(1)在坐标图上填写状态左下角的全部内容;
(2)分析含碳0.45%的碳钢自1000℃缓冷至常温的组织转变过程; (3)绘出该钢常温下平衡显微组织示意图; (4)计算该钢平衡组织中铁素体与珠光体的相对量。 (5) 试比较45钢和T12钢的机械性能差别并说明原因。
1000 800 ℃ 600 400 200
2.11 C%
45钢平衡显微组织示意图
七、简答题:
1、某汽车重负荷齿轮选用合金渗碳钢20CrMnMo材料制作,其工艺路线如下:
下料→锻造→热处理①→切削加工→热处理②→热处理③→热处理④→喷丸→磨削加工。 试分别说明上述①②③④四项热处理工艺的名称、目的及热处理后的组织。 2、试各举出一类钢材,说明通过热处理方法,可在室温下得到下列组织: ①粒状珠光体 ②针状马氏体 ③回火索氏体 ④回火马氏体 3、奥氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体有何异同?
4、下列零件或工具用何种碳钢制造,说出其名称、至少一个钢号以及其热处理方法:手锯
锯条、普通螺钉、车床主轴、弹簧钢。5、用一根冷拉钢丝绳吊装一大型工件进入热处理炉,并随工件一起加热到1000℃保温,当出炉后再次吊装工件时,钢丝绳发生断裂,试分析其原因。 6、如果其它条件相同,试比较在下列铸造条件下铸件晶粒的大小: 1)金属模浇注与砂型浇注; 2)变质处理与不变质处理; 3)铸成薄件与铸成厚件;
4)浇注时采用震动与不采用震动。
7、何谓共晶反应、包晶反应和共析反应?试比较这三种反应的异同点。
8、以共析钢为例,说明过冷奥氏体在高温(A1—550℃)、中温(550℃—Ms)、低温(Ms以下)三个温度阶段等温转变时,转变的组织及性能特点。
9、对某退火碳素钢进行金相分析,其组织为珠光体+渗碳体(网状),其中珠光体占 93% ,问此碳钢的含碳量大约为多少?
10、在铸造生产中,采用哪些措施控制晶粒大小?
11、珠光体类型组织有哪几种?它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点? 12、指出下列名词的主要区别:
1)弹性变形与塑性变形; 2)韧性断裂与脆性断裂; 3)加工硬化与变质处理; 4)热脆与冷脆。
13、为什么细晶粒钢强度高,塑性、韧性也好?
参考答案
一、判断:(对的打√,错的打×) 1-10、××√×√×√××√ 11-20、×√×√×√××√× 21-30、√√××√××√×× 31-40、××××√××××√
二、填空题:请把答案填在题中横线上。
1、体心立方,面心立方;2、增大过冷度、加入变质剂;3、结晶、同素异构转变;4、珠光体、铁素体、渗碳体;5、表面细晶粒区、中间柱状晶区、内部粗大等轴晶;6、晶界和亚晶界;7、62%;8、冷、热;9、右;10、灰口铸铁、最低抗拉强度;11、羽毛状、针状;12、理论结晶温度、实际结晶温度、大;13、C在γ-Fe、C在α-Fe;14、淬透性、降低;15、低碳钢、中碳钢、高碳钢;16、球墨铸铁、最低抗拉强度、延伸率;17、板条状、针状、板条状;18、伸长率、断面收缩率;19、Fe和C具有复杂结构、铁素体和渗碳体的机械混合物;20、片状、蠕虫状;21、莱氏体、奥氏体、渗碳体。 三、单项选择: 1-10、cabcb,abccb, 11-16、cdcacb。 四、名词解释题:
1、固溶强化:在合金中,随溶质原子的加入发生晶格畸变,形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象。 2、热硬性(红硬性):钢在高温下保持高硬度的能力。 3、调质处理:淬火加高温回火。
4、加工硬化:金属塑性变形时,随变形度的增加,强度和硬度升高,塑性和韧性下降的现象。 5、马氏体:碳原子在α-Fe中的过饱和固溶体。
6、变质处理:在液体金属中加入孕育剂或变质剂,以细化晶粒和改善组织的处理方法。 7、冷加工:在再结晶温度以下的塑性变形加工方式。
8、相:化学成分相同,晶体结构相同并有界面与其他部分分开的均匀组成部分。 9、残余奥氏体:过冷奥氏体向马氏体转变时,马氏体转变结束后剩余的奥氏体。
10、本质晶粒度:根据标准试验方法,在930±10℃保温足够时间(3-8小时)后测定的钢中晶粒的大小。 11、固溶体:合金的组元之间以不同的比例混合,混合后形成的固相的晶格结构与组成合金的某一组元的
相同,这种相称为固溶体。
12、淬硬性:钢在淬火后获得马氏体的最高硬度。
13、奥氏体:奥氏体是碳在??Fe中形成的间隙固溶体,面心立方晶格。 14、铁素体:铁素体是碳在??Fe中形成的间隙固溶体,为体心立方晶格。
15、同素异构转变:由于条件(温度或压力)变化引起金属晶体结构的转变,称同素异构转变。 五、材料判别:
a-3; b-10; c-9; d-6; e-7; f-8; g-2; h-5; i-1 j-4 。 六、铁碳合金状态图
第1题 答题要点:
解1:
解2:
T10A为过共析钢,在1000℃时其组织为A,冷却下来遇到Acm线时开始析出Fe3CⅡ,继续冷却到共析线时,开始发生共析转变,在共析线以下,其组织为P和Fe3CⅡ 自1000℃缓冷至常温的组织转变过程如下图所示。
解3:T10A钢平衡显微组织示意图。