机械制造基础复习主要内容

第一篇 金属材料知识

第一章 金属材料的主要性能

1. 力学性能、强度、塑性、硬度的概念? 表示方法？

F'F力学性能 —— 材料在外力作用下所表现出的特性? ?S?Se — 弹性极限点 K — 断裂点 S — 屈服点 b — 极限载荷点 强度：材料在外力作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力 （1） 屈服强度（σS）是塑性材料选材和评定的依据。 （2）抗拉强度（σb ）是脆性材料选材的依据

塑性：材料在外力作用下，产生永久变形而不引起破坏的能力 伸长率：δ 断面收缩率：ψ δ和ψ值越大，塑性越好 硬度：是材料抵抗更硬的物体压入其内的能力 HRC:HB=1：10

压入载荷（N）压痕的表面积（mm）优点：精确方便 缺点：测量费时，压痕大，不适于成品检验

(1)布氏硬度（HB）：布氏硬度适用HB<450

HB?(2)洛氏硬度（HRC）：洛氏硬度一般用于HB>450 优点： 测试简便、迅速 用于成品检验

缺点：测得的硬度值重复性差，需在不同的部位测试数次

2. 布氏和洛氏硬度法各有什么优缺点？下列情况应采用哪种硬度法来检查其硬度？ 库存钢材 HB 硬质合金刀头 HRA 锻件 HR 台虎钳钳口 HR

3. 下列符号所表示的力学性能指标的名称和含义是什么？

σb 抗拉强度 σs 屈服强度 δ 伸长率 HRC 洛氏硬度 HBS 布氏硬度

第二章 铁碳合金

1. 金属的结晶过程，金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响？如何细化铸态晶粒？

金属是由许多大小、形状、晶格排列方向均不相同的晶粒所组成的多晶体。一般金属的晶粒越细小，其力学性能越好。 细化晶粒的方法

1）变质处理 2）增大过冷度 3）机械的振动和搅拌 4）热处理 5）压力加工再结

1

晶

2. 什么是同素异晶转变？室温和1100℃时的纯铁晶格有什么不同？

在固态下，随着温度的变化，金属的晶体结构从一种晶格类型转变为另一种晶格类型的过程。

室温下 体心立方晶格 1100℃ 面心立方晶格 铁素体 F 奥氏体 A

3. 金属的晶体结构类型? 铁碳合金的基本组织 A、F、M、P

体心立方晶格 面心立方晶格 密排六方晶格 奥氏体（A）— 碳（C）溶入γ-Fe中所形成的固溶体 铁素体（F）— 碳（C）溶入α-Fe中所形成的固溶体。 马氏体（M）----碳在铁素体 中的过饱和固溶体 珠光体（P= F+ Fe3C ）— 是铁素体和渗碳体组成的机械混合物 渗碳体（Fe3C）— 是金属化合物。 6.67%C

莱氏体（Le）— 是奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。 莱氏体（Le）1147℃ 4.3%C 727℃以上为高温Le （A+ Fe 3C）； 727℃以下为低温Le’（ P+ Fe 3C ）；

4. 试绘简化的铁碳合金状态图中钢的部分，标出各特性点的符号，填写个区组织名称。 A—纯铁的熔点 D—Fe3C的熔点。

E—C在γ-Fe中的最大溶解度点。 1147℃ 2.06%C 钢和铁的分界点 C—共晶点，1147℃ 4.3%C G — 纯铁的同素异晶转变点。 912℃ P —C在α-Fe中的最大溶解度点727℃ 0.02%C S —共析点。 727℃ 0.77%℃

2

??Fe??Fe??FeACD线—液相线 AC—析出奥氏体（A） CD—析出 Fe3C

AECF线—固相线 AE—奥氏体（A）析出终了线 ECF—共晶线 1147℃ ES线 — C在γ-Fe中的溶解度曲线。 GS线 — 奥氏体中析出铁素体的开始线A→F GP线 — F析出终了线。

PQ线 — 碳在α-Fe中的溶解度曲线 PSK线 — 共析线 727℃ （1） 单相区：L、F、A、Fe3C

（2） 两相区：L+A、L+ Fe3C、A+F、F+ Fe3C （3） 三相区：L+A+ Fe3C、A+F+ Fe3C

1 共析钢T8钢 室温组织: P ○

2 亚共析钢 45钢 室温组织：F+P ○

3 过共析钢T10钢 P+Fe3C（网状） ○

共晶反应 — 在一定的温度下，由一定成分的液体 同时结晶出一定成分的两个固相的反应。

Le

共析反应—在一定的温度下，由一定成分的固相 同时结晶出不同成分的另外两个固相的反应。

5. 分析在缓慢冷却条件下，45钢和T10钢的结晶过程和室温组织。 共析钢: 亚共析钢: 过共析钢:

3

L

1

1

L+ A

2

A

3

P

L

1

L

L+ A 2

L+ A 2 A

A 3 A+ F 4 P+F 3 A+ Fe3C 4 P+Fe3C