共析碳钢奥氏体化过程包括(奥氏体核)、(奥氏体长大)、(残余Fe3C溶解)和(奥氏体成分均匀化)。7.高速钢需要反复进行锻造的目的是(打碎莱氏体中的粗大碳化物)。二、是非题(请在正确的题后标出“√”,在错误的题后标出“×”)1.金属晶体各向异性的产生,与不同晶面和晶向上原子排列的方式和密度不同,致使 原子的结合力大小等因素密切相关。(√)2.合金的基本相包括固溶体、金属化合物和这两者的机械混合物三大类。(×)3.在铸造生产中,为使铸件的晶粒细化,我们可通过降低金属型的预热温度,提高金属的浇注温度等措施来实现。(√)4.淬火加热高温回火处理称为调质处理。处理后获得回火索氏体组织,具有综合机械性能好的特点。(√)5.固溶时效处理是铝合金的主要强化手段之一。(√)6.65Mn是低合金结构钢。(×)7.马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体,由奥氏体直接转变而来,因此,马氏体与转变前的奥氏体的含碳量相同。(√)8.钢中合金元素含量越多,则淬火后钢的硬度越高。(×)9.某钢材加热条件相同时,小件比大件的淬透性好。(×)10.铸铁中的可锻铸铁是可以进行锻造的。(×)三、画图和计算题 1.在图1.1中分别画出纯铁(0 1 1)、( 1)晶面及[1 1]、[0 1 1]晶向。并指出当纯铁在室温下进行拉申加工时应该沿着上述两个晶面、晶向生产变形(即滑移)?智时无法查看图1.1因为纯铁在室温下为体心立方晶体结构,滑移系为(1 1 0)×<1 1 1>,所以应该沿上述的(0 1 1)晶面的[1 1 1]晶向产生变形。智时无法查看 图1.22.按照下面给出的条件,示意画出二元合金的相图,并填出各区域的相组分或者组织组分(只填一种即可)。根据相图画出合金的硬度与成分的关系曲线。已知A、B组元在液态时无限溶解,在固态时能形成共晶,共晶成分为含B量35%;A组元在B组元中有限固溶,溶解度在共晶温度时为15%,在室温时为10%;B组元在A组元中不能溶解。组B元比A组元的硬度高。解答:正确相图与成分标注如图1.3(a)所示。 (1)相组分见(a)图 (2)组织组分见(b)图(3)硬度与成分关系见(c)图智时无法查看 图1.3 3.现有A、B两种铁碳合金。A的显微组织为珠光体的量占75%,铁素体的量占25%;B的显微组织为珠光体的量占92%,二次渗碳体的量占8%。请计算并回答:(1)这两种铁碳合金按显微组织的不同分属于哪一类钢?(2)这两种钢铁合金的含碳量各为多少?(3)画出这两种材料在室温下平衡状态时的显微组织示意图,并标出各组织组成物的名称。解(1)A:亚共析钢; B:过共析钢。(2)①设A钢的含碳量为X1智时无法查看或 智时无法查看②设B钢的含碳量为X2或 智时无法查看答:B钢的含碳量为1.24%4.在拉拔铜材的过程中,需要进行中间退火时,其退火温度约为多少(即确定其再结晶退火的温度,铜的熔点为1083℃)?解:再结晶温度 铜的再结晶退火温度四、问答题1.某汽车齿轮选用20CrMnTi材料制作,其工艺路线如下: 下料→锻造→正火①→切削加工→渗碳②、淬火③、低温回火④→喷丸→磨削加工。请分别说明上述①、②、③和④四项热处理工艺的目的及工艺。答:①正火目的:使组织均匀化、细化、改善加工性能。正火工艺:加热至Ac3+(30~50)℃,空气中冷却。②渗碳目的:提高齿轮表面的含碳量,为淬火作准备。 渗碳工艺:在900~℃进行。③淬火目的:使渗碳层获得最好的性能,即获得高的齿面硬度,耐磨性及疲劳强度,并保持心部的强度及韧性。淬火工艺:渗碳后,油冷。④低温回火目的:减少或消除淬火后应力,并提高韧性。低温回火工艺:加热至(150~200)℃进行。2.简答零件选材的原则。答:机器零件选材的三个原则是:使用性能原则,工艺性能原则及经济性原则。3.已知下列四种钢的成分,请按序号填出表格。 还没有人发表过观点,你还不做第一个?窗体顶端查看全部条评论>>表情提示:确定________0/100
共析碳钢奥氏体化过程包括(奥氏体核)、(奥氏体长大)、(残余Fe3C溶解)和(奥氏体成分均匀化)。7.高速钢需要反复进行锻造的目的是(打碎莱氏体中的粗大碳化物)。二、是非题(请在正确的题后标出“√”,在错误的题后标出“×”)1.金属晶体各向异性的产生,与不同晶面和晶向上原子排列的方式和密度不同,致使 原子的结合力大小等因素密切相关。(√)2.合金的基本相包括固溶体、金属化合物和这两者的机械混合物三大类。(×)3.在铸造生产中,为使铸件的晶粒细化,我们可通过降低金属型的预热温度,提高金属的浇注温度等措施来实现。(√)4.淬火加热高温回火处理称为调质处理。处理后获得回火索氏体组织,具有综合机械性能好的特点。(√)5.固溶时效处理是铝合金的主要强化手段之一。(√)6.65Mn是低合金结构钢。(×)7.马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体,由奥氏体直接转变而来,因此,马氏体与转变前的奥氏体的含碳量相同。(√)8.钢中合金元素含量越多,则淬火后钢的硬度越高。(×)9.某钢材加热条件相同时,小件比大件的淬透性好。(×)10.铸铁中的可锻铸铁是可以进行锻造的。(×)三、画图和计算题 1.在图1.1中分别画出纯铁(0 1 1)、( 1)晶面及[1 1]、[0 1 1]晶向。并指出当纯铁在室温下进行拉申加工时应该沿着上述两个晶面、晶向生产变形(即滑移)?
图1.1因为纯铁在室温下为体心立方晶体结构,滑移系为{1 1 0}×<1 1 1>,所以应该沿上述的(0 1 1)晶面的[1 1 1]晶向产生变形。
图1.22.按照下面给出的条件,示意画出二元合金的相图,并填出各区域的相组分或者组织组分(只填一种即可)。根据相图画出合金的硬度与成分的关系曲线。已知A、B组元在液态时无限溶解,在固态时能形成共晶,共晶成分为含B量35%;A组元在B组元中有限固溶,溶解度在共晶温度时为15%,在室温时为10%;B组元在A组元中不能溶解。组B元比A组元的硬度高。解答:正确相图与成分标注如图1.3(a)所示。 (1)相组分见(a)图 (2)组织组分见(b)图(3)硬度与成分关系见(c)图
图1.3 3.现有A、B两种铁碳合金。A的显微组织为珠光体的量占75%,铁素体的量占25%;B的显微组织为珠光体的量占92%,二次渗碳体的量占8%。请计算并回答:(1)这两种铁碳合金按显微组织的不同分属于哪一类钢?(2)这两种钢铁合金的含碳量各为多少?(3)画出这两种材料在室温下平衡状态时的显微组织示意图,并标出各组织组成物的名称。解(1)A:亚共析钢; B:过共析钢。(2)①设A钢的含碳量为X1
或
②设B钢的含碳量为X2或
答:B钢的含碳量为1.24%4.在拉拔铜材的过程中,需要进行中间退火时,其退火温度约为多少(即确定其再结晶退火的温度,铜的熔点为1083℃)?解:再结晶温度 铜的再结晶退火温度四、问答题1.某汽车齿轮选用20CrMnTi材料制作,其工艺路线如下: 下料→锻造→正火①→切削加工→渗碳②、淬火③、低温回火④→喷丸→磨削加工。请分别说明上述①、②、③和④四项热处理工艺的目的及工艺。答:①正火目的:使组织均匀化、细化、改善加工性能。正火工艺:加热至Ac3+(30~50)℃,空气中冷却。②渗碳目的:提高齿轮表面的含碳量,为淬火作准备。 渗碳工艺:在900~℃进行。③淬火目的:使渗碳层获得最好的性能,即获得高的齿面硬度,耐磨性及疲劳强度,并保持心部的强度及韧性。淬火工艺:渗碳后,油冷。④低温回火目的:减少或消除淬火后应力,并提高韧性。低温回火工艺:加热至(150~200)℃进行。2.简答零件选材的原则。答:机器零件选材的三个原则是:使用性能原则,工艺性能原则及经济性原则。3.已知下列四种钢的成分,请按序号填出表格。
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一、填空题
- 共析碳钢奥氏体化过程的四个阶段:奥氏体形核((题目中“奥氏体核”应为“奥氏体形核”的简称)、奥氏体长大、残余Fe₃C溶解、奥氏体成分均匀化,这是钢铁热处理中奥氏体化的标准步骤。
- 高速钢含大量莱氏体(共晶碳化物),锻造可打碎粗大碳化物,使其均匀分布,改善性能,这是高速钢锻造的主要目的。
二、是非题
- √:金属晶体各向异性源于不同晶面/晶向上原子排列方式和密度差异,导致结合力差异,正确。
- ×:合金基本相仅包括固溶体和金属化合物,机械混合物是组织而非相,非基本相,错误。
- √:降低金属型预热温度、提高浇注温度可细化晶粒(增加过冷度、减少核心数量但加速形核),正确。
- √:淬火+高温回火(500~650℃)称为调质,得回火索氏体,综合性能好,正确。
- √:铝合金通过固溶(加热溶解溶质)+时效(析出强化相)强化,是主要强化手段,正确。
- ×:65Mn是碳素弹簧钢(含碳0.65%Mn,碳素钢),非低合金钢,错误。
- √:马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体,由奥氏体无扩散转变而来,含碳量与原奥氏体相同,正确。
- ×:淬火硬度与碳含量关系更大,合金元素需形成碳化物等才强化,并非越多硬度越高,错误。
- ×:淬透性是材料本身属性,与零件大小无关,小件易淬硬是因冷却快,非淬透性好,错误。
- ×:可锻铸铁不可锻造,“可锻”指韧性好,可切削,错误。
三、画图和计算题
- 纯铁室温为体心立方(BCC),滑移系{110}<111>。(011)是{110}晶面,[111]是<111>晶向,符合滑移系,故沿(0111)晶面和[111]晶向滑移。
- 二元合金相图:A-B液态无限溶,固态A中A在B中有限溶(共晶温15%,室温10%),B在A中不溶,共晶点35%。相图区域:液相L、L+A、L+B、A+A₈(A在B中固溶体)、B+A(B在A中不溶,故为B+A)等;硬度曲线:随B含量增加,硬度先增后平(B硬,A软)。
- (1)A:珠光体+铁素体→亚共析钢(<0.77%C);B:珠光体+二次渗碳体→过共析钢(>0.77%C)。(2)A:亚共析钢中,铁素体含量=(0.77-X)/0.77=25%→X≈0.58%C?原答案计算错误,正确应为:铁素体量=(0.77-X)/0.77=25%→X=0.77×(1-25%)=0.5775%≈0.58%;B:过共析钢中,二次渗碳体量=(X-0.77)/(6.69-0.77)=8%→X=0.77+(5.92×8%)≈0.77+0.47=1.24%,正确。
- 再结晶温度≈(0.35~0.4)T熔(绝对温标),铜T熔=1083℃=1356K,故≈475~542℃,通常取500~600℃。
四、问答题
- ①正火:细化晶粒、均匀组织、改善切削性能,工艺:加热至Ac3+(30~50℃,空冷。②渗碳:提高表面含碳量(0.8~1.2%),工艺:900~950℃,吸热或渗碳剂,保温后空冷。③淬火:表面得马氏体(高硬度),心部得屈氏体(韧性),工艺:加热至Ac3+30~50℃,油冷。④低温回火:消除淬火应力,提高保持硬度,工艺:150~200℃,保温后空冷。
- 选材原则:使用性能(力学、物理、化学性能满足需求)、工艺性能(铸造、锻造、焊接、切削等性能)、经济性(材料成本、加工成本、使用寿命等)。