工程材料及成形技術(shù)基礎(chǔ)課后習(xí)題參考答案
篇一：工程材料及成型技術(shù)基礎(chǔ)(呂廣庶_張?jiān)鱛著)_課后習(xí)題答案
第一章金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶
1．解釋下列名詞
點(diǎn)缺陷，線缺陷，面缺陷，亞晶粒，亞晶界，刃型位錯(cuò)，單晶體，多晶體， 過(guò)冷度，自發(fā)形核，非自發(fā)形核，變質(zhì)處理，變質(zhì)劑。
答：點(diǎn)缺陷：原子排列不規(guī)則的區(qū)域在空間三個(gè)方向尺寸都很小，主要指空位間隙原子、置換原子等。
線缺陷：原子排列的不規(guī)則區(qū)域在空間一個(gè)方向上的尺寸很大，而在其余兩個(gè)方向上的尺寸很小。如位錯(cuò)。
面缺陷：原子排列不規(guī)則的區(qū)域在空間兩個(gè)方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亞晶界。
亞晶粒：在多晶體的每一個(gè)晶粒內(nèi)，晶格位向也并非完全一致，而是存在著許多尺寸很小、位向差很小的小晶塊，它們相互鑲嵌而成晶粒，稱亞晶粒。
亞晶界：兩相鄰亞晶粒間的邊界稱為亞晶界。
刃型位錯(cuò)：位錯(cuò)可認(rèn)為是晶格中一部分晶體相對(duì)于另一部分晶體的局部滑移而造成。滑移部分與未滑移部分的交界線即為位錯(cuò)線。如果相對(duì)滑移的結(jié)果上半部分多出一半原子面，多余半原子面的邊緣好像插入晶體中的一把刀的刃口，故稱“刃型位錯(cuò)”。
單晶體：如果一塊晶體，其內(nèi)部的晶格位向完全一致，則稱這塊晶體為單晶體。
多晶體：由多種晶粒組成的晶體結(jié)構(gòu)稱為“多晶體”。
過(guò)冷度：實(shí)際結(jié)晶溫度與理論結(jié)晶溫度之差稱為過(guò)冷度。
自發(fā)形核：在一定條件下，從液態(tài)金屬中直接產(chǎn)生，原子呈規(guī)則排列的結(jié)晶核心。
非自發(fā)形核：是液態(tài)金屬依附在一些未溶顆粒表面所形成的晶核。
變質(zhì)處理：在液態(tài)金屬結(jié)晶前，特意加入某些難熔固態(tài)顆粒，造成大量可以成為非自發(fā)晶核的固態(tài)質(zhì)點(diǎn)，使結(jié)晶時(shí)的晶核數(shù)目大大增加，從而提高了形核率，細(xì)化晶粒，這種處理方法即為變質(zhì)處理。
變質(zhì)劑：在澆注前所加入的難熔雜質(zhì)稱為變質(zhì)劑。
2.常見(jiàn)的金屬晶體結(jié)構(gòu)有哪幾種？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、 Pb 、 Cr 、 V 、Mg、Zn 各屬何種晶體結(jié)構(gòu)？
答：常見(jiàn)金屬晶體結(jié)構(gòu)：體心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格；
α－Fe、Cr、V屬于體心立方晶格；
γ－Fe 、Al、Cu、Ni、Pb屬于面心立方晶格；
Mg、Zn屬于密排六方晶格；
3.配位數(shù)和致密度可以用來(lái)說(shuō)明哪些問(wèn)題？
答：用來(lái)說(shuō)明晶體中原子排列的緊密程度。晶體中配位數(shù)和致密度越大，則晶體中原子排列越緊密。
4.晶面指數(shù)和晶向指數(shù)有什么不同？
答：晶向是指晶格中各種原子列的位向，用晶向指數(shù)來(lái)表示，形式為uvw；晶面是指晶格中不同方位上的原子面，用晶面指數(shù)來(lái)表示，形式為hkl。
5.實(shí)際晶體中的點(diǎn)缺陷，線缺陷和面缺陷對(duì)金屬性能有何影響？
答：如果金屬中無(wú)晶體缺陷時(shí)，通過(guò)理論計(jì)算具有極高的強(qiáng)度，隨著晶體中缺陷的增加，金屬的強(qiáng)度迅速下降，當(dāng)缺陷增加到一定值后，金屬的強(qiáng)度又隨晶體缺陷的增加而增加。因此，無(wú)論點(diǎn)缺陷，線缺陷和面缺陷都會(huì)造成晶格崎變，從而使晶體強(qiáng)度增加。同時(shí)晶體缺陷的存在還會(huì)增加金屬的電阻，降低金屬的抗腐蝕性能。
6.為何單晶體具有各向異性，而多晶體在一般情況下不顯示出各向異性？ 答：因?yàn)閱尉w內(nèi)各個(gè)方向上原子排列密度不同，造成原子間結(jié)合力不同，因而表現(xiàn)出各向異性；而多晶體是由很多個(gè)單晶體所組成，它在各個(gè)方向上的力相互抵消平衡，因而表現(xiàn)各向同性。
7.過(guò)冷度與冷卻速度有何關(guān)系？它對(duì)金屬結(jié)晶過(guò)程有何影響？對(duì)鑄件晶粒大小有何影響？
答：①冷卻速度越大，則過(guò)冷度也越大。②隨著冷卻速度的增大，則晶體內(nèi)形
核率和長(zhǎng)大速度都加快，加速結(jié)晶過(guò)程的進(jìn)行，但當(dāng)冷速達(dá)到一定值以后則結(jié)晶過(guò)程將減慢，因?yàn)檫@時(shí)原子的擴(kuò)散能力減弱。③過(guò)冷度增大，ΔF大，結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力大，形核率和長(zhǎng)大速度都大，且N的增加比G增加得快，提高了N與G的比值，晶粒變細(xì)，但過(guò)冷度過(guò)大，對(duì)晶粒細(xì)化不利，結(jié)晶發(fā)生困難。
8.金屬結(jié)晶的基本規(guī)律是什么？晶核的形成率和成長(zhǎng)率受到哪些因素的影響？
答：①金屬結(jié)晶的基本規(guī)律是形核和核長(zhǎng)大。②受到過(guò)冷度的影響，隨著過(guò)冷度的增大，晶核的形成率和成長(zhǎng)率都增大，但形成率的增長(zhǎng)比成長(zhǎng)率的增長(zhǎng)快；同時(shí)外來(lái)難熔雜質(zhì)以及振動(dòng)和攪拌的方法也會(huì)增大形核率。
9.在鑄造生產(chǎn)中，采用哪些措施控制晶粒大��？在生產(chǎn)中如何應(yīng)用變質(zhì)處理？
答：①采用的方法：變質(zhì)處理，鋼模鑄造以及在砂模中加冷鐵以加快冷卻速度的方法來(lái)控制晶粒大小。②變質(zhì)處理：在液態(tài)金屬結(jié)晶前，特意加入某些難熔固態(tài)顆粒，造成大量可以成為非自發(fā)晶核的固態(tài)質(zhì)點(diǎn)，使結(jié)晶時(shí)的晶核數(shù)目大大增加，從而提高了形核率，細(xì)化晶粒。③機(jī)械振動(dòng)、攪拌。
第二章金屬的塑性變形與再結(jié)晶
1．解釋下列名詞：
加工硬化、回復(fù)、再結(jié)晶、熱加工、冷加工。
答：加工硬化：隨著塑性變形的增加，金屬的強(qiáng)度、硬度迅速增加；塑性、韌性迅速下降的現(xiàn)象。
回復(fù)：為了消除金屬的加工硬化現(xiàn)象，將變形金屬加熱到某一溫度，以使其組織和性能發(fā)生變化。在加熱溫度較低時(shí)，原子的活動(dòng)能力不大，這時(shí)金屬的晶粒大小和形狀沒(méi)有明顯的變化，只是在晶內(nèi)發(fā)生點(diǎn)缺陷的消失以及位錯(cuò)的遷移等變化，因此，這時(shí)金屬的強(qiáng)度、硬度和塑性等機(jī)械性能變化不大，而只是使內(nèi)應(yīng)力及電阻率等性能顯著降低。此階段為回復(fù)階段。
再結(jié)晶：被加熱到較高的溫度時(shí)，原子也具有較大的活動(dòng)能力，使晶粒的外形開(kāi)始變化。從破碎拉長(zhǎng)的晶粒變成新的等軸晶粒。和變形前的晶粒形狀相似，晶格類型相同，把這一階段稱為“再結(jié)晶”。
熱加工：將金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上一定溫度進(jìn)行壓力加工。 冷加工：在再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行的壓力加工。
2．產(chǎn)生加工硬化的原因是什么？加工硬化在金屬加工中有什么利弊？
答：①隨著變形的增加，晶粒逐漸被拉長(zhǎng)，直至破碎，這樣使各晶粒都破碎成
細(xì)碎的亞晶粒，變形愈大，晶粒破碎的程度愈大，這樣使位錯(cuò)密度顯著增加；同時(shí)細(xì)碎的亞晶粒也隨著晶粒的拉長(zhǎng)而被拉長(zhǎng)。因此，隨著變形量的增加，由于晶粒破碎和位錯(cuò)密度的增加，金屬的'塑性變形抗力將迅速增大，即強(qiáng)度和硬度顯著提高，而塑性和韌性下降產(chǎn)生所謂“加工硬化”現(xiàn)象。②金屬的加工硬化現(xiàn)象會(huì)給金屬的進(jìn)一步加工帶來(lái)困難，如鋼板在冷軋過(guò)程中會(huì)越軋?jiān)接�，以致最后軋不�?dòng)。另一方面人們可以利用加工硬化現(xiàn)象，來(lái)提高金屬?gòu)?qiáng)度和硬度，如冷拔高強(qiáng)度鋼絲就是利用冷加工變形產(chǎn)生的加工硬化來(lái)提高鋼絲的強(qiáng)度的。加工硬化也是某些壓力加工工藝能夠?qū)崿F(xiàn)的重要因素。如冷拉鋼絲拉過(guò)�？椎牟糠�，由于發(fā)生了加工硬化，不再繼續(xù)變形而使變形轉(zhuǎn)移到尚未拉過(guò)�？椎牟糠�，這樣鋼絲才可以繼續(xù)通過(guò)�？锥尚�。
3．劃分冷加工和熱加工的主要條件是什么？
答：主要是再結(jié)晶溫度。在再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行的壓力加工為冷加工，產(chǎn)生加
工硬化現(xiàn)象；反之為熱加工，產(chǎn)生的加工硬化現(xiàn)象被再結(jié)晶所消除。
4．與冷加工比較，熱加工給金屬件帶來(lái)的益處有哪些？
答：（1）通過(guò)熱加工，可使鑄態(tài)金屬中的氣孔焊合，從而使其致密度得以提高。
�。�2）通過(guò)熱加工，可使鑄態(tài)金屬中的枝晶和柱狀晶破碎，從而使晶粒細(xì)化，機(jī)械性能提高。
�。�3）通過(guò)熱加工，可使鑄態(tài)金屬中的枝晶偏析和非金屬夾雜分布發(fā)生改變，使它們沿著變形的方向細(xì)碎拉長(zhǎng)，形成熱壓力加工“纖維組織”（流線），使縱向的強(qiáng)度、塑性和韌性顯著大于橫向。如果合理利用熱加工流線，盡量使流線與零件工作時(shí)承受的最大拉應(yīng)力方向一致，而與外加切應(yīng)力或沖擊力相垂直，可提高零件使用壽命。
篇二：工程材料與技術(shù)成型基礎(chǔ)課后習(xí)題答案
第一章
1-1由拉伸試驗(yàn)可以得出哪些力學(xué)性能指標(biāo)在工程上這些指標(biāo)是如何定義的答:強(qiáng)度和韌性.強(qiáng)度(σb)材料抵抗塑性變形和斷裂的能力稱為強(qiáng)度;塑性(δ)材料在外力作用下產(chǎn)生永久變形而不被破壞的能力.強(qiáng)度指標(biāo)里主要測(cè)的是:彈性極限,屈服點(diǎn),抗拉強(qiáng)度等.塑性指標(biāo)里主要測(cè)的是:伸長(zhǎng)率,斷面收縮率.
1-2
1-3銼刀:HRC 黃銅軸套:HB 供應(yīng)狀態(tài)的各種非合金鋼鋼材：HB 硬質(zhì)合金刀片：HRA,HV 耐磨工件的表面硬化層：HV
調(diào)質(zhì)態(tài)的機(jī)床主軸：HRC 鑄鐵機(jī)床床身：HB 鋁合金半成品：HB 1-4HRC=10HBS,90HRB=210HBS,HV=HBS
800HV>45HRC>240HBS>90HRB
1-7
材料在加工制造中表現(xiàn)出的性能，顯示了加工制造的難易程度。包括鑄造性，鍛造性，切削加工性，熱處理性。
第二章
2-2 答:因?yàn)棣?Fe為面心立方晶格,一個(gè)晶胞含4個(gè)原子,致密度為0.74;γ-Fe冷卻到912°C后轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Fe后，變成體心立方晶格，一個(gè)晶胞含2個(gè)原子，致密度為0.68，盡管γ-Fe的晶格常數(shù)大于α-Fe的晶格常數(shù)，但多的體積部分抵不上因原子排列不同γ-Fe變成α-Fe體積增大的部分，故γ-Fe冷卻到912℃后轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Fe時(shí)體積反而增大。 2-3.答：（1）過(guò)冷度理論結(jié)晶溫度與實(shí)際結(jié)晶溫度只差。
�。�2）冷速越快則過(guò)冷度越大，同理，冷速越小則過(guò)冷度越小
（3）過(guò)冷度越大則晶粒越小，同理，過(guò)冷度越小則晶粒越大。過(guò)冷度增大，結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力越大，形核率和長(zhǎng)大速度都大，但過(guò)冷度過(guò)大，對(duì)晶粒細(xì)化不利，結(jié)晶發(fā)生困難。
2-4：
答：（1）在一般情況下，晶粒越小，其強(qiáng)度塑性韌性也越高。
�。�2）因?yàn)榫ЯＴ叫t晶界形成就越多，產(chǎn)生晶體缺陷，在晶界處晶格處于畸變狀態(tài)，故晶界能量高因此晶粒的大小對(duì)金屬的力學(xué)性能有影響。
�。�3）在凝固階段晶粒細(xì)化的途徑有下列三種：
�、偬岣呓Y(jié)晶時(shí)的冷卻速度增加過(guò)冷度
�、谶M(jìn)行變質(zhì)處理處理：在液態(tài)金屬澆筑前人工后加入少量的變質(zhì)劑，從而形成大量非自發(fā)結(jié)晶核心而得到細(xì)晶粒組織。
③在液態(tài)金屬結(jié)晶時(shí)采用機(jī)械振動(dòng)，超聲波振動(dòng)，電磁攪拌等。
2-5
答：（1）固溶體是溶質(zhì)原子溶于溶劑晶格中而保持溶劑晶格類型的合金相。
�。�2）固溶體中溶劑由于溶質(zhì)原子的溶入造成固溶體晶格產(chǎn)生畸變，使合金的強(qiáng)度與硬度提高，而塑性與韌性略有下降。
�。�3）通過(guò)溶入原子，使合金強(qiáng)度與硬度提高的辦法稱之為固溶強(qiáng)化。 2-6答(1)金屬化合物是指合金組元之間相互作用形成具有金屬特征的物質(zhì);
(2)金屬化合物的晶格類型和性能不同與組元,具有熔點(diǎn)高,硬度高,脆性大的特點(diǎn).他在合金中能提高其硬度強(qiáng)度,但降低其塑性韌性.
(3)如果金屬化合物呈細(xì)小顆粒均勻分布在固溶體的基本相上,則將使合金的輕度硬度耐磨性明顯提高,這一現(xiàn)象稱彌散強(qiáng)化.
2-10
看落在單相區(qū)還是雙相區(qū),若是單相區(qū),就是本身的質(zhì)量分?jǐn)?shù),若是雙相區(qū)利用杠桿定理看) 1)0.4%:1400℃0.4%; 1100℃0.4%; 800℃ 0.45%
2)0.77%: 1400℃0.77%;1100℃0.77%;800℃ 0.77%
3)1.2%:1400℃0.77%;1100℃1.20%； 800℃ 1.0%
2-12
答：1）含碳越多，滲碳體越多，因而表現(xiàn)的比0.4%的剛硬度高。含碳超過(guò)0.9%時(shí)，析出的二次滲碳體在晶界形成連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)狀，使得剛脆性增加，硬度下降，因而比1.2%的強(qiáng)度高。
2）鉚釘?shù)氖褂脠?chǎng)合要求有一定的強(qiáng)度，但是最重要的要求是有一定的塑性，所以需要少量滲碳體以保持鉚釘有足夠的強(qiáng)度，保留大部分鐵素體以保持鉚釘?shù)乃苄�，因此，鉚釘就必須選擇低碳鋼來(lái)制造。
3）因?yàn)殍F絲含碳量低，所以塑性好，易變性適用于綁扎。同理鋼絲繩強(qiáng)度高，耐磨性好，彈性好適應(yīng)于吊重物。
4）含碳量0.4%的鋼在1000攝氏度時(shí)處于奧氏體區(qū)，奧氏體是面心立方結(jié)構(gòu)，晶體滑移系比較多，容易發(fā)生塑性變形，適于鍛造。含碳量4%生鐵在1000攝氏度時(shí)候?qū)儆谟捕嗟奈镔|(zhì)，塑性變形能力很差，因而不能進(jìn)行鍛造。 5）T8,T10,T12是碳素工具鋼，含碳量分別為0.8%，1.0%，1.2%，因而鋼中滲碳體含量高，鋼的硬度較高，退火狀態(tài)下的布氏硬度大于300；而10,20鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，屬于低碳鋼，鋼的硬度較低，布氏硬度低于155.手工鋸條為T20材質(zhì)，淬火后硬度加大，因此鉗工鋸 T8 ， T10,T12 等鋼料時(shí)比鋸 10,20 鋼費(fèi)力，鋸條容易磨鈍。
6）因?yàn)楹剂吭?.02%~2.11%之間，塑性比較大，抗拉性能比較好，流動(dòng)性不好;鑄鐵含碳量在2.11%~6.69%脆性比較大，抗拉性能比較好，流動(dòng)性很好，所以說(shuō)鋼適宜壓力加工成型而鑄鐵適宜鑄造成型
第三章
3-1
解釋下列名詞
1） 奧氏體：碳在γ——Fe中形成的間隙固溶體。
過(guò)冷奧氏體：處于臨界點(diǎn)A1以下的奧氏體被稱為過(guò)冷奧氏體。過(guò)冷奧氏體是非穩(wěn)定組織遲早要發(fā)生轉(zhuǎn)變。隨過(guò)冷度不同過(guò)冷奧氏體將發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變，貝氏體轉(zhuǎn)變和馬氏體轉(zhuǎn)變?nèi)N類型轉(zhuǎn)變。
殘余奧氏體：即使冷卻到Mf點(diǎn)，也不可能獲得100%的馬氏體，總有部分奧氏體未能轉(zhuǎn)變而殘留下來(lái)，稱為殘余奧氏體。
2） 馬氏體是鋼淬火后的主要組織，低碳馬氏體為板條狀，高碳馬氏體為針狀。馬氏體存在有內(nèi)應(yīng)力，容易產(chǎn)生變形和開(kāi)裂。馬氏體是不穩(wěn)定的，在工作中會(huì)發(fā)生分解，導(dǎo)致零件尺寸發(fā)生變化，高碳馬氏體脆而硬，韌性很低
3） 答：淬透性：鋼在淬火后獲得淬硬層深度大小的能力。一般規(guī)定由工件表面到馬氏體區(qū)的深度作為淬硬層深度
淬硬性鋼在淬火后獲得馬氏體的最高硬度。硬度高的鋼淬透性不一定高，硬度低的鋼有時(shí)候淬透性卻很高。淬透性是鋼本身特有的特性，對(duì)一定成分的鋼種來(lái)說(shuō)是完全正確的實(shí)際工件淬硬層深度在不同條件下是變化的。
4） 答：（1）起始晶粒度：是指在臨界溫度以上，奧氏體形成剛剛完成，其晶粒邊界剛剛接觸時(shí)的晶粒大小。
�。�2）實(shí)際晶粒度：是指在某一具體的熱處理加熱溫度條件下所得到的晶粒尺寸
�。�3）本質(zhì)晶粒度：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法在930±10℃保溫足夠時(shí)間后測(cè)定的鋼中晶粒的大小。
3-2(1)鋼在奧氏體化后，冷卻時(shí)形成的組織主要取決于鋼的加熱溫度。 錯(cuò)誤，鋼在奧氏體化后，冷卻時(shí)形成的組織主要取決于鋼的冷卻速度，
（2）低碳鋼與高碳鋼工件為了便于切削加工，可預(yù)先進(jìn)行球化退火。
錯(cuò)誤，低碳鋼弓箭為了便于切削加工預(yù)先進(jìn)行熱處理或完全退火。而高碳鋼工件應(yīng)該進(jìn)行球化退火，其目的都是將硬度調(diào)整到HB200左右并且細(xì)化晶粒，均勻組織，消除網(wǎng)狀滲碳體。
�。�3）鋼的實(shí)際晶粒度主要取決于鋼在加熱后的冷卻速度
錯(cuò)誤，鋼的實(shí)際晶粒度主要取決于鋼的加熱溫度
�。�4）過(guò)冷奧氏體冷卻速度快，冷卻后的硬度越高。
錯(cuò)誤，鋼的硬度主要取決于含碳量。
（5）鋼的合金元素越多，鋼淬火后的硬度越高。
錯(cuò)誤，鋼的硬度主要取決于含碳量
�。�6）同一種鋼在相同加熱條件下，水淬比油淬淬透性好，小件比大件淬透性好。 正確，同一種鋼，其C曲線是一定的，因此，冷速快或工件小容易淬成馬氏體。
�。�7）鋼經(jīng)淬火后處于脆硬狀態(tài)。
正確，低碳馬氏體韌性要好些，而高碳馬氏體硬而脆。
�。�8）冷卻速度快，馬氏體的轉(zhuǎn)變點(diǎn)Ms點(diǎn)Mf點(diǎn)越低。
錯(cuò)誤，馬氏體的轉(zhuǎn)變點(diǎn)Ms點(diǎn)Mf點(diǎn)的位置和冷卻速度無(wú)關(guān)。
�。�9）淬火鋼回火后的性能主要取決于回火后的冷卻速度。
錯(cuò)誤，淬火鋼回火后的性能主要取決于回火溫度
（10）鋼的含碳量就等于馬氏體的含碳量
錯(cuò)誤，鋼中的含碳量是否等于馬氏體的含碳量，要看加熱溫度。完全奧氏體化后，鋼的含碳量等于奧氏體含碳量，淬火后即為馬氏體含碳量。如果是部分奧氏體化，鋼的含碳量，一部
篇三：工程材料與成型技術(shù)基礎(chǔ) 龐國(guó)星主編 考試參考答案
1、 判斷下列說(shuō)法是否正確：
�。�1） 鋼在奧氏體化后，冷卻時(shí)形成的組織主要取決于鋼的加熱溫度。 錯(cuò)誤，取決于鋼的冷卻速度。
（2） 低碳鋼與高碳鋼工件為了便于切削加工，可預(yù)先進(jìn)行球化退火。錯(cuò)誤
�。�3） 鋼的實(shí)際晶粒度主要取決于鋼在加熱后的冷卻速度。 錯(cuò)誤，取決于鋼的加熱溫度。
�。�4） 過(guò)冷奧氏體冷卻速度快，鋼冷卻后的硬度越高。錯(cuò)誤，鋼的硬度主要取決于含碳量。
�。�5）鋼中合金元素越多，鋼淬火后的硬度越高。錯(cuò)誤，鋼的硬度主要取決于含碳量。
�。�6）同一鋼種在相同加熱條件下，水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好。正確。
（7）鋼經(jīng)過(guò)淬火后是處于硬脆狀態(tài)。正確
�。�8）冷卻速度越快，馬氏體的轉(zhuǎn)變點(diǎn)Ms和Mf越低。正確。
�。�9）淬火鋼回火后的性能主要取決于回火后的冷卻速度。錯(cuò)誤，取決于回火溫度。
�。�10）鋼中的含碳量就等于馬氏體的含碳量。錯(cuò)誤
2、將含碳量為1.2%的兩個(gè)試件，分別加熱到760℃和900℃，保溫時(shí)間相同，達(dá)到平衡狀態(tài)后以大于臨界冷速的速度快速冷卻至室溫。問(wèn)：
�。�1）哪個(gè)溫度的試件淬火后晶粒粗大。900℃粗大，處于完全奧氏體化區(qū)，對(duì)于過(guò)共析鋼易造成晶粒粗大。
（2）哪個(gè)溫度的試件淬火后未溶碳化物較少。900℃，處于完全奧氏體化區(qū)。
�。�3）哪個(gè)溫度的試件淬火后馬氏體的含碳量較多。900℃，處于完全奧氏體化區(qū)，奧氏體的含碳量即為馬氏體含碳量。
�。�4）哪個(gè)溫度的試件淬火后殘余奧氏體量多。900℃，奧氏體的含碳量越高，Ms和Mf就越低，殘余奧氏體量就越多。
（5）哪個(gè)試件的淬火溫度較為合理，為什么？760℃，處于部分奧氏體化區(qū)，加熱組織為奧氏體+未溶碳化物（阻礙晶粒長(zhǎng)大），晶粒細(xì)小。同時(shí)控制了奧氏體含碳量，也就控制了馬氏體含碳量，降低了馬氏體脆性。淬火組織：馬氏體+未溶碳化物+殘余奧氏體，保證了強(qiáng)度、硬度。
3、 將20鋼和60鋼同時(shí)加熱到860℃,并保溫相同的時(shí)間,問(wèn)那種鋼奧氏體晶粒粗大些 20鋼和60鋼都屬于亞共析鋼，一般加熱時(shí)要求完全奧氏體化，加熱溫度應(yīng)在A3以上。依據(jù)鐵碳相圖，20鋼含碳量低，A3點(diǎn)高，60鋼，含碳量高，A3點(diǎn)低，因此，同樣加熱到860℃,并保溫相同的時(shí)間,60鋼過(guò)熱度大，晶粒容易粗大。
5、 指出下列鋼件正火的主要目的： 20鋼齒輪， 45鋼小軸， T12鋼銼刀
20鋼齒輪：20鋼，含碳量低，硬度低，通過(guò)正火（空冷）使得珠光體片間距減小即形成索氏體或屈氏體，以提高硬度（HB200左右），滿足切削加工的要求。
45鋼小軸：45鋼，含碳量適中，綜合機(jī)械性能好，因此利用正火，即可作為最終熱處理，滿足小軸的使用要求。
T12鋼銼刀：含碳量1.2%，若采用退火會(huì)產(chǎn)生網(wǎng)狀滲碳體，一般采用正火，利用快冷（空冷），使得滲碳體網(wǎng)析出不完整，再配合球化退火，以徹底消除網(wǎng)狀滲碳體。
7、解釋索氏體和回火索氏體,馬氏體和回火馬氏體的主要區(qū)別。
正火組織：索氏體S:屬于細(xì)珠光體，其中滲碳體呈片狀。
回火組織：淬火后高溫回火,碳化物從過(guò)飽和F中析出,稱為回火索氏體S回，呈粒狀滲碳體，塑、韌性更好
淬火組織:馬氏體:過(guò)飽和F
回火組織:淬火后低溫回火，碳化物開(kāi)始從M中析出，成為M回。保持高硬度，消除內(nèi)應(yīng)力，改善脆性。
三次高溫回火的目的：可析出大量彌散部分分布的碳化物，產(chǎn)生二次硬化現(xiàn)象，使硬度和強(qiáng)度進(jìn)一步提高。
T10碳素鋼：1、預(yù)先熱處理：退火或正火+球化退火2、最終熱處理：淬火+低溫回火3、熱處理后的組織M回或M回+顆粒碳化物4、性能：高硬度、高強(qiáng)度、高耐磨性 其中正火目的：消除網(wǎng)狀滲碳體Fe3CⅡ，為球化退火做準(zhǔn)備 球化退火目的：球化Fe3CⅡ，降低硬度利于切削 淬火低溫回火目的：得到所需要組織和性能，消除應(yīng)力，穩(wěn)定組織
8、45鋼調(diào)質(zhì)后的硬度為240HBS，若再進(jìn)行200℃回火，硬度能否提高為什么該鋼經(jīng)淬火和低溫回火后硬度57HRC，若再進(jìn)行高溫回火，其硬度可否降低，為什么45鋼調(diào)質(zhì)后的硬度為240HBS，若再進(jìn)行200℃回火，不能提高硬度。因?yàn)�，回火溫度越高，硬度下降越多，而調(diào)質(zhì)工藝就是淬火+高溫回火，碳化物已經(jīng)析出，鐵素體回復(fù)，硬度已經(jīng)下降了，不能再升高。
該鋼經(jīng)淬火和低溫回火后硬度57HRC，若再進(jìn)行高溫回火，硬度可以。因?yàn)�，回火溫度越高，硬度下降越多。該鋼�?jīng)低溫回火，組織是回火馬氏體，碳化物還未析出，存在過(guò)飽和，因此，可繼續(xù)提高回火溫度，使得硬度降低。這也是為何經(jīng)低溫回火處理的碳素工具鋼，不能使用很高的切削速度的原因。高速切削，摩擦生熱，切削溫度高于低于回火溫度后，就相當(dāng)于繼續(xù)回火。
9、T12鋼經(jīng)760℃加熱后，按照?qǐng)D3-26所示的冷卻方式進(jìn)行冷卻。問(wèn)它們各獲得何種組織？并比較它們的硬度。（圖3-26：龐國(guó)星教材P70）
冷速1：相當(dāng)于水冷，組織：馬氏體+未溶碳化物+殘余奧氏體，硬度：HRC60
冷速2：相當(dāng)于油冷，組織：索氏體+未溶碳化物+馬氏體+殘余奧氏體，硬度：不均勻。 冷速3：相當(dāng)于爐冷，組織：索氏體+未溶碳化物（二次滲碳體）硬度：HRC20-30
冷速4：同冷速3。已經(jīng)通過(guò)轉(zhuǎn)變完成線，保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，不影響組織，但可能晶粒粗大。
11、解釋T12和20CrMnTi鋼的淬硬性和淬透性之區(qū)別。
鋼的淬硬性取決于鋼的含碳量（馬氏體含碳量），T12：含碳量1.2%,20CrMnTi鋼含碳量0.2%，所以，T12鋼的淬硬性高，即淬火后獲得馬氏體的最高硬度高。
鋼的淬透性取決于C曲線的位置，20CrMnTi是合金鋼，合金元素使得C曲線顯著右移，因此易于淬成馬氏體，淬透性好。
12、選擇下列零件的熱處理方法，并編寫簡(jiǎn)明的工藝路線（各零件均選用鍛造毛坯，且鋼材具有足夠淬透性）
�。�1）某汽車變速齒輪，要求齒面耐磨，心部強(qiáng)韌，材料選用20鋼。
鍛造→正火→機(jī)加工→滲碳，淬火，低溫回火→精加工
�。�2）某機(jī)床變速齒輪，要求齒面耐磨，心部強(qiáng)韌要求不高，選用45鋼
鍛造→完全退火→機(jī)加工→整體調(diào)質(zhì)（淬火+高溫回火）→齒面高頻表面淬火，低溫回火→精加工（磨齒）
�。�3）某車床主軸，要求良好的綜合機(jī)械性能，軸頸部分要求耐磨其硬度HRC50—55，其余部分硬度為HRC20—25，請(qǐng)選材，并選擇熱處理方法，簡(jiǎn)明的工藝路線。選擇45鋼，鍛造→完全退火→機(jī)加工→軸整體調(diào)質(zhì)→軸頸局部高頻表面淬火，低溫回火→精加工（磨削） 正火目的：提高含碳量，利于切削加工調(diào)質(zhì)目的：獲得良好的綜合力學(xué)性能 淬火目的：獲得馬氏體，使表面達(dá)到硬度要求回火目的：消除應(yīng)力，穩(wěn)定組織
13、用T12鋼制造銼刀和用45鋼制造較重要的螺栓，工藝路線均為：
鍛造——熱處理——機(jī)加工——熱處理——精加工。對(duì)兩工件：
�。�1）說(shuō)明預(yù)備的工藝方法和作用
�。�2）制訂最終熱處理的工藝規(guī)范（加熱溫度、冷卻介質(zhì)），并指出最終熱處理的顯微組織和大致硬度。
T12鋼制造銼刀：
鍛造——球化退火——機(jī)加工——淬火+低溫回火——精加工。
球化退火：消除網(wǎng)狀滲碳體，細(xì)化晶粒，便于切削加工。
淬火（760℃）+低溫回火（200℃），水冷，回火馬氏體，HRC60。
45鋼制造較重要的螺栓:
鍛造——完全退火——機(jī)加工——淬火+高溫回火——精加工。
完全退火：細(xì)化晶粒、均勻組織，便于切削加工。
淬火（860℃）+低溫回火（600℃），水冷，回火索氏體，HRC20-25。
*現(xiàn)象：Wc=0.4，Wcr=12的鉻鋼為共析鋼，Wc=1.5，Wcr=12的鉻鋼為萊式體鋼？
因?yàn)楹辖鹪乜梢愿淖児参鳇c(diǎn)S和E點(diǎn)的位置，如Cr使S和E點(diǎn)左移，這樣，含碳量為亞共析鋼成分的合金鋼得到共析鋼的組織，成為過(guò)，含碳量為過(guò)共析鋼成分的合金鋼得到萊氏體組織，成為萊式體鋼。
1Cr13和Cr12鋼中Cr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均大于11.7%，但1Cr13屬于不銹鋼，Cr12不屬于不銹鋼？ 主要是含碳量和組織決定的，1Cr13含碳量很低，組織中碳化物含量很少，不銹耐腐蝕作用強(qiáng)，而Cr12含碳量很高，組織中含有大量的碳化物，不銹耐腐蝕作用弱
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