金属材料与热处理习题册参考答案 下载本文

19.A C B

20.C

名词解释:

1.共晶转变与共析转变

共晶转变是指结晶时由液相中同时结晶出两种不同的固相;共析转变则是由一个固相中同时析出两种不同的固相。 2.固溶强化与加工硬化 在固溶体形成过程中,溶质原子溶入后都会使溶剂晶格发生畸变,从而使合金对变形的抗力增加,而使金属材料强度、硬度提高的现象称为固溶强化; 冷塑性变形时使晶粒的外形发生变化外,还会使晶粒内部的位错密度增加,晶格畸变加剧,从而使金属随着变形量的增加,使其强度、硬度提高,而塑性、韧性下降。这种现象称为“形变强化”或“加工硬化”。 3.08F——脱氧状态不完全(沸腾钢)含碳量为0.08% 的优质碳素结构钢。 4.45——含碳量为0.45% 的优质碳素结构钢。

5.65Mn——含碳量为0.65% 具有较高含锰量的优质碳素结构钢。 6.T12A——含碳量为1.2%的高级优质碳素工具钢。

7.ZG340—640——屈服强度不小于340MP,抗拉强度不小于640MP的铸钢。

8.Q235—A?F——屈服强度不小于235MP,质量等级为A级,脱氧状态不完全(沸腾钢)的碳素结构钢。

思考与练习 1.(略) 2.

特性点 含义 温度(℃) 含碳量(%) A 纯铁的熔点 1538 0

E 碳在γ—Fe中的最大溶解度点 1148 2.11 G 纯铁的同素异构转变点α—Fe γ—Fe

912 0

C 共晶点,LC (A+Fe3C) 1148 4.3

S 共析点AS (F+ Fe3C) 727 0.77

D 渗碳体的熔点 1227 6.69

特性线 含义

ACD 液相线——此线之上为液相区域,线上点为对应成分合金结晶时的开始温度。

ECF 共晶线,LC (A+Fe3C)PSK 共析线,亦称A1线。AS (F+ Fe3C)

AECF 固相线——此线之下为固相区域,线上点为对应成分合金的结晶终了温度。

GS 亦称A3线。冷却时从不同含碳量的奥氏体中析出铁素体的开始线。 ES 亦称Acm线。碳在γ—Fe中的溶解度曲线。 3.

(1)由相图可知,随含碳量增加钢中的硬质相渗碳体的比例随之增加,所以1%的铁碳合金比含碳量0.5 %的铁碳合金硬度高。

(2)由相图可知,当把钢加热到1000~1250℃,其组织恰好处于单一的奥氏体状态,此时钢材的塑性好,塑性抗力小,所以最适合进行锻轧加工。 (3)由相图可知,靠近共晶成分的铁碳合金的结晶温度区间较小,结晶温度最低。所以流动性好,且结晶时不易出现偏析现象。

4.不能。因为它们的工作性质不同,受力情况有很大不同它们的加工工艺也不同。所以必须选择性能不同的材料制造。

5.因为白口铸铁中的基本相主要是渗碳体,又硬又脆很难进行切削加工。所以一般不能直接作为机加工零件的材料,但铸造犁、铧等农具则可以很好的利用其硬度高耐用磨性好的这一优点。

第四章 钢的热处理 填空题

1. 固态加热 保温 冷却 组织结构 铁具有同素异构转变

2. 退火 正火 淬火 回火 表面淬火 表面化学热处理 3. 形成 晶粒长大 4. 加热温度 保温时间

5. 珠光体型 贝氏体型 马氏体型

6. 温度越低或过冷度越大 抗力 强度 硬度 7. 上贝氏体 下贝氏体 下贝氏体 8. 170~230HBW 正火 球化退火 9. 临界冷却速度V临 Mf 残余奥氏体

10. 针状 硬度高而脆性大 板条状 强度 韧性 含碳量 含碳量 11. 油 水 盐水 碱水 增加 水 油

12. 单液淬火法、双介质淬火、马氏体分级淬火贝氏体等温淬火 13. 铁的晶格 碳原子的扩散 碳 α-Fe 间隙固溶体

14. 氧化与脱碳、过热和过烧、变形与开裂、硬度不足与节软点 15. 回火处理 稳定组织 消除内应力

16. 强度、硬度 塑性、韧性 低温回火、中温回火 高温回火 17. 淬火+高温回火 综合力学性能

18. 火焰加热表面淬火 感应加热表面淬火 电接触表面加热淬火 激光加热表面淬火

19. 分解 吸收 扩散 表面渗碳 表面渗氮 表面碳氮共渗

20. 为预备热处理 最终热处理 选择题 1.C 2.B 3.A

4.B?????? 5.C 6.B 7.A 8.C

9.A 10.B 11.B 12.C

13.C????? 14.C B 15.D B 16.C

17.C????? 18.C 19.A 20.B 判断题 1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.√ 6.√ 7.× 8.× 9.√ 10.× 11.√ 12.× 13.√ 14.√

15.√

16.√ 17.× 18.× 19.√ 20.× 21.√ 名词解释

1.答:碳在α-Fe中的过饱和固溶体,称为马氏体。

2.答:冷却到A1线以下而又尚未转变的奥氏体称为过冷奥氏体;马氏体转变不能完全进行到底,冷却到MS线以下转变停止时仍未能转变的奥氏体称为残余奥氏体。

3.答:退火是指将钢加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却(一般随炉冷却)的热处理工艺;正火是指将钢加热到AC3或Accm以上30℃~50℃,保温适当的时间后,在空气中冷却的工艺方法。

4.答:将钢件加热到Ac3或Ac1 以上的适当温度,经保温后快速冷却(冷却速度大于 v临),以获得马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺称为淬火;而将淬火后的钢重新加热到Ac1点以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。

5.答:淬透性是指在规定条件下,钢在淬火冷却时获得马氏体组织深度的能力;而淬硬性是指钢在理想的淬火条件下,获得马氏体后所能达到的最高硬度。 6.答:钢的渗碳是指将钢件置于渗碳介质中加热并保温,使碳原子渗入工件表层的化学热处理工艺,其目的是提高钢件表层的含碳量;在一定温度下,?使活性氮原子渗入工件表面的化学热处理工艺称为渗氮。渗氮的目的是提高零件表面的硬度、耐磨性、耐蚀性及疲劳强度。 思考题

1.答:用工具钢制造的麻花钻通常是通过淬火加低温回火来达到其高硬度高耐磨性的,若刃磨时不及时冷却,当温度过高时就会失去硬度(退火)。 2.答:可通过完全退火改善其塑性后再进行成形工序,或边加热边弯形的方法,以避免因弯折成形时产生加工硬化而出现裂纹。

3.答:可通过正火的方法来消除应力、降低硬度改善切削加工性能。 4.答:轧制后应对毛坯进行正火+球化退火的热理,以消除网状渗碳体、降低材料硬度,以便于后续的机加工序的进行;机加成形后再通过整体加热,刃部浸入淬火介质进行局部淬火+低温回火的方法来满足这一要求。

第四章 合金钢 填空题 1. 强化铁素体 形成碳化物 细化晶粒 提高钢的淬透性 提钢的高回火

稳定性

2. 钴 稳定性 右 临界冷却速度 淬透性

3. 金结构钢 合金工具钢 特殊性能钢 合金合金渗碳钢 合金调质钢 合金弹簧钢

滚动轴承钢

4. 热轧 退火正火 结构件

5. 渗碳+淬火+低温回火 耐疲劳性 冲击载荷 6. 受力复杂 良好综合力学性能 7. 工具 耐磨

8. 球化退火 淬火+低温回火 9. 刃具钢 模具钢 量具钢

10. CrWMn 低速刀具

11. 红硬性 切削速度较高 形状复杂 12. 冷作模具钢 热作模具钢 13. 硬度 耐磨性 耐蚀性

14. 铬 铬镍 铬锰 马氏体 铁素体 奥氏体 15. 冲击 硬化 选择题 1.B 2.C

3.A 4.A 5.A 6.B

7.A B C G K D E H F I J A K B C D E F I 8.B G E F C A D 9.A E B C D 10.B 判断题 1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.× 6.× 7.√ 8.× 9.√