工程材料及成型工艺基础

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1、工程材料及成型工艺基础第7页1.晶体原子（或离子）在三维空间有规律重复排列的物质2.晶格表示晶体中原子排列形式的空间格架3.晶胞组成晶格的基本几何单元4.晶粒由许多外形不规则的颗粒状小晶体组成，其中每个小晶体都称为晶粒5.同素异构转变同一金属在一定温度下发生晶体结构变化的现象6.回复金属加热到某一温度以上时，通过原子的少量扩散而消除晶粒的晶格扭曲，可显著降低金属的内应力（强度塑性变化不大）7.再结晶金属加热温度较高时，金属原子开始以某些碎晶或杂质为核心生长成新的晶粒，从而完全消除加工硬化（强度硬度下降，塑性提高）8.加工硬化金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现

2、象9.液态金属结晶的必要条件过冷10.获得细晶粒组织的方法变质处理和振动（或搅动）11.依据变质处理在液态金属中加入一定量的变质剂促进非自发形移或抑制晶体的长大；振动加强液态金属的相对运动，从而促进形移，提高形移率，同时能打碎正在生长的枝晶，破碎的枝晶起晶核作用，从而获得细小晶粒12.影响结晶后晶粒大小的因素形移率N和生长线速度G。二者又与过冷度、变质处理、振动或搅动13.晶粒大小对金属的力学性能影响晶粒愈细，不仅其强度、硬度愈高，而且塑形和韧性也愈好14.固溶强化通过溶质原子的溶入形成固溶体以提高合金的强度、硬度的现象15.引起固溶强化的原因固溶体虽保持溶剂的晶格类型，但由于溶质与溶剂原子直

3、径的不同，必将导致溶剂的晶格产生畸变。原子直径之差愈大，溶质原子融入的量愈多，晶格畸变愈严重。晶格畸变增加了位错运动的阻力，使滑移变形难以进行16.含碳量对碳钢力学性能的影响随着C%上升，硬度上升，强度先升后降（0.8%），冲击韧性下降，塑性上升，17.共析钢的奥氏体化过程分为哪几个阶段1界面形核2A核长大3未溶渗碳体溶解4A均匀化18.马氏体的本质马氏体是碳在α—Fe中的过饱和固溶体19.过冷奥氏体在不同温度等温转变时分别获得的产物A1～650℃转变得到粗片状珠光体组织；650～600℃索氏体；600～550℃屈氏体；550℃～Ms转变得到贝氏体；过冷奥氏体迅速冷却到Ms点得到马氏体20.指

4、出Φ20mm的45钢经700℃760℃840℃等温加热，保温后，水冷各获得什么组织，力学性能差别700℃出现自由铁素体，会使钢的硬度降低；760℃得到马氏体组织，硬度和耐磨性提高；840℃得到粗大的马氏体，力学性能恶化同时增加淬火应力使变形和开裂的倾向增大21.45钢经调质处理后硬度为HB240，若再进行200℃回火，是否可使其硬度提高？如果45钢经淬火加低温回火后硬度为HRC57，若再进行560℃回火，是否可使其硬度降低？为什么？1硬度不会提高。原因调质过程中已经过了高温回火，温度大约为600℃，形成了索氏体，而在600℃下索氏体是不能进行组织转变的，但材料的组织应力可进一步减小。2可以，原

5、因加低温回火温度约为150～250℃，其获得组织为马氏体，回火后马氏体在某一温度下进行转变，可以获得屈氏体，所以其硬度可以降低22.指出下列工件的淬火及回火温度范围，并说明其淬火组织和回火组织，以及大致的硬度（1）45钢轴（2）60钢弹簧（3）T12刚锉刀1淬火温度：Ac3以上30～50℃回火温度：高温回火500～650℃淬火组织：马氏体组织回火产物：回火索氏体硬度：HB200～350之间2淬火温度：Ac3以上30～50℃回火温度：中温回火350～500℃淬火组织：细晶粒、高强度高硬度的马氏体回火组织：回火屈氏体硬度：HRC35～45以上3淬火温度：Ac1以上30～50℃回火温度：低温回火15

6、0～250℃淬火组织：细晶粒、高强度高硬度马氏体回火组织：回火马氏体硬度：HRC58～6423.指出下列工件正火的主要目的及正火后获得的组织，20钢齿轮、45钢小轴、T12钢锉刀20钢齿轮：细化晶粒使组织均匀，改善切屑加工性能获得索氏体和铁素体；45钢小轴：细化晶粒使组织均匀，改善切屑加工性能获得索氏体和铁素体；T12刚锉刀：消除组织中的网状渗碳体，为球化退火做好组织准备，提高球化效果获得索氏体24.拟用T10钢制造丝锥，其成品硬度要求HRC60以上，加工工艺路线为轧制→热处理→机加工→热处理→机加工。试问（1）两次热处理工序名称和作用（2）确定最终热处理的工艺参数，并指出获得的显微组织（1）

7、正火和球化退火降低应力和脆性；淬火加低温回火保持工件具有高的硬度和耐磨性（2）淬火温度加热温度为Ac1以上30～50℃，获得组织：马氏体。低温回火温度为150～250℃，获得组织为回火马氏体25.合金钢分类1按合金元素含量分高、中、低合金钢（5%、5～10%、10%以上）2按用途分合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢26.高速钢在空气中能够淬硬，为什么还要淬火并回火三次？能否用一次长时间回火代替？淬