工程材料课后习题答案.doc

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1、一、20钢含碳量平均为0.20%,室温平衡组织为F+P,相为F+Fe3C。1、组织的相对量:WF=(0.77-0.20)/(0.77-0.0218)=76.1828388%=76.2%.WP=l-76.2%=23.8%2、相的相对量:WF=(6.69-0.20)/(6.69-0.0218)=0.97327614648=97.3%WFe3C=1-97.3%=0.026723853513691850874298911250412=2.7%由此看出20钢还有渗碳体的量很少，因此，硬度很低而塑韧性很好。二、T10钢含碳量平均为1.0%,室温平衡纟R织为P+Fe3

2、CII,相为F+Fe3C。1、组织的相对量:WP=(6.69-1.0)/(6.69-0.77)=0.96114864=96.11%WFe3CII=1-96.11%=3.89%2、相的相对量:WF=(6.69-1.0)/(6.69-0.0218)=0.85330374=85.3%WFe3C=l-85.3%=14.7%1）经冷轧后的15钢钢板，要求降低驶度；答：再结晶退火。目的：使变形晶粒重新转变为等轴晶粒，以消除加工硬化现象，降低了硬度，消除内应力。细化晶粒，均匀组织,消除内应力，降低硬度以消除加工硬化现彖。纟R织：等轴晶的大量铁素体和少量珠光体。2）zg

3、35的铸造齿轮答：完全退火。经铸造后的齿轮存在晶粒粗大并不均匀现象，且存在残余内应力。因此退火目的：细化晶粒，均匀组织，消除内应力，降低硬度，改善切削加工性。组织：晶粒均匀细小的铁素体和珠光体。3）锻造过热后的60钢锻坯；答：完全退火。由于锻造过热后组织晶粒剧烈粗化并分布不均匀，且存在残余内应力。因此退火目的：细化晶粒，均匀纟H.织，消除内应力，降低硬度，改善切削加工性。组织：晶粒均匀细小的少量铁素体和大量珠光体。4）具有片状渗碳体的tl2钢坯；答：球化退火。由于tl2钢坯里的渗碳体呈片状，因此不仅硬度高，难以切削加工，而且增大钢的脆性，容易产生淬火变形

4、及开裂。通过球化退火，使层状渗碳体和网状渗碳体变为球状渗碳体，以降低硬度，均匀组织、改善切削加工性。组织：粒状珠光体和球状渗碳体。19.指出下列工件淬火及冋火温度，并说明冋火示获得的纟R织：（1）45钢小轴（要求综合力学性能好）;（2）60钢弹簧；（3）T12钢锂刀。答：（1）AC3+（30-50）°C淬火,（820-840）°C回火（高温），回火索氏体。（2）（400-600）°C淬火，（350-500）°C回火（屮温），冋火托氏体。（3）（760-780）°C淬火，250°C以下冋火（低温），冋火马氏体硅元素的主要作用在于提高合金的淬透性，同时提高屈

5、强比。进行中温回火的日的在于获得冋火屈氏体，具有很高的屈服强度，弹性极限高，并有一定的犁性和韧性。冋火脆性是淬火钢冋火示产生的脆化现象。根据产生脆性的冋火温度范围，可分为低温I''I火脆性和高温P'I火脆性。低温冋火脆性合金钢淬火得到马氏体纟R织后，在250〜4（）0°C温度范囤冋火使钢脆化，其韧性一脆性转化温度明显升高。已脆化的钢不能再用低温冋火加热的方法消除，故又称为“不可逆冋火脆性”。它主要发生在合金结构钢和低合金超高强度钢等钢种。已脆化钢的断口是沿晶断口或是沿晶和准解理混合断口。产生低温冋火脆性的原因，普遍认为：（1）与渗碳体在低温冋火时以薄片状

6、在原奥氏体晶界析出，造成晶界脆化密切相关。（2）杂质元素磷等在原奥氏体晶界偏聚也是造成低温冋火脆性原因2—。含磷低于0.005%的高纯钢并不产生低温冋火脆性。磷在火加热时发生奥氏体晶界偏聚，淬火后保留下來。磷在原奥氏体晶界偏聚和渗碳体冋火时在原奥氏体晶界析出，这两个因素造成沿晶脆断，促成了低温冋火脆性的发生。钢屮合金元素对低温I川火脆性产生较大的影响。骼和镒促进杂质元素磷等在奥氏体晶界偏聚，从而促进低温冋火脆性，鈣和饥基木上没有影响，钿降低低温冋火钢的韧性一脆性转化温度，但尚不足以抑制低温I叫火脆性。硅能推迟冋火时渗碳体析岀，提高其生成温度，故可提高低温

7、冋火脆性发生的温度。高温冋火脆性合金钢淬火得到马氏体组织后，在450〜600°C温度范围冋火；或在650°C冋火示以缓慢冷却速度经过35（）〜6（）0°C；或者在650°C冋火示，在350〜65CTC温度范围长期加热，都使钢产生脆化现象如果已经脆化的钢重新加热到650C然示快冷，可以恢复韧性，因此又称为“可逆冋火脆性”高温冋火脆性表现为钢的韧性一脆性转化温度的升高。高温冋火脆性。敏感度一般用韧化状态和脆化状态的韧性一脆性转化温度Z羌（△□来表示。高温冋火脆性越严重，钢的断」上沿晶断口比例也越高。钢屮元素对高温冋火脆性的作用分成：（1）引发钢的高温冋火脆性

8、的杂质元素如磷、锡、彿等。（2）以不同形式、不同程度促进或减缓高温冋火脆性的合金