工程材料力学性能(张勤勇、陈宝书、冯宁博)

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1、合金元素：为保证获得所要求的组织结构，物理、化学性能而特别添加到钢中的化学元素。合金钢：在化学成分上特别添加合金元素用以保证一定的生产和加工工艺以及所要求的组织与性能的铁基合金。奥氏体形成元素：使A3点↓，A4点↑，在较宽的成分范围内，促使奥氏体形成。铁素体形成元素：使A3点↑，A4点↓，在较宽的成分范围内，促进铁素体形成。二次淬火：已淬火的高合金钢中的残余奥氏体在回火冷却中转变为马氏体的现象。二次硬化：钢在回火时出现的硬度回升现象。调质钢：经过调质处理后，能获得良好的综合力学性能的钢种。铸铁的石墨化：铸铁中碳原子析出和形成石墨的过程球墨铸铁：石墨呈球状分布的

2、灰口铸铁。铸铁的热生长：铸铁在反复加热、冷却时会发生体积膨胀的现象。硅铝明：是以硅为主要合金元素的一类铸造铝合金白铜：Ni的质量分数低于50%的铜镍合金定比碳定律:合金元素及碳含量满足合金碳化物分子式中定比关系时，二次硬化效应最好。红硬性：钢在受热条件下仍能保持足够高的硬度和切削能力的性能。高速钢：一种高碳且含有大量碳化物形成元素的高合金钢。基体钢：成分与高速钢淬火组织中基体的化学成分相同的钢种。耐酸钢:能够抵抗强腐蚀介质腐蚀的钢。晶间腐蚀:沿晶粒边缘进行的腐蚀。应力腐蚀:在腐蚀介质及拉应力作用下，金属发生的破裂现象。固溶体的n/8定律：Cr加入钢中时，当Cr

3、的质量分数达到1/8、2/8、3/8。。。原子比时，Fe的电极电位就跳跃式的增高，腐蚀亦跳跃式的显著减弱。热稳定钢：在高温下长期工作不致因介质腐蚀而破坏钢。热强刚：在高温下仍具有足够的强度不会大量变形或破断的钢。3、合金钢二次硬化现象的本质是什么？对钢的性能有什么影响？本质是：弥散强化。二次硬化：钢在回火时出现的硬度回升现象。原因特殊碳化物的弥散硬化+二次淬火。影响：（1）合金的硬度提高。(2)弥散质点的数量愈多，二次硬化效应愈大。(3)二次硬化峰也与回火时残余奥氏体→马氏体(二次淬火)相联系。（4）V、Nb、Ti、Mo、W和高Cr钢中均显示二次硬化效应。5

4、、GCr15钢从钢锭到成品，要经过以下几个温度范围的热处理工序，说明每个工序的名称、目的和热处理后的组织。1150~1200℃：扩散退火；消除碳化物液析和碳化物带状组织。组织：细片状P+二次碳化物770~810℃：球化退火；↓钢的硬度，以利于切削加工。组织：细小的球状珠光体和均匀分布的细粒状碳化物。830~860℃：淬火；获得HRC64-66，奥氏体晶粒度5-8级的马氏体。组织：隐晶M基体+粒状碳化物+残余A160±5℃：回火；减少或消除淬火内应力，防止工件变形或开裂。组织：回火M+细粒状碳化物+残余A。-60℃：冷处理；避免在长期保存或使用过程中会发生变形。

5、组织：回火M+细粒状碳化物+极少量残余A。6、分析低碳马氏体型结构钢的性能特点及应用范围。(1)良好的韧性消除了部分淬火应力(2)高的抗拉强度和低的脆性转化温度低碳M钢适用于在严寒地带室外工作的机件及低温下要求高强度和韧性的机件。(3)缺口敏感性和疲劳缺口敏感度低低碳M钢不但在静载荷下具有低的缺口敏感性，而且还具有低的疲劳缺口敏感度(4)良好的工艺性能良好的冷加工性、可焊性，较低的热处理脱碳倾向和变形和开裂倾向。2、球墨铸铁可以进行哪几种类型的淬火回火处理？说明处理后的组织与性能特点。淬火高温回火：组织：回火S+G球。性能特点：调质后具有比正火高的综合力学性能

6、，可代替部分钢件制造重要的结构零件。淬火低温回火：组织：回火M+少量残余A+G球。性能特点：很高的硬度(55～61)HRC和很好的耐磨性，但塑、韧性较差，用于要求高耐磨性的零件。淬火中温回火：组织：回火T+G球。性能特点：较高的弹性、韧性及良好的耐磨性，用于要求具有一定弹性、耐磨性及热稳定性的零件。4、白口铸铁和灰口铸铁的组织与性能的主要区别是什么？1、白口铸铁第一、二、三阶段石墨化完全不进行完全按照Fe-Fe3C相图结晶得到的铸铁其组织中存在共晶莱氏体断口白亮。由于有大量硬而脆的Fe3c白口铸铁硬度高、脆性大、很难加工。2、灰口铸铁第一、二阶段石墨化充分进行

7、铸铁中的碳大部或全部以自由状态片状石墨存在。断口呈灰色。它具有良好铸造性能、切削加工性好，减磨性，耐磨性好、加上它熔化配料简单。成本低、广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨件。2、与铝合金相比，镁合金的热处理有哪些特点？1)淬火加热温度较低，加热速度不宜过快，保温时间较长。2)淬火冷却可采用空冷或在70～100℃水中冷却。3）切忌用硝盐浴炉加热，一般在真空热处理炉、箱式电炉或井式电炉中加热4）镁合金一般都采用人工时效处理7．高速钢的热处理有什么特点？（1）预先热处理：球化退火。目的：降低硬度，便于切削；为淬火作组织准备；工艺：缓冷球化及等温球化。退火组织：S+球状

8、碳化物。硬度HB207-255（2）最