金属学与热处理课后习题答案8
《金属学和热处理》崔忠圻[第二版]课后答案解析[完整版]之欧阳家百创编
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第一章金属的晶体结构欧阳家百（2021.03.07）1-1 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。
答：1-2 立方晶系的{1 1 1}晶面构成一个八面体，试作图画出该八面体，并注明各晶面的晶面指数。
答：{1 1 1}晶面共包括（1 1 1）、（-1 1 1）、（1 -1 1）、（1 1 -1）四个晶面，在一个立方晶系中画出上述四个晶面。
1-3 某晶体的原子位于正方晶格的节点上，其晶格常数为a=b≠c,c=2/3a。
今有一晶面在X、Y、Z坐标轴上的结局分别为5个原子间距、2个原子间距和3个原子间距，求该晶面的晶面指数。
答：由题述可得：X方向的截距为5a，Y方向的截距为2a，Z方向截距为3c=3×2a/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）1-4 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）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。
答：H（1 0 0）==a/2H（1 1 0）==√2a/2H（1 1 1）==√3a/6面间距最大的晶面为（1 1 0）1-5 面心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。
答：H（1 0 0）==a/2H（1 1 0）==√2a/4H（1 1 1）==√3a/3面间距最大的晶面为（1 1 1）注意：体心立方晶格和面心立方晶格晶面间距的计算方法是：1、体心立方晶格晶面间距：当指数和为奇数是H=，当指数和为偶数时H=2、面心立方晶格晶面间距：当指数不全为奇数是H=，当指数全为奇数是H=。
1-6 试从面心立方晶格中绘出体心正方晶胞，并求出它的晶格常数。
答：1-7 证明理想密排六方晶胞中的轴比c/a=1.633。
《金属学与热处理》(第二版)课后习题答案(20200628181724)
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］等晶向面心立方原子半径 R=Z2a/4贝卩a=4R/V2代入上式有R=0.146X4R/ V 2=0.414R10•已知铁和铜在室温下的晶格常数分别为 0.286nm 和0.3607nm,求 1cm3中铁和铜的原子数。
解：室温下Fe 为体心立方晶体结构，一个晶胞中含 2个Fe 原子， Cu 为面心立方晶体结构，一个晶胞中含有4个Cu 原子1cm3=1021nm3 解：面心立方八面体间隙半径 r=a/2-V 2a/4=0.146a令1cm3中含Fe的原子数为N Fe,含Cu的原子数为N Cu，室温下一个Fe的晶胞题解为V F e, 一个Cu晶胞的体积为V皿贝SN Fe=1021/V Fe=1021/(0.286)3=3.5x1018N cu=1021/V cu=1021/(0.3607)3=2.8X101811一个位错环能不能各个部分都是螺型位错或者刃型位错，试说明之。
解：不能，因为位错环上各点的位错运动方向是不一样的，而柏氏矢量的方向是确定的。
15•有一正方形位错线，其柏式矢量如图所示，试指出图中各段线的性能，并指出任性位错额外串排原子面所在的位置。
AD、BC段为刃型位错;DC、AB段为螺型位错AD段额外半原子面垂直直面向里BC段额外半原子面垂直直面向外第二章习题1•证明均匀形核时，形成临界晶粒的△ Gk与其体积V之间的关系（1）为△ G k = V/2△ G v证明：由均匀形核体系自由能的变化可知，形成半径为r k的球状临界晶粒，自由度变化为W —斗咖。
+忸9（2）对（2）进行微分处理，有4 *d（AG）川一§ 叼"J <f（4nr/（y）—" + " dr K心此0= --Kr k SG x3 + 4心口x2 ’ 即<7二3 2⑶将（3）带入（1），有AG t=-VAG v+^^S2（4）V=-K^ = ^S由于，即3V=r k S （5）将（5）带入（4）中，则有3V VAG k=-VAG v+ —AG, = -AG.匚iiW2•如果临界晶核是边长为a的正方形，试求其△ Gk和a的关系为什么形成立方晶核的△ G k比球形晶核要大?3•为什么金属结晶时一定要有过冷度，影响过冷度的因素是什么，固态金属融化时是否会出现过热，为什么？答：由热力学可知，在某种条件下，结晶能否发生，取决于固相的自由度是否低于液相的自由度，即？G二GS-GLvO ;只有当温度低于理论结晶温度Tm时，固态金属的自由能才低于液态金属的自由能，液态金属才能自发地转变为固态金属，因此金属结晶时一定要有过冷度。
金属材料及热处理课后习题参考答案
第一章金属的晶体结构与结晶1．解释下列名词点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体，过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。
答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。
线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。
如位错。
面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。
如晶界和亚晶界。
亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。
亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。
刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。
滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。
如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。
单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。
多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。
过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。
自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。
非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。
变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。
变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。
2.常见的金属晶体结构有哪几种α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格；α－Fe、Cr、V属于体心立方晶格；γ－Fe 、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格；Mg、Zn属于密排六方晶格；3.配位数和致密度可以用来说明哪些问题答：用来说明晶体中原子排列的紧密程度。
金属学与热处理课后习题答案东北大学.pdf
第十章钢的热处理工艺10-1 何谓钢的退火？退火种类及用途如何？答：钢的退火：退火是将钢加热至临界点AC1以上或以下温度，保温一定时间以后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。
退火种类：根据加热温度可以分为在临界温度AC1以上或以下的退火，前者包括完全退火、不完全退火、球化退火、均匀化退火，后者包括再结晶退火、去应力退火，根据冷却方式可以分为等温退火和连续冷却退火。
退火用途：1、完全退火：完全退火是将钢加热至AC3以上20-30℃，保温足够长时间，使组织完全奥氏体化后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。
其主要应用于亚共析钢，其目的是细化晶粒、消除内应力和加工硬化、提高塑韧性、均匀钢的化学成分和组织、改善钢的切削加工性能，消除中碳结构钢中的魏氏组织、带状组织等缺陷。
2、不完全退火：不完全退火是将钢加热至AC1- AC3（亚共析钢）或AC1-ACcm（过共析钢）之间，保温一定时间以后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。
对于亚共析钢，如果钢的原始组织分布合适，则可采用不完全退火代替完全退火达到消除内应力、降低硬度的目的。
对于过共析钢，不完全退火主要是为了获得球状珠光体组织，以消除内应力、降低硬度，改善切削加工性能。
3、球化退火：球化退火是使钢中碳化物球化，获得粒状珠光体的热处理工艺。
主要用于共析钢、过共析钢和合金工具钢。
其目的是降低硬度、改善切削加工性能，均匀组织、为淬火做组织准备。
4、均匀化退火：又称扩散退火，它是将钢锭、铸件或锻轧坯加热至略低于固相线的温度下长时间保温，然后缓慢冷却至室温的热处理工艺。
其目的是消除铸锭或铸件在凝固过程中产生的枝晶偏析及区域偏析，使成分和组织均匀化。
5、再结晶退火：将冷变形后的金属加热到再结晶温度以上保持适当时间，然后缓慢冷却至室温的热处理工艺。
其目的是使变形晶粒重新转变为均匀等轴晶粒，同时消除加工硬化和残留内应力，使钢的组织和性能恢复到冷变形前的状态。
安工大金属学与热处理习题答案
中 南 大 学 机 电 工 程 学 院
第四章 金属的塑性变形与再结晶
（一）
解释名词
中 南 大 学 机 电 工 程 学院– 塑性变形 – 塑性 – 强度 – 滑移 – 加工硬化 – 回复 – 再结晶 – 热加工 – 滑移系 – 硬位向
第四章 金属的塑性变形与再结晶
（二）
填空题
中 南 大 学 机 电 工 程 学 院
– 略。 3． 常见的金属晶体结构有哪几种？它们的原子排列和晶格常数
各有什么特点？α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn 各属于何种晶体结构？
– 见《习题》P3 4． 画出体心立方、面心立方和密排六方晶体中原子最密的晶面
和晶向、写出它们的晶面和晶向指数并求出单位面积及单位长度 上的原子数。
机械工程材料 第二章 金属的结构
（三） 是非题
中 南 大 学 机 电 工 程 学 院
– 1． 因为单晶体是各乡异性的，所以实际应用的金属材料在 各个方向上的性能也是不相同的。 （×） – 2． 金属多晶体是由许多结晶方向相同的单晶体组成的。 （×） – 3． 因为面心立方晶格的配位数大于体心立方晶格的配位数， 所以面心立方晶格比体心立方晶格更致密。 （√） – 4． 在立方晶系中，（123）晶面与[12]晶向垂直。 （√） – 5． 在立方晶系中，（111）与（11）是相互平行的两个晶面。 （×） – 6． 在立方晶系中，（123）晶面与（12）晶面属同一晶面族。 – 7． 在立方晶系中，原子密度最大的晶面间的距离也最大。 （√） – 8． 在金属晶体中，当存在原子浓度梯度时，原子向各个方 （×） 向都具有相同的跃迁几率。 – 9． 因为固态金属的扩散系数比液态金属的扩散系数小得多， （√） 所以固态下的扩散比液态下的慢得多。 （×） – 10．金属理想晶体的强度比实际晶体的强度稍强一些。 – 11．晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。 （√）
金属学与热处理习题及答案
金属学与热处理习题及答案金属学与热处理习题及答案金属学是研究金属材料的结构、性质和加工工艺的学科，而热处理则是指通过加热和冷却来改变金属材料的性质和结构。
在学习金属学和热处理的过程中，习题是非常重要的一部分，通过解答习题可以加深对知识的理解和掌握。
下面将给出一些金属学与热处理的习题及答案。
习题一：金属的晶体结构1. 金属的晶体结构有哪几种？2. 铁素体和奥氏体的晶体结构分别是什么？3. 钨的晶体结构是什么？答案：1. 金属的晶体结构有面心立方结构、体心立方结构和简单立方结构。
2. 铁素体的晶体结构为体心立方结构，奥氏体的晶体结构为面心立方结构。
3. 钨的晶体结构为简单立方结构。
习题二：金属的机械性能1. 什么是屈服强度和抗拉强度？2. 强度和韧性之间的关系是什么？3. 金属的硬度和强度有什么区别？答案：1. 屈服强度是指材料在受力过程中开始发生塑性变形的应力值，抗拉强度是指材料在拉伸过程中最大的抗拉应力值。
2. 强度和韧性是互相矛盾的，一般来说，材料的强度越高，韧性越低。
3. 金属的硬度是指材料抵抗局部压痕的能力，而强度是指材料抵抗外力破坏的能力。
习题三：热处理工艺1. 什么是退火和淬火？2. 淬火的目的是什么？3. 淬火过程中的冷却介质有哪些？答案：1. 退火是将金属材料加热到一定温度，然后缓慢冷却的过程，目的是消除材料内部的应力和改善其机械性能。
淬火是将金属材料加热到一定温度，然后迅速冷却的过程，目的是使材料具有高硬度和高强度。
2. 淬火的目的是通过迅速冷却来使材料的组织发生相变，从而提高材料的硬度和强度。
3. 淬火过程中常用的冷却介质有水、油和盐溶液等。
习题四：金属的腐蚀与防护1. 什么是金属的腐蚀？2. 金属腐蚀的原因有哪些？3. 防止金属腐蚀的方法有哪些？答案：1. 金属的腐蚀是指金属在与外界介质接触时，发生化学反应而使其性能和结构受到破坏的过程。
2. 金属腐蚀的原因主要有氧化、电化学腐蚀和化学腐蚀等。
金属学与热处理课后答案(崔忠圻版)
第二章纯金属的结晶2-3 为什么金属结晶时一定要有过冷度？影响过冷度的因素是什么？固态金属熔化时是否会出现过热？为什么？答：（1）因为金属结晶时存在过冷现象，是为了满足结晶的热力学条件，过冷度越大，固、液两项的自由能差越大，相变驱动力越大。
（2）过冷度随金属的纯度不同和本性不同，以及冷却速度的差异可以再很大范围内变化。
金属不同，过冷度也不同；金属的纯度越高，则过冷度越大；冷却速度越大，过冷度越大，反之，越小。
（3）会，当液态金属的自由能低于固态时，这时实际结晶温度高于理论结晶温度T m，此时，固态金属才能自发的转变为液态金属，称为过热。
2-4试比较均匀形核与非均匀形核的异同点。
答;均匀形核是指：若液相中各区域出现新相晶核的几率是相同的；非均匀形核：液态金属中存在微小的固相杂质质点，液态金属与型壁相接触，晶核可以优先依附现成的固体表面形核。
在实际的中，非均匀形核比均匀形核要容易发生。
二者形核皆需要结构起伏，能量起伏，过冷度必须大于临界过冷度，晶胚的尺寸必须大于临界晶核半径。
2-5说明晶体成长形状与温度梯度的关系？答;正温度梯度下以平面状态的长大形态，服温度梯度下以树枝状长大。
2-6简述铸锭三晶区形成的原因及每个晶区的性能特点？（1）表层细晶区形成原因：①型壁临近的金属液体产生极大过冷度满足形核的热力学条件；②型壁可以作为非均匀形核的基地。
该晶区特点：组织细密，力学性能较好，但该晶区较薄，一般没有多大的实际意义。
（2）柱状晶区的形成原因：①液态金属结晶前沿有适当的过冷度，满足形核要求；②垂直于型壁方向散热最快，晶体向相反的方向生长；③外因是散热的方向性；④内因是晶体晶体生长的各向异性。
该晶区的特点：相互平行的柱状晶接触面及相邻垂直的柱状晶区的交界面较为脆弱，并常聚集着易熔杂质和非金属夹杂物，使铸锭在热压力加工时，容易沿着这些脆弱面开裂，组织比较致密。
（3）中心等轴晶区形成特定：①中心液体达到过冷，加上杂质元素的作用，满足形核的要求；②散热失去方向性，晶核自由生长，长大速度差不多，长成等轴区。
金属热处理工艺学课后习题答案
金属热处理工艺学课后习题答案What is a classic? It takes about 100 years to become a classic.1.热处理工艺：通过加热,保温和冷却的方法使金属和合金内部组织结构发生变化,以获得工件使用性能所要求的组织结构,这种技术称为热处理工艺;2.热处理工艺的分类：1普通热处理退火、正火、回火、淬火2化学热处理3表面热处理3复合热处理3.由炉内热源把热量传给工件表面的过程,可以借辐射,对流,传导等方式实现,工件表面获得热量以后向内部的传递过程,则靠热传导方式;4.影响热处理工件加热的因素：1加热方式的影响,加热速度按随炉加热、预热加热、到温入炉加热、高温入炉加热的方向依次增大；2加热介质及工件放置方式的影响：①加热介质的影响；②工件在炉内排布方式的影响直接影响热量传递的通道；③工件本身的影响：工件的几何形状、表面积与体积之比以及工件材料的物理性质等直接影响工件内部的热量传递及温度场;5.金属和合金在不同介质中加热时常见的化学反应有氧化,脱碳；物理作用有脱气,合金元素的蒸发等;6.脱碳：钢在加热时不仅表面发生氧化,形成氧化铁,而且钢中的碳也会和气氛作用,使钢的表面失去一部分碳,含碳量降低,这种现象称为脱碳钢脱碳的过程和脱碳层的组织特点：①钢件表面的碳与炉气发生化学反应脱碳反应,形成含碳气体逸出表面,使表面碳浓度降低②由于表面碳浓度的降低,工件表面与内部发生浓度差,从而发生内部的碳向表面扩散的过程;半脱碳层组织特点;自表面到中心组织依次为珠光体加铁素体逐渐过渡到珠光体,再至相当于该钢件未脱碳时的退火组织;F+P—P+C—退火组织全脱碳层组织特点：表面为单一的铁素体区,向里为铁素体加珠光体逐渐过渡到相当于钢原始含碳量缓冷组织在强氧化性气体中加热时,表面脱碳与表面氧化往往同时发生;在一般情况下,表面脱碳现象比氧化现象更易发生,特别是含碳量高的钢;7.碳势：即纯铁在一定温度下于加热炉气中加热时达到既不增碳也不脱碳并与炉气保持平衡时表面的含碳量;8.退火：将组织偏离平衡状态的金属或合金加热到适当的温度,保持一定时间,然后缓慢冷却以达到接近平衡状态组织的热处理工艺称为退火;退火的目的在于均匀化学成分,改善机械性能及工艺性能,消除或减少内应力,并为零件最终热处理准备合适的内部组织; 9.钢件退火工艺按加热温度分类：1在临界温度以上的退火,又称相变重结晶退火,包括完全退火,不完全退火;扩散退火和球化退火;2在临界温度以下的退火,包括软化退火,再结晶退火及去应力退火;按冷却方式可分为连续冷却退火及等温退火;10.正火：是将钢材或钢件加热到Ac3或Accm以上适当温度,保温适当时间后在空气中冷却,得到珠光体类组织的热处理工艺;目的是获得一定的硬度,细化晶粒,并获得比较均匀的组织和性能;11.扩散退火: 将金属铸锭,铸件或锻坯,在略低于固相线的温度下长期加热,消除或减少化学成分偏析及显微组织枝晶的不均匀性,以达到均匀化目的的热处理工艺称为扩散退火,又称均匀化退火;12.完全退火：将钢件或钢材加热到Ac3点以上,使之完全奥氏体化,然后缓慢冷却,获得接近于平衡组织的热处理工艺称为完全退火;13.不完全退火：将钢件加热到Ac1和Ac3之间,经保温并缓慢冷却,以获得接近平衡组织;14.球化退火：使钢中的碳化物球状化,或获得“球状珠光体”退火工艺称为球化退火;球化退火的目的：①降低硬度,改善切削性能;②获得均匀组织,改善热处理工艺性能③经淬火,回火后获得良好的综合机械性能;15.各类铸件在机械加工前应进行消除应力处理;一般正火加热温度为Ac1+30-50℃;16.正火时应考虑的问题：1低碳钢正火的目的之一是为了提高切削性能2中碳钢的正火应该根据钢的成分及工件尺寸来确定冷却方式3过共析钢正火,一般是为了消除网状碳化物,故加热时必须保证碳化物全部溶入奥氏体中4双重正火,有些铸件的过热组织或铸件粗大铸造组织,一次正火不能达到细化组织的目的,为此采用二次正火;17.退火和正火的缺陷：过烧,黑脆,粗大魏氏组织>Ac3加热,快冷或慢冷,严重时双重正火,反常组织重新退火,网状组织重新正火,球化不均匀正火和一次球化退火,硬度过高退火;18.淬火：把钢加热到临界点Ac1或Ac3以上,保温并随之以大于临界冷却速度冷却,以得到介稳状态的马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺方法称为淬火;目的:①提高工具,渗碳零件和其他高强度耐磨机器零件等的硬度,强度和耐磨性；②结构钢通过淬火和回火之后获得良好的综合机械性能；③改善钢的物理和化学性能;19.实现淬火过程的必要条件：1加热温度必须高于临界点以上,以获得奥氏体组织2其后的冷却速度必须大于临界冷却速度,而淬火得到的组织是马氏体或下贝氏体,低碳钢水冷得到P,称水冷正火,高速钢空冷得到M,称淬火20.最常用的淬火介质是液态介质,液态淬火介质分成两类,有物态变化的和无物态变化的;常用淬火介质有水及其溶液,油,水油混合物以及低熔点熔盐;21.在有物态变化的淬火介质中淬火冷却时,钢件冷却过程分为3个阶段：蒸气膜阶段,沸腾阶段,对流阶段;22.淬火介质的冷却能力最常用的表示方法使用淬火烈度H ,他实质上反映了该种淬火介质的冷却能力;23.钢的淬透性是指钢材被淬透的能力,或者说钢的淬透性是指表征钢材淬火时获得马氏体能力的特性,主要取决于钢的临界淬火冷速的大小;钢的淬硬性是指钢在理想条件下淬火所能达到的最高硬度来表征的材料特征,它主要与淬火加热时固溶于A中的碳含量有关;可硬性指淬成M可能得到的硬度,主要和钢中含碳量有关;24.影响钢的淬透性的因素：1钢的化学成分除Ti,Zr,Co外,所有合金元素都提高钢的淬透性2奥氏体晶粒度增大,增大3奥氏体化温度增大,晶粒增大,淬透性增大4第二相的存在和分布5钢的原始组织,应变和外力场等对钢的淬透性也有影响;25.在淬火冷却过程中可能产生两种内应力：一种是热应力,即工件在加热或冷却时,由于不同部位的温度差异,导致热涨或冷缩的不一致所引起的应力,另一种是组织应力,即由于工件不同部位组织转变不同时性而引起的内应力;26.影响淬火应力的因素：①含碳量的影响②合金元素的影响③工件尺寸的影响27.淬火时,工件发生的变形有两类,一种是翘曲变形,一是体积变形;28.工件淬火冷却时,如其瞬时内应力超过该时钢材的断裂强度,则将发生淬火裂缝;①纵向裂缝,②横向裂缝和弧形裂缝,③表面裂缝29.淬火加热温度,主要根据钢的相变点来确定;对亚共析钢,一般选用淬火加热温度为Ac3+30-50℃,过共析钢则为Ac1+30-50℃;确定淬火加热温度时,尚应考虑工件的形状,尺寸,原始组织,加热速度,冷却介质和冷却方式等因素;30.一般情况下把升温和保温两段时间通称为淬火加热时间;31.分级淬火法：把工件由奥氏体化温度淬入高于该种钢马氏体开始转变温度的淬火介质中,在其中冷却直至工件各部分温度达到淬火介质的温度,然后缓冷至室温,发生马氏体转变;32.等温淬火法：工件淬火加热后,若长期保持在下贝氏体转变区的温度,使之完成奥氏体的等温转变,获得下贝氏体组织,这种淬火称为等温淬火;进行等温淬火的目的是为了获得变形少,硬度较高并兼有良好韧性的工件;33.当钢全淬成马氏体再加热回火时,随着回火温度升高,按其内部组织结构变化,分四个阶段进行：马氏体的分解,残余奥氏体的转变,碳化物的转变, 相状态的变化及碳化物的聚集长大;34.回火的目的是减少或消除淬火应力,提高韧性和塑性,获得硬度,强度,塑性和韧性的适当配合,以满足不同工件的性能要求;35.低温回火一般用于以下几种情况：1工具和量具的回火2精密量具和高精度配合的结构零件在淬火后进行120-150℃12h,甚至几十小时回火;3低碳马氏体的低温回火4渗碳钢淬火回火36.中温回火得到回火屈氏体组织,主要用于处理弹簧钢37.高温回火,这一温度区间回火的工件,常用的有如下几类：1调质处理;即淬火加高温回火,以获得回火索氏体组织;这种处理称为调质处理,主要用于中碳碳素结构钢或低合金结构钢以获得良好的综合机械性能;一般调质处理的回火温度选在600℃以上;2二次硬化型钢的回火3高合金渗碳钢的回火;38.钢件淬火时最常见的缺陷有淬火变形,开裂,氧化,脱碳,硬度不足或不均匀,表面腐蚀,过烧,过热及其他按质量检查标准规定金相组织不合格;39.39、常见的回火缺陷有硬度过高或过低,硬度不均匀,以及回火产生变形及脆性等;40.40、表面淬火是指被处理工件在表面有限深度范围内加热至相变点以上,然后迅速冷却,在工件表面一定深度范围内达到淬火目的的热处理工艺;41.表面淬火的目的：在工件表面一定深度范围内获得马氏体组织,而其心部仍保持着表面淬火前的组织状态调质或正火状态,以获得表面层硬而耐磨,心部又有足够塑性,韧性的工件;42.表面淬火的分类：1感应加热表面淬火2火焰淬火3电接触加热表面淬火4电解液加热表面淬火5激光加热表面淬火6电子束加热表面淬火7等离子束加热表面淬火;其他还有红外线聚焦加热表面淬火等一些表面淬火方法;43.感应加热表面淬火是利用感应电流通过工件产生的热效应,使工件表面局部加热,继之快速冷却,获得马氏体组织的工艺;44.火焰淬火可用下列混合气体作为燃料：1煤气和氧气2天然气和氧气3丙烷和氧气4乙炔和氧气;不同混合气体所能达到的火焰温度不同,最高为氧乙炔焰,可达3100,最低为氧丙烷焰,可达2650,通常用氧乙炔焰,简称氧炔焰;火焰分为焰心,还原区和全燃区,其中还原区温度最高,应尽量利用这个高温区加热工件;45.化学热处理：金属制件放在一定的化学介质中,使其表面与介质相互作用,吸收其中某些化学元素的原子或离子并通过加热,使该原子自表面向内部扩散的过程称为化学热处理;化学热处理的结果是改变了金属表面的化学成分和性能;简言之,所谓金属的化学热处理就是改变金属表面层的化学成分和性能的一种热处理工艺;常见的化学热处理方法有渗碳,渗氮,碳氮共渗,渗硫等46.一般固体表面对气相的吸附分成两类,即物理吸附和化学吸附;在化学热处理时,有两种情况,一种是被渗元素渗入很快,表面浓度很快达到界面反应平衡浓度,这时化学热处理过程主要取决于扩散过程,称为扩散控制型;另一种是化学热处理过程中表面不能立即达到平衡浓度,此时渗层的增长速度取决于界面的反应速度和金属中该元素的扩散速度,这种化学热处理过程称为混合控制型的;47.加速化学热处理过程的途径：1物理催渗法1.高温化学热处理2.高压或负压化学热处理3.高频化学热处理4.采用弹性振荡加速化学热处理2化学催渗法1.卤化物催碳法2.提高渗剂活性的催渗方法;48.钢的渗碳就是钢件在渗碳介质中加热和保温,使碳原子渗入表面,获得一定的表面含碳量和一定碳浓度梯度的工艺;渗碳的目的是使机器零件获得高的表面硬度,耐磨性及高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度;根据所用渗碳剂在渗碳过程中聚集状态的不同,渗碳方法可以分为固体渗碳法,液体渗碳法及气体渗碳法三种;49.渗碳缺陷组织：黑色组织,反常组织,粗大网状碳化物组织,渗碳层深度不均匀,表层贫碳或脱碳,表面腐蚀和氧化50.氮化：向金属表面渗入氮元素的工艺称为渗氮,通常也称为氮化;常见的渗氮缺陷有：变形,脆性和渗氮层剥落,渗氮层硬度不足及软点,抗腐蚀渗氮后质量检查;51.碳氮共渗：在钢的表面同时渗入碳和氮的化学热处理工艺称为碳氮共渗;52.渗硼：将钢的表面渗入硼元素以获得铁的硼化物的工艺称为渗硼;渗硼的目的能显着提高钢件表面硬度和耐磨性,以及具有良好的红硬性及耐蚀性,故获得了很快的发展;53.在机械零件设计时,除了考虑使所设计零件能满足服役条件外,还必须考虑通过何种工艺方法才能制造出合乎需要的零件,以及他们的经济效果如何即该零件的工艺性和经济性;54.齿轮钢: 齿轮钢是对可用于加工制造齿轮的钢材的统称;一般有低碳钢如20钢,低碳合金钢如：20Cr、20CrMnTi等,中碳钢：35钢、45钢等,中碳合金钢：40Cr、42CrMo、35CrMo等,都可以称为齿轮钢;这类钢材通常按照使用要求经过热处理之后都具备良好的强度、硬度、和韧性,或者是表面耐磨而心部有良好的韧性耐冲击;淬透性是齿轮钢的重要性能指标之一,它主要是保证不同大小齿轮的心部硬度,且有利于控制齿轮热处理变形;晶粒大小是齿轮钢的一项重要指标;齿轮钢中细小均匀的奥氏体晶粒,淬火后得到细马氏体组织,明显改善齿轮的疲劳性能,同时减少齿轮热处理后的变形量;1. 常见热处理工艺,热处理缺陷和改善方法：几种常见热处理工艺A 正火：指将钢材或钢件加热到Ac3 或Acm钢的上临界点温度以上30～50℃,保持适当时间后,在静止的空气中冷却得到珠光体类组织的热处理的工艺;正火的目的：主要是提高低碳钢的力学性能,改善切削加工性,细化晶粒,消除组织缺陷,为后道热处理作好组织准备等;获得一定硬度,细化晶粒,并获得较均匀的组织和性能B.退火：指金属材料或合金加热到适当的温度,保持一定的时间,然后缓慢冷却以达到接近平衡状态组织的热处理工艺;常见的退火工艺有：软化退火,再结晶退火,去应力退火；球化退火,完全退火,不完全退火,扩散退火等;退火的目的：主要是降低金属材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或压力加工,减少残余应力,提高组织和成分的均匀化,或为后道热处理作好组织准备等;均匀化学成分,改善机械性能及工艺性能,消除或减少内应力,并为零件最终热处理准备合适的内部组织;C.淬火：指将钢件加热到Ac3 或Ac1钢的下临界点温度以上某一温度,保持一定的时间,然后以适当的冷却速度,获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺;常见的淬火工艺有盐浴淬火,马氏体分级淬火,贝氏体等温淬火,表面淬火和局部淬火等;淬火的目的：使钢件获得所需的马氏体组织,提高工件的硬度,强度和耐磨性,为后道热处理作好组织准备等;D.回火：将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间,随后用符合要求的方法冷却,以获得所需要的组织和性能的热处理工艺E.固溶热处理：将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中,然后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺F.时效：合金经固溶热处理或冷塑性形变后,在室温放置或稍高于室温保持时,其性能随时间而变化的现象;G.时效处理：在强化相析出的温度加热并保温,使强化相沉淀析出,得以硬化,提高强度H. 化学热处理：指金属或合金工件置于一定温度的活性介质中保温,使一种或几种元素渗入它的表层,以改变其化学成分,组织和性能的热处理工艺;常见的化学热处理工艺有：渗碳,渗氮,碳氮共渗,渗铝,渗硼等;化学热处理的目的：主要是提高钢件表面的硬度,耐磨性,抗蚀性,抗疲劳强度和抗氧化性等 ;I.调质处理：一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理;调质处理广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等;调质处理后得到回火索氏体组织,它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织为优;它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关,一般在HB200―350之间;退火---淬火---回火一．退火的种类A. 完全退火和等温退火完全退火又称重结晶退火,一般简称为退火,这种退火主要用于亚共析成分的各种碳钢和合金钢的铸,锻件及热轧型材,有时也用于焊接结构;一般常作为一些不重工件的最终热处理,或作为某些工件的预先热处理;B. 球化退火球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢如制造刃具,量具,模具所用的钢种;其主要目的在于降低硬度,改善切削加工性,并为以后淬火作好准备;C.去应力退火去应力退火又称低温退火或高温回火,这种退火主要用来消除铸件,锻件,焊接件,热轧件,冷拉件等的残余应力;如果这些应力不予消除,将会引起钢件在一定时间以后,或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹;二．淬火方法：最常用的冷却介质是盐水,水和油;盐水淬火的工件,容易得到高的硬度和光洁的表面,不容易产生淬不硬的软点,但却易使工件变形严重,甚至发生开裂;而用油作淬火介质只适用于过冷奥氏体的稳定性比较大的一些合金钢或小尺寸的碳钢工件的淬火;三．钢回火的目的A.降低脆性,消除或减少内应力,钢件淬火后存在很大内应力和脆性,如不及时回火往往会使钢件发生变形甚至开裂;B 获得工件所要求的机械性能,工件经淬火后硬度高而脆性大,为了满足各种工件的不同性能的要求,可以通过适当回火的配合来调整硬度,减小脆性,得到所需要的韧性,塑性;C 稳定工件尺寸D 对于退火难以软化的某些合金钢,在淬火或正火后常采用高温回火,使钢中碳化物适当聚集,将硬度降低,以利切削加工热处理缺陷及改善方法一、过热现象我们知道热处理过程中加热过热最易导致奥氏体晶粒的粗大,使零件的机械性能下降;A.一般过热：加热温度过高或在高温下保温时间过长,引起奥氏体晶粒粗化称为过热;粗大的奥氏体晶粒会导致钢的强韧性降低,脆性转变温度升高,增加淬火时的变形开裂倾向;而导致过热的原因是炉温仪表失控或混料常为不懂工艺发生的;过热组织可经退火、正火或多次高温回火后,在正常情况下重新奥氏化使晶粒细化; B断口遗传：有过热组织的钢材,重新加热淬火后,虽能使奥氏体晶粒细化,但有时仍出现粗大颗粒状断口;产生断口遗传的理论争议较多,一般认为曾因加热温度过高而使MnS之类的杂物溶入奥氏体并富集于晶接口,而冷却时这些夹杂物又会沿晶接口析出,受冲击时易沿粗大奥氏体晶界断裂;C.粗大组织的遗传：有粗大马氏体、贝氏体、魏氏体组织的钢件重新奥氏化时,以慢速加热到常规的淬火温度,甚至再低一些,其奥氏体晶粒仍然是粗大的,这种现象称为组织遗传性;要消除粗大组织的遗传性,可采用中间退火或多次高温回火处理;二、过烧现象加热温度过高,不仅引起奥氏体晶粒粗大,而且晶界局部出现氧化或熔化,导致晶界弱化,称为过烧;钢过烧后性能严重恶化,淬火时形成龟裂;过烧组织无法恢复,只三、脱碳和氧化钢在加热时,表层的碳与介质或气氛中的氧、氢、二氧化碳及水蒸气等发生反应,降低了表层碳浓度称为脱碳,脱碳钢淬火后表面硬度、疲劳强度及耐磨性降低,而且表面形成残余拉应力易形成表面网状裂纹; 加热时,钢表层的铁及合金与元素与介质或气氛中的氧、二氧化碳、水蒸气等发生反应生成氧化物膜的现象称为氧化;高温一般570度以上工件氧化后尺寸精度和表面光亮度恶化,具有氧化膜的淬透性差的钢件易出现淬火软点; 为了防止氧化和减少脱碳的措施有：工件表面涂料,用不锈钢箔包装密封加热、采用盐浴炉加热、采用保护气氛加热如净化后的惰性气体、控制炉内碳势、火焰燃烧炉使炉气呈还原性四、氢脆现象高强度钢在富氢气氛中加热时出现塑性和韧性降低的现象称为氢脆;出现氢脆的工件通过除氢处理如回火、时效等也能消除氢脆,采用真空、低氢气氛或惰性气氛加热可避免氢脆;第一章1、影响加热速度的因素有哪些为什么H答：1加热方法加热介质的不同;由综合传热公式Q=аT介-T工得知,当加热介质与被加热工件表面温度差T介-T工越小,单位表面积上在单位时间内传给工件表面的热量越小,因而加热速度越慢;2工件在炉内排布方式的影响;工件在炉内的排布方式直接影响热量传递的通道,例如辐射传递中的挡热现象及对流传热中影响气流运动情况等,从而影响加热速度;3工件本身的影响;工件本身的几何形状、工件表面积与其体积之比以及工件材料的物理性能C、λ、γ等直接影响工件内部的热量传递及温度,从而影响加热速度;同种材料制成的工件,当其特征尺寸s与形状系数k的乘积相等时,以同种方式加热时则加热速度相等2、回火炉中装置风扇的目的是什么气体渗碳炉中装置风扇的目的是什么J回火炉中装置风扇的目的是为了温度均匀,避免因为温度不均而造成材料回火后的硬度不均;气体渗碳炉中装置的风扇的目的是为了气氛的均匀,避免造成贫碳区从而影响组织性能;3、今有T8钢工件在极强的氧化气氛中分别与950度和830度长时间加热,试述加热后表层缓冷的组织结构,为什么H根据题意,由于气氛氧化性强,则炉火碳势低;在950℃长时间加热时,加热过程中工件表面发生氧化脱碳;工件最外层发生氧化反应,往里,由于950℃高于Fe-C状态图中的G点,所以无论气氛碳势如何低,脱碳过程中从表面至中心始终处于A状态,缓冷后,由表面至中心碳浓度由于脱碳和扩散作用,碳含量依次升高直至%,所以组织依次为铁素体和珠光体逐渐过渡到珠光体,再至相当于碳含量为%的钢的退火组织P+C;当工件在830℃加热时,温度低于G点,最外层依然会发生氧化反应;往里,工件将在该温度下发生脱碳;由于气氛氧化性极强,则碳势将位于铁素体和奥氏体的双相区,所以工件发生完全脱碳;由外及里的组织在缓冷后依次是铁素体,铁素体加珠光体,珠光体加渗碳体;第二章1.今有一批ZG45铸钢件,外形复杂,而机械性能要求高,铸后应采用何种热处理为什么答：实现应该采用均匀化退火,以消除铸件的偏析和应力如果偏析不严重,也可以采用完全退火;就机械性能而言,45最好为调质,如果形状确实太复杂,淬火时容易变形、开裂、可用正火代替;2.有一批20GrMnTi钢拖拉机传动齿轮,锻后要进行车内孔,拉花键及滚齿等机械加工,然后进行渗碳淬火,回火;问锻后和机械加工前是否需要热处理若需要,应进行何种热处理主要工艺参数如何选择J锻后和机械加工前需要正火处理,这样可使同批毛坯具有相同的硬度便于切削加工,可以细化精粒,均匀组织,为后续的渗碳与淬火提供良好的组织状态;二则应该是把硬度调整到利于切削加工的硬度正火工艺：正火加热温度为Ac3以上120~150即在960℃左右,其原则是在不引起晶粒粗话的前提下尽量采用高的加热温度,以加速合金碳化物的溶解和奥氏体的均匀化,然后风冷5分钟左右,接着在640℃等温适当时间后空冷,硬度在HB180左右,利于切削加工;3.有一批45钢普通车床传动齿轮,其工艺路线为锻造---热处理---机械加工----高频淬火—回火;试问锻后应进行何种热处理,为什么常用淬火介质及冷却特性；H进行正火处理,45钢是中碳钢,正火后其硬度接近于最佳切削加工的硬度;对45钢,虽然碳含量较高,硬度稍高,但由于正火生产率高,成本低,随意采用正火处理;第三章钢制弹簧,已知该种钢直径30mm的轴在循环水中淬时可以完全淬透,现有弹簧系由直径为15mm的圆钢盘制,试问,用循环油淬火时能否淬透G可以淬透;水的淬火烈度为,油的为,在理想临界直径、实际临界直径与淬火烈度的关系图中,可以得到该钢的理想临界直径为44mm,再从此处向上引垂线,与H=相交,再从交点引水平线与纵坐标交于16mm处,即该种钢在油淬中的临界直径为16mm,故15mm 的圆钢盘油中能淬透;。
金属学与热处理课后习题-参考答案
第十一章参考答案11-1试述影响材料强度的因素及提高强度的方法答：（1）影响材料强度的因素：化学成分、组织织构、加工工艺、形变温度、应变速率等。
以钢为例，合金元素的加入可能产生固溶强化、沉淀强化、细品强化，对提高钢材的强度有利。
对于同一化学成分的合金而言，组织结构不同，其力学性能也不相同。
为了提高其强度，可通过改变热处理工艺或加工工艺来实现。
一般情况下，降低形变温度或提高应变速率，合金的强度会增大。
（2）提高材料强度的途径：加工硬化/形变强化、固溶强化、第二相强化（沉淀强化和弥散强化）、细晶强化/晶界强度（较低温度）。
11-2试述影响材料塑性的因素及提高塑性的方法答：（1）影响材料塑性的因素：化学成分、组织织构、加工工艺、形变温度、应变速率等。
杂质元素通常对塑性不利，合金元素的加入一般对提高材料的强度有贡献，在等强温度下，只有晶界强化可以提高强度的同时，提高其韧性，使材料获得细品组织结构可提高其塑性。
一般而言，形变温度的降低或应变速率的提高对强度有利，而对提高塑性不利。
（2）提高材料塑性的途径：降低材料中杂质的含量、细化晶粒、加入韧化元素、加入细化晶粒元素、提高变形温度、降低应变速率。
11-4试就合金元素与碳的相互作用进行分类，指出1）哪些元素不形成碳化物？2）哪些元素为弱碳化物形成元素，性能特点如何？3）哪些元素为强碳化物形成元素，性能特点如何？4）何谓合金渗碳体，与渗碳体相比，其性能如何？答：1）非碳化物形成元素：Ni、Si、Co、Al、Cu等。
2）Mn为弱碳化物形成元素，除少量可溶于渗碳体中形成合金渗碳体外，几乎都溶于铁素体和奥氏体中。
3）Zr、Nb、V、Ti为强碳化物形成元素，与碳具有极强的亲和力，只要有足够的碳，就形成碳化物，仅在缺少碳的情况下，才以原子状态融入固溶体中。
4）合金元素溶入渗碳体中即为合金渗碳体，它是合金元素溶入渗碳体中并置换部分铁原子而形成的碳化物，合金渗碳体比一般渗碳体稳定，硬度高，可以提高耐磨性。
金属材料与热处理(第七版)习题册 答案
金属材料与热处理（第七版）习题册参考答案绪论一、填空题1. 石器青铜器铁器水泥钢铁硅新材料2.材料能源信息3. 40 5% 金属材料4.金属材料的基本知识金属的性能金属学基础知识热处理的基本知识金属材料及其应用5.成分热处理用途二、选择题1.A2.B3.C三、思考与练习1.答：为了能够正确地认识和使用金属材料，合理地确定不同金属材料的加工方法，充分发挥它们的潜力，就必须熟悉金属材料的牌号，了解它们的性能和变化规律。
为此，需要比较深入地去学习和了解有关金属材料的知识。
2.答：3. 答：要弄清楚重要的概念和基本理论，按照材料的成分和热处理决定其性能，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，认真完成作业和试验等教学环节，是完全可以学好这门课程的。
第一章金属的结构与结晶§1—1 金属的晶体结构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.晶体缺陷点缺陷线缺陷面缺陷二、判断题1．√ 2．√ 3．×4．×三、选择题1．A 2．C 3．C四、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；由很多大小、外形和晶格排列方向均不相同的晶粒所组成的晶体称为多晶体。
五、思考与练习答：三种常见的金属晶格的晶胞名称分别为：（体心立方晶格）（面心立方晶格）（密排六方晶格）§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.冷却速度冷却速度低4.形核长大5.强度硬度塑性二、判断题1．×2．×3．×4．√ 5．√6．√1．CBA 2．B 3．A 4．A四、名词解释1．答：结晶指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。
在结晶的过程中放出的热量称为结晶潜热。
2．答：在固态下，金属随温度的改变由一种晶格转变为另一种晶格的现象称为金属的同素异构转变。
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第八章扩散
8-1 何为扩散？固态扩散有哪些种类？
答：扩散是物质中原子（或）分子的迁移现象，是位置传输的一种方式。
根据扩散过程是否发生浓度变化可分为：自扩散、互扩散
根据扩散方向是否与浓度梯度的方向相同可分为：下坡扩散、上坡扩散
根据扩散过程是否出现新相可分为：原子扩散、反应扩散
8-2 何为上坡扩散和下坡扩散？举例说明。
答：
下坡扩散：原子或分子沿浓度降低的方向进行扩散，使浓度趋于均匀化。
比如铸件的均匀化退火、工件的表面渗碳过程均属于下坡扩散。
上坡扩散：原子或分子沿浓度升高的方向进行扩散，即由低浓度向高浓度方向扩散，使浓度趋于两极分化。
例如奥氏体向珠光体转变过程中，碳原子从浓度较低的奥氏体中向浓度较高的渗碳体中扩散。
8-3 扩散系数的物理意义是什么？影响因素有哪些？
答：扩散系数的物理意义：浓度梯度为1时的扩散通量。
D越大，扩散速度越快。
影响因素：
1、温度：扩散系数与温度呈指数关系，随温度升高，扩散系数急剧增大。
2、键能和晶体结构：键能高，扩散激活能大，扩散系数减小；不同的晶体结构
具有不同的扩散系数：例如从晶体结构来考虑，碳原子在铁素体中的扩散系数比在奥氏体中的大。
3、固溶体类型：不同类型的固溶体，扩散激活能不同，间隙原子的扩散激活能
比置换原子的小，扩散系数大。
4、晶体缺陷：晶体缺陷处，自由能较高，扩散激活能变小，扩散易于进行。
5、化学成分：当合金元素提高合金熔点，扩散系数减小；若降低合金熔点，扩
散系数增加
8-4 固态合金中要发生扩散必须满足那些条件？为什么？
答：
1、扩散需有驱动力。
扩散过程都是在扩散驱动力的作用下进行的，如没有扩散
驱动力，也就不能发生扩散。
2、扩散原子要固溶。
扩散原子在基体中必须由一定的固溶度，形成固溶体，才
能进行固态扩散。
3、温度要足够高。
固态扩散是依靠原子热激活而进行的，温度越高，原子的热
振动越激烈，原子被激活发生迁移的可能性就越大。
4、时间要足够长。
原子在晶体中每跃迁一次最多只能移动0.3-0.5nm的距离，
只有经过相当长的时间才能形成物质的宏观定向迁移。
8-5 铸造合金均匀化退火前的冷塑性变形对均匀化过程有和影响？是加速还是减缓？为什么？
答：加速。
原因：铸造合金经非平衡结晶后，会出现不同程度的枝晶偏析。
根据扩散第二定律可得知，铸锭均匀化退火所需时间与枝晶间距的平方成正比，与扩散系数成反比。
所以在退火前对合金进行冷塑性变形可破碎枝晶，减小枝晶间距，缩短均匀化的时间。
8-6 略（扩散系数计算）
8-7 略（消除枝晶偏析时间计算）
8-8 可否用铅代替铅锡合金做对铁进行钎焊的材料，试分析说明之？
答：不能。
原因：
因为钎焊过程只是钎料熔化，母材仍处於固体状态。
因此要求钎料与母材不但液态时能互溶，固态时也必须互溶，依靠他们之间的互扩散形成牢固的金属结合。
而铅是不固溶于铁的，因此如果以铅来做钎料，铁做母材，则铅是无法扩散到母材中的，无法起到钎焊的效果。
8-9 略
8-10 渗碳是将零件置于渗碳介质中使碳原子进入工件表面，然后以下坡扩散的方式使碳原子从表层向内部扩散的热处理方法。
试问：
1）温度高低对渗碳速度有何影响？
2）渗碳应在奥氏体中还是铁素体中进行？
3）空位密度、位错密度和晶粒大小对渗碳速度有何影响？
答：
1）温度越高，渗碳速度越快。
因为扩散系数随温度升高，急剧增大。
2）在奥氏体中进行。
虽然碳在铁素体中的扩散系数比在奥氏体中大，但是当把钢加热至奥氏体时，一方面温度升高，扩散系数急剧增加；另一方面，奥氏体的溶碳能力急剧增大，可增加渗层深度。
3）空位密度和位错密度越多，渗碳速度越快。
因为缺陷处能量较高，扩散激活能降低，增大扩散系数。
晶粒越小，渗碳速度越快。
因为晶粒越小，晶界面积越大，而原子沿晶界的扩散速度较快。
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