浙大机械制造基础考试复习

题型:名词解释、填空、单选、简述、看图、选做题 成绩:平时 30%,考试 70%

不考:晶体、非铁金属、非金属、表面/化学热处理、毛坯选择(即书上第 2,6,7,8,13 章) 注:这里只整理了老师复习课上提到的重点,不代表不考其他内容。

【第 1 章 金属材料的机械性能】

P15-1:有一紧固螺栓使用后发现有塑性变形,试分析材料的哪些性能指标达不到要求?

屈服强度? s :产生屈服时(s 点)的最小应力。表征抗塑性变形的能力。 弹性变形:外力去除后能够自行恢复的变形。

塑性变形:外力去除后不能完全自动恢复而保留下来的变形,又称永久变形。 抗拉强度? b :材料能承受的最大应力(b 点)。表征材料抵抗断裂的能力。 屈服点:材料发生弹性形变与塑性形变的分界点。 钢的拉伸曲线:

oe 段:弹性变形阶段

es 段:屈服阶段(弹-塑性阶段)

s 点后出现水平段,载荷保持不变, 试样继续伸长。 sb 段:强化阶段 bk 段:缩颈阶段 k 处:断裂 【第 4 章 钢的热处理】

P59-1:热处理加热时的奥氏体晶粒大小与哪些因素有关? 1.加热温度:温度越高,晶粒长大越明显。

2.保温时间:保温时间长,奥氏体晶粒粗大。 3.合金元素:

阻止奥氏体晶粒长大:

能形成稳定碳化物元素(钛、钒、锆、钨、铬等)

形成不溶于奥氏体的氧化物及氮化物的元素(铝)

促进石墨化的元素(硅、镍、钴) 在结构自由存在的元素(铜) 加速奥氏体长大:锰、磷

4.原始组织:接近平衡状态的组织有利于获得细奥氏体晶粒。

过冷奥氏体:因相变和扩散都需要时间,过冷到 A1 线以下的奥氏体不能立即发生转变,暂 时处于不稳定状态奥氏体。不同过冷度下,过冷奥氏体可能转变为贝氏体、马氏体等介稳 定组织。

P59-2:过冷奥氏体在不同温度等温转变时,可获得哪些转变产物?

高温[750℃(A1)~550℃] → 珠光体(P)[实际上还有索氏体(S)和屈氏体(T)]

中温[550℃~240℃(Ms)] → 贝氏体(B) 低温[240℃(Ms)~-40℃(Mf)] → 马氏体(M)

退火:将金属构件加热到高于或低于临界点(Ac1 或 Ac3)的某一温度,保持一定时间,随 后缓慢冷却,从而获得接近平衡状态的组织与性能的金属热处理工艺。

特点:冷却速度慢,得到珠光体。

目的:软化钢件、消除内应力、细化晶粒、改变碳化物的形态及分布。 分类:

完全退火:Ac3 以上保温,完全转变为奥氏体,然后缓冷。

适用对象:亚共析钢

等温退火:加热保温后,快速冷却至低于 Ar1,保温使奥氏体全部分解,再空冷。 适用对象:合金工具钢、高合金钢

球化退火:使碳化物球化。加热到 Ac1+20~30℃,保温,各工艺按不同方式冷却。 适用对象:共析钢、过共析钢 扩散退火(均匀化退火):高温加热 Ac3+150~200℃,长时间保温,慢速冷却。

适用对象:合金钢、重要铸钢件

应用:消除铸造过程中的组织不均匀性(如枝晶偏析)

枝晶偏析:在一个晶粒内化学成份分布不均匀的现象。

去应力退火(低温退火):加热到 Ar1 以下某一温度,缓冷。

应用:消除铸件、锻件、焊接件以及切削加工后的残余应力。

正火:将钢件加热到上临界点(Ac3 或 Acm)以上 40~60℃或更高的温度,保温达到完全奥氏体

化后,在空气中冷却的简便、经济的热处理工艺。

特点:空冷,得到索氏体。晶粒较细小,强度、硬度比退火略高。

目的:晶粒细化,均匀组织,调整硬度。 适用范围:

普通结构零件的最终热处理。 亚共析钢淬火前的预备热处理。 低碳钢提高强度与硬度。

过共析钢以消除网状 Fe3C。 用于消除魏氏组织(针状铁素体)。

淬火:将钢件加热到奥氏体化温度(Ac3 或 Ac1 以上)并保持一定时间,然后以大于临界冷 却速度冷却,以获得非扩散型转变组织,如马氏体、贝氏体和奥氏体等的热处理工艺。

特点:在冷却剂中以适当速度冷却,得到马氏体(主要)、贝氏体。 目的:使过冷奥氏体转变为马氏体或贝氏体,配合不同温度的回火,以提高钢的强度、 硬度、耐磨性、疲劳强度及韧性等。

淬火方法:

1.单液淬火:加热、保温后,在一种冷却介质中冷却。

2.双液淬火:加热、保温后,先水冷,温度降至 300℃时再油冷。

3.马氏体分级淬火:在略高于 Ms 点热浴中保温,再放在空气/油/硝盐浴中冷却。

用于:高碳、高合金钢

4.贝氏体等温淬火:加热、保温后,在高于 Ms 点的盐浴中使 A-体转变为 B 下-体。

用于:尺寸不大、形状复杂、要求高的弹簧、小齿轮、丝锥等 5.冷处理:淬火后,放入更低温度(<0℃)冷却。

用于:要求高硬度、高耐磨性的零件

6.局部淬火:局部加热+全部冷却、或:全部加热+局部冷却 用于:局部要求高硬度、高耐磨性的零件

7.预冷淬火:加热、保温后,先在 A1 以上空冷,再淬入冷却介质。

目的:减少淬火变形。

回火:将淬火后的钢,在 AC1 以下加热、保温后冷却下来的热处理工艺。

目的:

降低脆性,消除或减少内应力。

获得工件所要求的机械性能。 稳定工件尺寸。

对退火难以软化的某些合金钢,采用高温回火将硬度降低,以利切削加工。 回火工艺:

1.低温回火:

温度:150-250℃ 组织:回火马氏体 硬度:HRC58-64

目的:消除部分应力,获得回火马氏体 适用范围:要求高硬度、高耐磨性的零件 2.中温回火:

温度:350-500℃

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