搜索
第一章金属晶体结构2、金属晶体中常见的晶格类型有哪几种？属于这几种常见的晶格类型有哪些？体心立方，铁铬钨钼钒。面心立方，铜金银铝铁。密排六方晶格，镁锌钛。4、为什么金属结晶一定要有过冷度？过冷度与冷却速度有什么关系？对结晶后晶粒大小有何影响？结晶温度Tn与理论结晶温度T0之间的温度差成为“过冷度”，要是液体进行结晶，就必须是结晶温度低于理论结晶温度，是液体与晶体之间长生能量差，即“自由能差”形成液体向晶体转变的驱动力，才能完成结晶过程，所以金属结晶一定要有过冷度。冷却速度快，过冷度大，过冷度大，晶粒细小。第二章金属塑性变形1、为什么金属晶粒越细，强度越高，塑性韧性也越好？答：金属的晶粒越细，其晶界的总面积越大，塑性变形的抗力也越大，强化作用也越大；晶粒越细，单位体积的晶粒越多，变形时同样的变形量可以有更多的晶粒来承担，是塑性变形越均匀些，减小应力集中，推迟了最终引起断裂的裂纹的发生合发展，从而提高了金属的塑性和韧性。所以晶粒越细，强度、硬度越高；塑性韧性越好。2、什么叫加工硬化？他给生产带来哪些好处和困难？加工硬化：经过冷态下塑性变形之后的金属的力学性能要发生很大的变化，其强度和硬度随变形量的增加而增加，同时塑性却随之降低，这种现象叫加工硬化或冷作硬化。优点：冷挤压、冷冲压、冷轧制等加工工艺会使产品具有尺寸精度高及表面质量好。缺点：金属的加工硬化使其强度和硬度上升，塑性下降，必然给金属材料的加工带来困难。3、热加工对金属的组织和性能有什么影响？金属在热加工时为什变形阻力较小？热加工后金属的组织与性能产生很大的变化主要表现在以下几个方面：1）经过热加工后，可以把铸态金属中粗大的枝晶、柱状晶以及夹杂物破碎为细小的晶粒，从而是晶粒细化。2）通过热加工，可是铸态金属中的气孔、疏松焊接，提高至密度。3）热加工还可以改变铸态金属中的成分偏析和夹杂物的分布，是原来沿着树枝晶分布的偏析元素和夹杂物发生改变，而是他们沿变形方向拉长分布，形成在宏观监测时通常所称的“流线”。流线时金属的力学性能出现明显的各向异性，与流线平行方向的强度、塑性、韧性明显大于垂直方向相应的性能。4、金属冷加工塑性变形后，组织和性能发生什么变化？组织结构发生的变化：1)为错密度增加，晶粒破碎，亚结构增加。2）晶粒拉长，出现纤维状组织，产生织构现象，晶界模糊不清。3)出现残余应力。性能：金属的加工硬化使其强度和硬度上升，塑性下降，必然给金属材料的加工带来困难；电阻上升，耐蚀性降低8、对冷加工塑像变形金属进行再结晶退火前后的组织和性能有何变化？再结晶的金属在组织上已经完全变成均匀的等轴晶粒，即恢复到它变形前的组织相似的状态，所以力学性能也恢复到它变形以前的性能状态，表现为升高了的强度，硬度重新降下来，下降的了塑性又重新升上去，即消除了加工硬化。第三章二元合金1、什么是相？什么是组织？共晶体（α+β）、次生相αⅠ和βⅡ是相还是组织？相——在金属或合金中，凡是具有相同成分、相同晶体结构并与其他部分有界面分开的均匀的组成部分，均称之为相。组织——固态合金中存在着这种各样具有不同形貌特征的相的组合物，亦即不同组织组合物。（α+β）是组织；αⅠ和βⅡ是组织。（固态合金中相的组成物，通常用希腊字母αβγ……来表示，作为相的代表符号，其符号下方不加角标。组织组成物中向的代表符号通常要在下方加以角标或另加圆括弧，例如α初β初，αⅠ，（α+β），θ片，θ粒，α片等以表达其来源或形貌特征。）2、什么是固溶强化？固溶强化的原因是什么？通过向溶剂金属中溶入溶质元素形成固溶体，而使固体合金强度，硬度升高的现象称为固溶强化。造成固溶强化的原因是，无论形成的是置换固溶体，还是形成的是间隙固溶体，均会导致溶剂金属晶格的畸变，置换原子，间隙原子都可以视为点缺陷。于是在固溶体中的溶质原子周围会形成应力场，该应力场将增加位错运动的阻力，使变形困难，导致固溶体合金对塑性变形的抗力提高，表现为强度与硬度的提高。3、固溶体和金属化合物晶体结构有何不同的特点？两者的性质各有什么特点？固溶体的晶格类型与溶剂金属组元的晶格类型相同，这是固溶体在晶体结构上的基本特点。金属化合物是组元间发生相互作用而生成的一种新相，其晶格类型完全不同于任一组元，一般可以用分子式来大致表示其组成。性能：金属化合物一般具有复杂的晶体结构，熔点高，硬度高，但脆性较大。固溶体强度硬度较高，具有一定的塑性和韧性。6、何谓共晶转变，共析转变？是比较两种转变的异同点。共晶转变：在一定的温度下，由一定成分的液相同时结晶出成分一定且不相同的两个固相的转变，成为共晶转变。共析转变：在一定温度下，由一定成分的固相同时析出两种成分一定且不相同的新固相的转变，成为共析转变。相同：1、恒温进行2、三相共存不同：共晶——液相析出两种固相。共析——固相析出两种固相。7、为什么靠近共晶成分的合金具有优良的铸造性能？而单相固溶体成分合金当液相线与固相线间隔较大时铸造性能不佳，却适合于压力加工？在具有共晶转变的合金系中，靠近恭敬成分的合金流动性最好因此具有良好的铸造性能。液固相线间距离较大，树枝晶越发达，枝晶相互交错，将形成很多封闭的微小区域，经书结晶收缩时得不到外来液体的补充，将导致分散缩孔的形成，分散锁孔就小，而集中缩孔越大，此外结晶温度区间大的合金，铸造时有较大的热烈倾向。单相固溶体的塑性较好，变形阻力较小，变形均匀，不易开裂故压力加工性能好。8、有形状，尺寸相同的两个Cu-Ni合金铸件，一个含90%Ni，另一个含50%Ni，铸后自然冷却，问哪个铸件的枝晶偏析较严重？对合金性能有何影响？如何才能消除枝晶偏析？（1）50%偏析严重；（2）强度、硬度变高，塑性韧性降低，也使合金的抗腐蚀性降低（3）。在固相线下100——200度长时间回火10、Cu-Ni合金系中，什么成分的合金硬度最高？硬度最高的合金铸造性能好不好？请对以上现象加以解释？Ni=50%的合金硬度高。不好，枝晶偏析严重，流动性差，铸造性能差第四章铁碳合金1、何谓金属的同素异构转变？某些固态金属由于温度或压力改变而发生的从一种晶格向另一种晶格的转变2、为什么α—Fe和γ-Fe的比容（单位质量所占的体积，是密度的倒数）不同？一块质量一定的纯铁发生γ-Fe《==》α—Fe转变时，其体积如何变化？因为其致密度不同，α—Fe致密度为0.68，γ-Fe致密度为0.74，所以α—Fe的比容大当由γ-Fe向α—Fe转变时，体积变大，反方向变小4、何谓碳素钢？何谓白口铁？两者的成分、组织和力学性能有何差别？碳钢：ｗｃ0.0218%—2.11%白口铁：ｗｃ2.11%—6.69%碳钢为含有珠光体，渗碳体，铁素体搞成，硬度高，塑性好；白口铁渗碳体多，含有莱氏体，硬度高，脆性大5、试回答下列名词的主要区别B一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体一次渗碳体为条状，从液相中结晶而得；二次渗碳体为网状，从奥氏体中析出；三次渗碳体为点状、小片状，从铁素体中析出C铁素体和α—Fe铁素体为碳溶于α—Fe中所形成的间隙固溶体；α—Fe为体心立方的纯铁D奥氏体与γ-Fe奥氏体为碳溶于γ-Fe中所形成的间隙固溶体；γ-Fe为面心立方的纯铁6、根据Fe—Fe3C相图，说明产生下列现象的原因AT10钢比10钢硬度高因为T10钢渗碳体含量高B在室温下，T8钢比T12钢的抗拉强度（σb）高T8钢没有网状渗碳体，T12钢由珠光体和二次网状渗碳体组成CLd’比P的塑性差Ld’渗碳体多，而且组织基体为渗碳体D在1100℃，40钢能进行锻造，含碳4.0%的白口铁不能锻造40钢即含碳量为0.4%，由单相奥氏体组成；而4.0%的白口铁存在大量莱氏体，其基体为渗碳体E一般要把钢材加热到1000—1250℃的温度下进行热轧或锻造加热到高温能得到塑性良好的单相奥氏体F一般采用低碳钢来制造钢铆钉低碳钢铁素体含量比较高，塑性变形能力强G绑扎物件一般采用铁丝（镀锌低碳钢丝），而起重机吊重需采用60、65或70、75钢制成的钢丝绳因为铁丝塑性好，弹性低，不松动；60、65或70、75钢制成的钢丝绳强度高，不变形H钢适宜于压力加工成形，但其铸造性能不佳；而铸铁适宜于通过铸造成形，但不能通过压力加工成形钢加热到高温能得到塑性较好的单相奥氏体，因此可锻性良好，但熔点高；铸铁熔点低，但渗碳体含量多7、说明铁碳合金中共析转变的产物是什么？它在显微镜下的形态如何？它的机械性能怎样？产物为珠光体，形态为片状，机械性能强度高，具有较好的塑性韧性8、铁碳合金中的渗碳体有几种形态？它们都在什么条件下存在？指出在Fe—Fe3C相图各区域中都有几种渗碳体存在？这些渗碳体的分布特征如何？渗碳体有一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体、共析渗碳体；一次渗碳体从共晶白口铁中析出，为条状，二次渗碳体从奥氏体中析出，为网状，三次渗碳体从铁素体中析出，为点状，共晶渗碳体从液相中析出，为基体，共析渗碳体从奥氏体中析出，为片状；9、什么叫做工业纯铁，亚共析钢，共析钢，过共析钢，亚共晶白口铁，共晶白口铁和过共晶白口铁？怎样从含碳量和组织上区别它们？工业纯铁为工业上应用的ｗｃ0.0218的碳及其他杂质的纯铁,有α—Fe、γ-Fe和δ—Fe；亚共析钢ｗｃ在0.0218%—0.77%,室温下平衡组织F+P；共析钢ｗｃ0.77%,室温下平衡组织P；过共析钢ｗｃ0.77%—2.11%,室温下平衡组织P+Fe3CⅡ；亚共晶白口铁ｗｃ2.11%—4.3%,室温下平衡组织P+Fe3CⅡ+Ld’；共晶白口铁ｗｃ4.3%，室温下平衡组织Ld’；过共晶白口铁ｗｃ4.3—6.69%室温下平衡组织Fe3C1+Ld’第七章铸铁4、指出下列铸铁的类别、用途及性能的主要指标（1）HT150：灰铸铁，适用于承受中等应力（δb=9.81MPa）、摩擦面间单位压力0.49MPa下受磨损的零件以及在弱腐蚀介质中工作的零件。如卧式机床的支柱、底座、齿轮箱、刀架、床身、轴承座、工作台;最小抗拉强度(2)QT450-10:球墨铸铁，农机具：犁铧、犁柱，汽车、拖拉机的轮毂、驱动桥壳体、离合器克、差速器壳、拨叉等最低抗拉强度和最低伸长率(3)KTH350-10：黑心可锻铸铁，有较高的韧性和强度用于承受较高的冲击、振动及扭转负荷下的工作零件，如：汽车、拖拉机前后轮壳、差速器壳、转向节壳、制动器等，农机上的犁刀、犁柱以及铁道零件、冷暖器接头、船用电动壳。最低抗拉强度和伸长率第五章钢的热处理1、示意画出共析碳钢C曲线，并说明共析碳钢C曲线各个区、各线条的意义，进而指出影响C曲线形状和位置的主要因素。答：在转变开始线左方为过冷奥氏体区，转变终了线右方为转变产物区，两线之间为转变进行区，水平线MS为马氏体转变开始温度，水平线Mf为马氏体变终止温度。MS与Mf之间为马氏体转变区。A1~550℃之间为珠光体转变区；550℃~MS之间为贝氏体转变区；MS~Mf之间为马氏体转变区。主要影响因素：（1）含碳量的影响从C曲线位置来看，亚共析钢的C曲线随含碳量的增加而右移，过共析钢的C曲线随含碳量的增加而左移。在碳钢中，以共析钢的C曲线最为靠左。（2）合金元素的影响合金元素的影响除Co以外，所有的合金元素溶入奥氏体后，都增大其稳定性，使C曲线右移。Mo最为强烈。某些碳化物形成元素改变C曲线的形状。（3）奥氏体状态的影响晶粒越粗大，C曲线右移。是淬透性增加。2、何谓钢的临界冷却速度？它的大小受哪些因素影响？它与钢的淬透性有何关系？答：临界冷却温度是获得全部马氏体组织的最小冷却温度。影响因素：1.含碳量对亚共析钢含C量越大，曲线右移；对过共析钢，含碳量升高，C曲线左移。2.合金元素，除了Co以外所有的合金元素都会使C曲线右移。3.奥氏体状态的影响，晶粒越大，C曲线右移。关系：临界冷却速度越小，钢的淬透性越好。4、何谓钢的表面淬火？在生产中哪些情况下应用表面淬火？实施表面淬火的零件为什么通常采用中碳钢制造？答：（1）表面淬火是指利用快速加热装置将工件表面迅速加热至淬火温度，而不等热量传至中心，便立即进行淬火冷却的一种热处理工艺方法。（2）如齿轮和轴类零件是在弯曲、扭转、冲击载荷下工作，因