除。
6 液态金属凝固时,若温度梯度dT/dX>0(正温度梯度下),其固、液界面呈___平直状___状,dT/dX<0时(负温度梯度下),则固、液界面为______树枝___状。
7. 靠近共晶点的亚共晶或过共晶合金,快冷时可能得到全部共晶组织,这称为____伪共晶__。
金属材料与热处理第六版习题册答案

金属材料与热处理习题册答案绪论一、填空题1、成分、组织、热处理、性能之间。
2、石器时代、青铜器时代、铁器时代、钢铁时代、人工合成材料时代。
3、成分、热处理、性能、性能。
二、选择题:1、A2、B3、C三、简答题1、掌握金属材料与热处理的相关知识对机械加工有什么现实意义?答:机械工人所使用的工具、刀夹、量具以及加工的零件大都是金属材料.所以了解金属材料与热处理后相关知识.对我们工作中正确合理地使用这些工具.根据材料特点正确合理地选择和刃磨刀具几何参数;选择适当的切削用量;正确选择改善零件工艺必能的方法都具有非常的现实意义。
2、如何学好《金属材料与热热处理》这门课程?答:在学习过程中.只要认真掌握重要的概念和基本理论.按照材料的成分和热处理决定组织.组织决定其性能.性能又决定其用途这一内在关系进行学习和记忆;注意理论联系实际.认真完成作业和实验等教学环节.是完全可以学好这门课程的。
第一章金属的结构和结晶1-1金属的晶体结构一、填空题1、非晶体晶体晶体2、体心立方面心立方密排立方体心立方面心立方密排立方3、晶体缺陷点缺陷面缺陷二、判断题1、√2、√3、×4、√三、选择题1、A2、C3、C四、名词解释1、晶格与晶胞:P5答:将原子简化为一个质点.再用假想的线将它们连接起来.这样就形成了一个能反映原子排列规律的空间格架.称为晶格;晶胞是能够完整地反映晶体晶格特征的最小几何单元。
3、单晶体与多晶体答:只由一个晶粒组成称为单晶格.多晶格是由很多大小.外形和晶格排列方向均不相同的小晶格组成的。
五、简答题书P6□1-2纯金属的结晶一、填空题1、液体状态固体状态2、过冷度3、冷却速度冷却速度4、晶核的产生长大5、强度硬度塑性二、判断题1、×2、×3、×4、×5、√6、√三、选择题1、C、B、A2、B3、A4、A四、名词解释1、结晶与结晶潜热 (P8)答:(1)结晶:是金属从高温液体状态.冷却凝固为原子有序排列的固体状态的过程。
材料力学性能课后习题答案

材料力学性能课后答案(整理版)1、解释下列名词。
1弹性比功:金属材料吸收弹性变形功的能力,一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。
2.滞弹性:金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性,也就是应变落后于应力的现象。
3.循环韧性:金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。
4.包申格效应:金属材料经过预先加载产生少量塑性变形,卸载后再同向加载,规定残余伸长应力增加;反向加载,规定残余伸长应力降低的现象。
5.解理刻面:这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。
6.塑性:金属材料断裂前发生不可逆永久(塑性)变形的能力。
韧性:指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
7.解理台阶:当解理裂纹与螺型位错相遇时,便形成一个高度为b的台阶。
8.河流花样:解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。
是解理台阶的一种标志。
9.解理面:是金属材料在一定条件下,当外加正应力达到一定数值后,以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂,因与大理石断裂类似,故称此种晶体学平面为解理面。
10.穿晶断裂:穿晶断裂的裂纹穿过晶内,可以是韧性断裂,也可以是脆性断裂。
沿晶断裂:裂纹沿晶界扩展,多数是脆性断裂。
11.韧脆转变:具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时,冲击吸收功明显下降,断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂,这种现象称为韧脆转变12.弹性不完整性:理想的弹性体是不存在的,多数工程材料弹性变形时,可能出现加载线与卸载线不重合、应变滞后于应力变化等现象,称之为弹性不完整性。
弹性不完整性现象包括包申格效应、弹性后效、弹性滞后和循环韧性等决定金属屈服强度的因素有哪些?答:内在因素:金属本性及晶格类型、晶粒大小和亚结构、溶质元素、第二相。
外在因素:温度、应变速率和应力状态。
2、试述韧性断裂与脆性断裂的区别。
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第一章
1.为什么说钢中的S、P杂质元素在一般情况下总是有害的?
答:S、P会导致钢的热脆和冷脆,并且容易在晶界偏聚,导致合金钢的第二类高温回火脆性,高温蠕变时的晶界脆断。
S能形成FeS,其熔点为989℃,钢件在大于1000℃的热加工温度时FeS会熔化,所以易产生热脆;
P能形成Fe3P,性质硬而脆,在冷加工时产生应力集中,易产生裂纹而形成冷脆。
4.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:A形成元素均使S、E点向_____移动,F形成元素使S、E点向_____移动。
S点左移意味着_____减小,E点左移意味着出现_______降低。
(左下方;左上方)(共析碳量;莱氏体的C量
5.试述钢在退火态、淬火态及淬火-回火态下,不同合金元素的分布状况。
答:退火态:非碳化物形成元素绝大多数固溶于基体中,而碳化物形成元素视C和本身量多少而定。
优先形成碳化物,余量溶入基体。
淬火态:合金元素的分布与淬火工艺有关。
溶入A体的因素淬火后存在于M、B中或残余A中,未溶者仍在K中。
回火态:低温回火,置换式合金元素基本上不发生重新分布;>400℃,Me开始重新分布。
非K形成元素仍在基体中,K形成元素逐步进入析出的K中,其程度取决于回火温度和时间。
8.能明显提高回火稳定性的合金元素有哪些?提高钢的回火稳定性有什么作用?答:提高回火稳定性的合金元素:Cr、Mn、Ni、Mo、W、V、Si
作用:提高钢的回火稳定性,可以使得合金钢在相同的温度下回火时,比同样碳含量的碳钢具有更高的硬度和强度;或者在保证相同强度的条件下,可在更高的温度下回火,而使韧性更好些。
10.就合金元素对铁素体力学性能、碳化物形成倾向、奥氏体晶粒长大倾向、淬透性、回火稳定性和回火脆性等几个方面总结下列元素的作用:Si、Mn、Cr、Mo、W、V、Ni。
答:Si:
①Si是铁素体形成元素,固溶强化效果显著;(强度增加,韧性减小)②Si是非碳化物形成元素,增大钢中的碳活度,所以含Si钢的脱C倾向和石墨化倾向较大;③Si量少时,如果以化合物形式存在,则阻止奥氏体晶粒长大,从而细化A晶粒,同时增大了钢的强度和韧性;
④Si提高了钢的淬透性,使工件得到均匀而良好的力学性能。
在淬火时,可选用比较缓和的冷却介质,以减小工件的变形与开裂倾向。
⑤Si提高钢的低温回火稳定性,使相同回火温度下的合金钢的硬度高于碳钢;⑥Si能够防止第一类回火脆性。
11.根据合金元素在钢中的作用,从淬透性、回火稳定性、奥氏体晶粒长大倾向、韧性和回火脆性等方面比较下列钢号的性能:40Cr、40CrNi、40CrMn、40CrNiMo
答:①淬透性:40CrNiMo>40CrMn >40CrNi >40Cr
(因为在结构钢中,提高马氏体淬透性作用显著的元素从大到小排列:Mn、Mo、Cr、Si、Ni,而合金元素的复合作用更大。
)
②回火稳定性:40CrNiMo>40CrMn >40CrNi >40Cr
③奥氏体晶粒长大倾向:40CrMn>40Cr >40CrNi>40CrNiMo
④韧性:40CrNiMo>40CrNi>40CrMn>40Cr(Ni能够改善基体的韧度)⑤回火脆性:
40CrNi>40CrMn>40Cr>40CrNiMo(Mo降低回火脆性
17.40Cr、40CrNi、40CrNiMo钢,其油淬临界淬透直径Dc分别为25-30mm、40-60mm、60-100mm,试解释淬透性成倍增大的现象。
答:在结构钢中,提高马氏体淬透性作用显著的元素从大到小排列:Mn、Mo、Cr、Si、Ni 等。
Cr、Ni、Mo都能提高淬透性,40Cr、40CrNi、40CrNiMo单一加入到复合加入,淬透性从小到大。
较多的Cr和Ni的适当配合可大大提高钢的淬透性,而Mo提高淬透性的作用非常显著
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%时,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。
第二章工程结构钢
1.叙述构件用钢一般的服役条件、加工特点和性能要求。
答:服役条件:①工程结构件长期受静载;②互相无相对运动受大气(海水)的侵蚀;③有些构件受疲劳冲击;④一般在-50~100℃范围内使用;
加工特点: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足够的强度与韧度(特别是低温韧度);②良好的焊接性和成型工艺性;③良好的耐腐蚀性
3.为什么普低钢中基本上都含有不大于2.0%w(Mn)?
答:加入Mn有固溶强化作用,每1%Mn能够使屈服强度增加33MPa。
但是由于Mn能降低A3温度,使奥氏体在更低的温度下转变为铁素体而有轻微细化铁素体晶粒的作用。
Mn 的含量过多时,可大为降低塑韧性,所以Mn控制在<2.0%
4-5 分析比较T9和9SiCr:
1)为什么9SiCr钢的热处理加热温度比T9钢高?
2)直径为φ30 ~ 40mm的9SiCr钢在油中能淬透,相同尺寸的T9钢能否淬透? 为什么? 3)T9钢制造的刀具刃部受热到200-250℃,其硬度和耐磨性已迅速下降而失效;9SiCr钢制造的刀具,其刃部受热至230-250℃,硬度仍不低于60HRC,耐磨性良好,还可正常工作。
为什么?
4)为什么9SiCr钢适宜制作要求变形小、硬度较高和耐磨性较高的圆板牙等薄刃工具? 1) 9SiCr中合金元素比T9多,加热奥实体化时,要想使合金元素熔入奥氏体中并且还能成分均匀,需要更高的温度。
2)不能。
因为9SiCr中Si、Cr提高了钢的淬透性,比T9的淬透性好,9SiCr的油淬临界直径D油<40mm,所以相同尺寸的T9钢不能淬透。
3)Si、Cr提高回火稳定性,经250℃回火,硬度>60HRC;
4)Cr、Si的加入提高了淬透性并使钢中碳化物细小均匀,使用时刃口部位不易崩刀;Si抑制低温回火时的组织转变非常有效,所以该钢的低温回火稳定性好,热处理是的变形也很小。
缺点是脱碳敏感性比较大。
因此,如果采用合适的工艺措施,控制脱碳现象,适合制造圆板牙等薄刃工具。
4-9 高速钢(如W18Cr4V)在淬火后,一般常采用在560摄氏度左右回火3次的工艺,为什么?
高速钢淬火后三次560℃回火主要目的是:促进残余奥氏体转变为马氏体,未回火马氏体转
变为回火马氏体;减少残余应力。
高速钢淬火后大部分转变为马氏体,残留奥氏体量是20—25%,甚至更高。
第一次回火后,又有15%左右的残留奥氏体转变为马氏体,还有10%左右的残留奥氏体,15%左右新转变未经回火的马氏体,还会产生新的应力,对性能还有一定的影响。
为此,要进行二次回火,这时又有5—6%的残留奥氏体转变为马氏体,同样原因为了使剩余的残留奥氏体发生转变,和使淬火马氏体转变为回火马氏体并消除应力,需进行第三次回火。
经过三次回火残留奥氏体约剩1—3%左右。
4-10高速钢每次回火为什么一定要冷到室温再进行下一次回火? 为什么不能用较长时间的一次回火来代替多次回火?
这是因为残余奥氏体转变为马氏体是在回火冷却过程中进行的。
因此,在每次回火后,都要空冷至室温,再进行下一次回火。
否则,容易产生回火不足的现象(回火不足是指钢中残余奥氏体未完全消除)。
不能:因为高速钢合金元素多而导致残余奥氏体多,淬火后的组织是马氏体+残余奥氏体,第一次回火使得马氏体回火变成为回火马氏体,而残余奥氏体转变为马氏体,这部分马氏体却在第一次回火中没有得到回火,因此,高速钢一次回火不能使所有的残余奥氏体转变成为马氏体。
由于多次回火可以较完全消除奥氏体以及残余奥氏体转变成为马氏体时产生的应力,必须多次回火,一般3次。