渗碳体具有的力学性能特点是[]A. 塑性、韧性较高,强度、硬度较低B. 硬度极高,塑性、韧性极低C. 塑性、韧性、强度和硬度都较高。D. 塑性、韧性、强度和硬度都较低

40.(1.0分)尺寸小于()的离散颗粒的集合体通-|||-常称为粉末。-|||-A1mm-|||-B1μm-|||-C1cm

固态相变温度低,原子扩散更困难,例如固态合金中原子的扩散速度为 10-7 —10-cm/d,而液态金属原子的扩散速度为10- cm/s。9- 2何谓奥氏体晶粒度?说明奥氏体晶粒大小对钢的性能影响?答:奥氏体晶粒度:是奥氏体晶粒大小的度量。当以单位面积内晶粒的个数或每个晶 粒的平均面积与平均直径来描述晶粒大小时,可以建立晶粒大小的概念。通常采 用金相显微镜100倍放大倍数下,在645mm范围内观察到的晶粒个数来确定奥 氏体晶粒度的级别。对钢的性能的影响:奥氏体晶粒小:钢热处理后的组织细小,强度高、塑性好,冲击韧性高。奥氏体晶粒大:钢热处理后的组织粗大,显著降低钢的冲击韧性,提高钢的韧脆 转变温度,增加淬火变形和开裂的倾向。当晶粒大小不均匀时, 还显著降低钢的结构强度,引起应力集中,容易产生脆性断裂。9- 3试述珠光体形成时钢中碳的扩散情况及片、粒状珠光体的形成过程?答:珠光体形成时碳的扩散:珠光体形成过程中在奥氏体内或晶界上由于渗碳体和铁 素体形核,造成其与原奥氏体形成的相界面两侧形成碳的浓度差, 从而造成碳在渗碳体和铁素体中进行扩散,简言之,在奥氏体中由于碳的扩散形成富碳区和贫 碳区,从而促使渗碳体和铁素体不断地交替形核长大,直至消耗完全部奥氏体。 片状珠光体形成过程:片状珠光体是渗碳体呈片状的珠光体。首先在奥氏体晶界形成渗碳体晶核,核刚形成时与奥氏体保持共格关系,为减小 形核的应变能而呈片状。渗碳体长大的同时,使其两侧的奥氏体出现贫碳区,从 而为铁素体在渗碳体两侧形核创造条件, 在渗碳体两侧形成铁素体后,铁素体长 大的同时造成其与奥氏体体界面处形成富碳区,这又促使形成新的渗碳体片。渗碳体和铁素体如此交替形核长大形成一个片层相间大致平行的珠光体区域, 当其 与其他部位形成的珠光体区域相遇并占据整个奥氏体时, 珠光体转变结束,得到 片状珠光体组织。粒状珠光体的形成过程:粒状珠光体是渗碳体呈颗粒状分布在铁素体基体上。粒状珠光体可以有过冷奥氏体直接分解而成, 也可以由片状珠光体球化而成,还可以由淬火组织回火形成。原始组织不同,其形成机理也不同。这里只介绍由过冷奥氏体直接分解得到粒状珠光体的过程:要由过冷奥氏体直接形成粒状珠光体,必须使奥氏体晶粒内形成大量均匀弥散的 渗碳体晶核,即控制奥氏体化温度,使奥氏体内残存大量未溶的渗碳体颗粒;同 时使奥氏体内碳浓度不均匀,存在高碳区和低碳区。再将奥氏体冷却至略低于 Ar1以下某一温度缓冷,在过冷度较小的情况下就能在奥氏体晶粒内形成大量均 匀弥散的渗碳体晶核,每个渗碳体晶核在独立长大的同时, 必然使其周围母相奥 氏体贫碳而形成铁素体,从而直接形成粒状珠光体。9- 4试比较贝氏体转变与珠光体转变和马氏体转变的异同。答:贝氏体转变:是在珠光体转变温度以下马氏体转变温度以上过冷奥氏体所发生的中温转变。与珠光体转变的异同点:相同点:相变都有碳的扩散现象;相变产物都是铁素体 +碳化物的机械混合物 不同点:贝氏体相变奥氏体晶格向铁素体晶格改组是通过切变完成的, 珠光体相变是通过扩散完成的。与马氏体转变的异同点(可扩展):相同点:晶格改组都是通过切变完成的;新相和母相之间存在一定的晶体学位相 关系。不同点:贝氏体是两相组织,马氏体是单相组织;贝氏体相变有扩散现象,可以发生碳化物沉淀,而马氏体相变无碳的扩散现象。9- 5简述钢中板条马氏体和片状马氏体的形貌特征和亚结构,并说明它们在性能 上的差异。答:板条马氏体的形貌特征:其显微组织是由成群的板条组成。 一个奥氏体晶粒可以 形成几个位向不同的板条群,板条群由板条束组成,而一个板条束内包含很多近 乎平行排列的细长的马氏体板条。 每一个板条马氏体为一个单晶体,其立体形态 为扁条状,宽度在0.025-2.2微米之间。在这些密集的板条之间通常由含碳量较 高的残余奥氏体分割开。板条马氏体的亚结构:高密度的位错,这些位错分布不均匀,形成胞状亚结构, 称为位错胞。片状马氏体的形貌特征:片状马氏体的空间形态呈凸透镜状,由于试样磨面与其 相截,因此在光学显微镜下呈针状或竹叶状, 而且马氏体片互相不平行,大小不 一,越是后形成的马氏体片尺寸越小。片状马氏体周围通常存在残留奥氏体。片状马氏体的亚结构:主要为孪晶,分布在马氏体片的中部,在马氏体片边缘区 的亚结构为高密度的位错。板条马氏体与片状马氏体性能上的差异:马氏体的强度取决于马氏体板条或马氏体片的尺寸, 尺寸越小,强度越高,这是由于相界面阻碍位错运动造成的。马氏体的硬度主要取决于其含碳量。马氏体的塑性和韧性主要取决于马氏体的亚结构。差异性:片状马氏体强度高、塑性韧性差,其性能特点是硬而脆。板条马氏体同时具有较高的强度和良好的塑韧性, 并且具有韧脆转变温度低、缺口敏感性和过载敏感性小等优点。9-6试述钢中典型的上、下贝氏体的组织形态、立体模型并比较它们的异同。答:上贝氏体的组织形态、立体模型:在光学显微镜下,上贝氏体的典型特征呈羽毛状。 在电子显微镜下,上贝氏体由 许多从奥氏体晶界向晶内平行生长的条状铁素体和在相邻铁素体条间存在的断 续的、短杆状的渗碳体组成。其立体形态与板条马氏体相似呈扁条状,亚结构主 要为位错。下贝氏体的组织形态、立体模型:在光学显微镜下,下贝氏体呈黑色针状。在电子显微镜下,下贝氏体由含碳过饱 和的片状铁素体和其内部析出的微细 -碳化物组成。其立体形态与片状马氏体 一样,也是呈双凸透镜状,亚结构为高密度位错。异同点:相同点:都是铁素体和碳化物的机械混合物,组织亚结构都是高密度的位错。 不同点:组织形态不同,立体模型不同,铁素体和碳化物的混合方式不同。9-7何谓魏氏组织?简述魏氏组织的形成条件、对钢的性能的影响及其消除方法?答:魏氏组织:含碳小于0.6%的亚共析钢或大于1.2%的过共析钢在铸造、锻造、轧 制后的空冷,或者是焊缝热影响区的空冷过程中,或者当加热温度过高并以较快 速度冷却时,先共析铁素体或先共析渗碳体从奥氏体晶界沿一定的晶面向晶内生 长,并且呈针片状析出。在光学显微镜下可以观察到从奥氏体晶界生长出来的近 乎平行或其他规则排列的针状铁素体或渗碳体以及其间存在的珠光体组织, 这类格时,试计算器体积膨胀。b)经X射线测定,在912C时丫 -Fe的晶格常数为0.3633nm, a -Fe的晶格常数为0.2892nm,当由丫 -Fe转变为a -Fe,试求其体积膨胀,并与a)相比较,说明其差别的原因。答:⏺由此可以说明在面心立方晶格向体心立方晶格转变过程中, Fe原子的原子半径发生了变化,并不遵守刚体模型,从而导致实际体积膨胀率要远小于钢球模型的理论膨胀率1- 10已知铁和铜在室温下的晶格常数分别为 0.286nm和0.3607nm,求1crn中铁和铜的原子数。

加工硬化使金属( )A. 强度升高、塑性降低B. 强度降低、塑性降低C. 强度升高、塑性升高 (d)强度降低、塑性升高

设备和管道的防腐，对于地上的设备和管道，多采用油漆涂料；对于地下管道，多用（）涂料。(0.5)A. 红丹防锈漆B. 铁红醇酸底漆C. 醇酸树脂磁漆D. 沥青

28判断居里温度是铁电相与顺电相的相转变温度，用Tc表示。当材料的温度低于居里温度铁电现象消失,呈顺电相,当材料温度高于居里温度时,材料呈铁电相,当材料温度等于居里温度时于发生相变的临界点。A. √B. ×

过冷度[1]越大，晶核越多，晶粒越细。? 正确错误

阅读下面的选文，按要求回答问题。神奇的自修复材料 ①自修复材料，顾名思义，就是一种在物体受损时能进行自我修复的材料。尽管相关设想可以追溯到上世纪60年代，然而相关技术直到21世纪才得以突破。 ②自修复材料的技术核心就是通过物质补给和能量补给，同时模仿生物体损伤愈合的原理，使复合材料的内部或者外部损伤能够自行愈合。 ③按照修复机理，自修复材料可分为两大类：一类是通过在材料内部分散或复合一些功能性物质来实现的，这些功能性物质主要是装有化学物质的纤维或胶囊；另一类是通过加热、光照等方式向材料提供能量，使其发生结晶、成膜或交联等作用来实现修复。 ④基于以上这两大机理，自修复技术已经在混凝土、金属和高分子材料等领域有所应用。 ⑤混凝土自修复材料，以水泥为基体，用钢丝短纤维增强韧性，其自修复的核心就是在材料中嵌入空心玻璃纤维管，纤维管内注入缩醛高分子溶液——一种黏性很强的修复液。当水泥构件在使用过程中出现裂纹时，就会有部分纤维管破裂、修复剂流出，经一段时间后，裂纹在修复液的作用下重新黏合，可以想象，如果在桥梁、建筑领域使用这种混凝土自修复材料，必将大大提升桥梁和建筑的使用寿命和安全性。 ⑥金属自修复材料，对于金属材料而言，磨损是令其失效的重要因素，因此，目前的金属自修复材料主要是针对其磨损损耗设计的。金属磨损自修复材料由多种矿物成分、添加剂和催化剂组成，外观是一种超细粉末，由于这种材料不与油品发生化学反应，也不会改变油的黏度和性质，因此可以将它添加到各种类型的润滑油或润滑脂中使用。这样便能以润滑油或润滑脂作为载体，将金属磨损自修复材料的超细粉粒涂抹到产生摩擦的工作面上。这种自修复材料的保护层不仅能够及时地补偿金属表面产生的磨损间隙，使零件恢复原始形状，还有利于降低摩擦振动，减少噪声，节约能源。 ⑦高分子自修复材料，这也是目前研究最多、种类最多的材料。由于高分子材料本身便是基于原子间共价键、氢键这种可以利用化学反应控制的结合方式，这便为实现自修复提供了更为“便利”的条件。目前，各国在高分子自修复材料领域开展了很多研究，下面我们介绍几项最近的研究成果。 ⑧第一个是利用“光照”实现自修复的高分子材料，它是由美国和日本的研究人员共同开发的。 ⑨这种材料是通过紫外线照射的“能量供给”方式实现自我修复的。它的原理是充分利用材料中硫原子和碳原子的特殊结合方式，通过光照引发链式反应，从而使原子之间能反复地形成共价键。值得一提的是，这款材料的自修复能力极强，即使将材料切成碎块儿，只要将切开的边缘紧密地压在一起，用紫外线照射，边缘处就会重新结合在一起。 ⑩可以想象，如果将这项技术应用于手机屏幕，那么当我们的手机屏幕产生划痕时，只需在阳光下暴晒数小时，那些划痕便能逐渐消失。是不是很神奇？⑪第二个则是利用天然高分子材料的键特性而设计的自修复材料，这是澳大利亚莫纳什大学的一项研究成果研究小组以支链淀粉、水和盐作为基本原料，制备了一种具备绿色氢键网络的材料。该材料具有可愈合、可塑、可打印、导电、可再生等多种特性，并且材料成分环境友好，成本低廉。⑫在这种绿色氢键体系中，支链淀粉和水基于氢键相互作用形成空间网络的骨架结构，盐在水相中溶解形成的可自由移动的阴阳离子充当载流子，从而实现了导电特性。基于淀粉和溶剂之间氢键相互作用的复合物具有良好的可修复特性，分离的块体相接触后在室温下仅需两三秒即可实现愈合，并且力学性能和导电性能可恢复至原材料的98%。⑬研究者们将这种自修复柔性材料用于临时的电路修复、可穿戴传感器以及柔性电子器件（如铜锌原电池、电致发光显示器件）都取得了不错的效果。这一研究工作为开发基于氢键体系的柔性电子器件提供了新的思路。⑭目前，高分子自修复材料正在向智能材料迈进。最近，美国研究人员研制出一种新材料，它不仅能“感知”组织材料中的损伤，而且能修复它。研究人员构建了一种“自适应结构”，通过模拟生物系统的能力，用“形状-记忆”高分子材料，并结合嵌入式光导纤维网络，研制出了这种新奇的自修复材料。该材料具备损伤探测传感和热刺激传递功能。它通过模拟人类骨骼的高等感知能力和增强修复功能，利用一束红外激光经光导纤维系统传播而使材料局部变热，从而激发和增强其修复机制。该材料系统可将样本的强韧度恢复到原来的96%，这样的恢复比率是前所未有的。⑮随着自修复技术的快速发展，各式各样的自修复材料必将在建筑、机械、电子、汽车、航天等领域广泛应用。此外，对于自修复材料，我们在惊叹于自修复材料神奇的自修复功能的同时，也应看到，这种提高材料的利用率、延长材料使用寿命的技术对于节约资源，实现可持续发展具有重大意义。（1）简要概括选文①—③段的主要内容。（2）选文⑥段加点词“目前”能不能去掉，为什么？（3）选文⑩段画线句运用了什么说明方法，有什么作用？（4）读⑧——⑭段，说说选文介绍了高分子自修复材料领域的哪些研究成果。（5）选出与选文内容不符的一项。 ____ A.自修复技术已经在混凝土、金属和高分子材料等领域有所应用。B.高分子自修复智能材料，它不仅能“感知”组织材料中的损伤，而且能修复它。C.选文介绍的高分子自修复智能材料系统，可将样本的强韧度恢复到原来的96%，这样的恢复比率是前所未有的。D.随着自修复技术的快速发展，各式各样的自修复材料已经在建筑、机械、电子、汽车、航天等领域广泛应用。

五.改善刚组织性能的基本途径强化金属材料的方法:________钢中杂质的影响:有益杂质:Mn,Si固溶强化.有害杂质:S热脆性 P 冷脆性 N,O降低冲击韧性,冷脆性 H氢脆[1]钢按冶炼方法分:镇静钢Mn,Al,Si充分脱氧,半镇静钢Mn,Si脱氧,沸腾钢仅用Mn脱氧钢按含碳量分:低碳<0.25%中碳0.30%-0,55%高碳>0,60%钢按合金元素含量分:低合金<5%中合金5%-10%高合金>10%钢按用途分:结构钢,工具钢,特殊用途钢退火：是将工件加热到高于Ac3或Ac1，保温一定时间，随后以足够缓慢的速度冷却，使钢得到接近平衡的组织的热处理工艺。根据工件退火加热温度的不同，加热到Ac3以上得到的均一奥氏体组织在缓冷转变为珠光体组织为完全退火。加热到Ac1以上得到奥氏体加未溶碳化物或铁素体再缓冷进行组织转变称不完全退火。正火：是将钢件加热到Ac3或Accm以上，保温一定时间后，随后在静止空气中冷却，得到细珠光体类型组织的热处理工艺。淬火：是把钢件加热到Ac3或Ac1以上保温一定时间，并以一定的冷却速度冷却，以得到马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。根据淬火加热温度不同，加热到Ac3以上进行的淬火称完全淬火；加热到Ac1以上得到奥氏体加未溶碳化物或铁素体再淬火称不完全淬火。回火[2]：是将淬火钢重新加热到低于相变点的某一温度，以致改善钢的组织和性能的热处理工艺。晶粒度：是表示晶粒大小的一种指标；表面淬火:将钢件表面层加热到临界点以上温度并急速冷却.感应加热,火焰加热,电接触加热.起始晶粒度：奥氏体形成刚结束，其晶粒边界刚刚相互接触时的晶粒大小；实际晶粒度：钢在加热时所获得实际奥氏体晶粒大小；本质晶粒度：表示钢在一定条件下奥氏体晶粒的长大倾向性；用铝脱氧，本质细晶粒钢；用硅，锰脱氧，本质粗晶粒钢。过热[3]:热处理过程中,由于加热温度过高而使奥氏体晶粒显著长大的现象.不同的钢过热倾向不同,有不同热敏感性热处理冷却时组织转变:过冷[4]奥氏体在低于A1温度下不同温度等温冷却.珠光体650.索氏体600.屈氏体500.上贝氏体500.下贝氏体350.马氏体230.硬度由低到高排列淬硬性：钢淬火后马氏体组织所能达到的最高硬度值；淬透性：刚淬火后获得淬硬层深度大小的能力。淬火临界直径:圆柱钢棒在规定的淬火介质[5]中能全部淬透的最大直径.（淬火）临界冷却速度：钢冷却过程中过冷奥氏体只发生马氏体转变的最小冷却速度。回火组织:100-300回火马氏体.300-500回火屈氏体.500-650回火索氏体回火后性能:淬火钢硬度随回火温度升高降低回火种类:低温150-250.降低钢种残余应力和脆性,保持刚在淬火后得到的高硬度和耐磨性.组织为马氏体.主要用于高碳钢工模具.滚动轴承,渗碳齿轮中温 350-550.得到回火屈氏体。招股到一定韧性条件的具有高的弹性和屈服极限。处理弹簧高温 550-650得到回火索氏体。为了得到强度塑性韧性的良好配合.用于在冲击载荷条件下工作的零件.轴类.连杆[6].螺栓第一类回火脆:随着回火温度的升高，钢的冲击韧性不是随回火温度升高而单调的增大。在250-400度的区域之间存在冲击值降低的现象，这种脆化现象称为回火脆。在此温度范围内回火时出现的脆性，成为低温回火脆。几乎多有淬成马氏体的钢在300度左右回火都存在这类回火脆性，回火后冷却速度对这种脆性没有影响，由于这类脆性产生不能消除，又称不可逆回火脆，也叫第一类回火脆。产生原因：在250度以上，Ε碳化物转变成为极细的沿马氏体晶界析出的薄片渗碳体从而造成低温回火脆性。第二类回火脆:在含有Cr，Ni，Mn等元素的钢中。在550-650度回火后，又出现了冲击值的降低，称为高温回火脆或第二类回火脆，这种脆性与加热和冷却条件有关，如加热至高温（600度）。冷却时缓慢通过450-550度，将出现脆性。回火后若快速冷却，将抑制脆性出现，如在450-550度脆化温度区长时间停留后，即时快冷也将出现回火脆性。将已产生脆性的钢件重新加热到600度以上，然后快冷，则又可消除这类回火脆性，如再次在600度以上回火，而后冷却，脆性又将出现。故称此高温回火脆性为可逆回火脆性。调质处理:淬火后加高温回火的热处理.二次淬火：合金元素总是使残余奥氏体的转变移向高温，因此高合金钢中残余奥氏体十分稳定，即使高温加热也很难分解。又因大多数合金都能使过冷奥氏体C曲线右移，降低了临界冷却温度。因而残余奥氏体加热后冷却，全部会转变为马氏体，使钢的硬度反而增加，此现象称为二次淬火。二次硬化：合金元素扩散慢并阻碍碳的扩散，还阻碍碳化物的聚集和长大，因而合金中的碳化物在较高的回火温度时，仍能保持均匀弥散分布的细小碳化物颗粒。强碳化物形成元素如Cr，W，Mo，V等，在含量较高及在一定回火温度下，还将沉淀析出各自的特殊碳化物，这种特殊碳化物颗粒细小，分布弥散，使钢的硬度不仅不降低，反而再次升高，这种现象称二次硬化。回火稳定性（抗回火性）：合金元素能够抑制马氏体的分解，阻碍碳化物的聚集和长大，使钢在很高的回火温度下保持高硬度和高强度的性质。合金化:是采用合金元素来改变金属性能的方法。热处理工艺性:淬透性,抗回火性,过热敏感性合金化的目的:提高淬透性,抗回火性,过热敏感性,来提高钢的机械性能

金属在再结晶温度以上进行的塑性变形，称为________。