金属材料与热处理课后习题参考答案

模块八 铸铁

综合训练——课题1 铸铁的石墨化及影响因素 1.答:铸铁是碳的质量分数大于2.11%的铁碳合金。

根据碳在结晶过程中的析出状态以及铸铁特性,铸铁可分为以下几类:

(1)白口铸铁:碳全部或大部分以化合态渗碳体的形式存在,断口呈白亮色。 (2)灰口铸铁:碳全部或大部分以石墨形式存在,断口呈暗灰色。

2.答:铸铁中石墨析出的过程叫石墨化。第一、二阶段石墨化充分得到灰口铸铁,第三个阶段充分石墨化得到F基体;第三个阶段部分石墨化 得到F+P基体;第三个阶段石墨化被抑制 得到P基体。 3.答:铸铁的化学成分和冷却速度是主要因素。 综合训练——课题2 灰铸铁 1.答:组织:钢基体+片状G

钢基体决定了铸铁抗压强度和硬度;

片状G相当于裂纹,使其它性能变差,如抗拉强度、塑性和韧性等。

但G使铸铁具有其特殊性能:铸造性能良好;切削、减磨性能良好;减震性能良好;缺口不敏感性好。

经过孕育处理后的灰铸铁中石墨细化、均匀,使其力学性能大大提高。 2.答:去应力退火。

3.答:因为铸件薄壁处冷却速度快,白口化,硬度大为提高,加工不动。需进行石墨化退火来降低硬度。

4.答:制造齿轮箱所采用的材料为HT200或HT250,热处理为低温退火。 综合训练——课题3 球墨铸铁 1.答:略

2.答:因为球铁中的石墨是球状,对基体割裂比片状石墨小。 3.答:可进行的热处理有:退火、正火、调质、等温淬火 退火目的:去除残余应力-去应力退火;

为了改善切削加工性能,获得铁素体基体-石墨化退火;

当球墨铸铁在铸态下,其基体为珠光体和铁素体,而没有自由渗碳体存在时,为了获

得 铁素体基体,则只需要进行低温退火——低温退火。

正火的目的:是使铸态下基体的混合组织变为珠光体基体,从而提高其强 度和耐磨性。

调质的目的:得到回火索氏体与石墨组织,提高铸件的综合力学性能。 等温淬火的目的:是获得高强度和超高强度球墨铸铁。

模块九 非铁合金

综合训练——课题1 铝合金 1.答:略

2.答:(1)不能热处理强化的铝合金——防锈铝合金,常用的防锈铝合金有3A21(LF21)、5A02(LF2)、5A03(LF3)等。这类合金具有优良的抗蚀性,并有良好的焊接性和塑性,适合于压力加工和焊接。但这类合金不能热处理强化,一般只能用冷 变形来强化。由于防锈铝的切削加工性能差,故适合于制作焊接管道、容器、铆钉、各种生活用具以及其他冷变形零件。

(2)能热处理强化铝合金

①硬铝合金,时效强化,常用来制作飞机大梁、空气螺旋桨、铆钉及蒙皮等。 常用硬铝有2A01(LY1)、2A10(LY10)、2A11(LY11)、2A12(LY12)等。其中2A12是 使用最广泛的高强度硬铝。

②超硬铝合金,时效强化,常用的超硬铝合金有7A03(LC3)、7A04(LC4)、7A09(LC9)等。 ③锻铝合金:主要用于航空仪表工业中形状复杂、强度要求高的锻件。 锻铝合金的牌号用“6A”或“2A”加一组顺序号表示。常用的锻造铝合金有6A02 (LD2)、2A14(LD10)等。

综合训练——课题2 铜合金 1.答:略 2.答:略

3.答:H62中Zn的含量为38%,H68的Zn含量为32%。

当Zn含量小于32%时,锌完全溶于α固溶体中,起固溶强化作用。黄铜的强度和塑性随Zn含量的增加而升高,当Zn含量超过32%时,由于合金组织中出现了脆性的β′相,使塑性下降,而强度继续增高。

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