工程材料期末復(fù)習知識點匯總-資料下載頁

【導(dǎo)讀】機械性能、強度、剛度、硬度、晶格、晶粒、位錯、晶界、金屬化合物、鐵素體、滲碳體、變形織構(gòu)、熱處理、本。質(zhì)晶粒度、滲碳處理。的晶核數(shù)目大大增加，從而提高了形核率，細化晶粒，這種處理方法即為變質(zhì)處理。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”。結(jié)晶含低熔點組元較多，這種在晶粒內(nèi)化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象稱為枝晶偏析。

　　

【正文】 的組織為 回火索氏體， 大致的硬度25～ 35HRC。 （ 2）淬火溫度為 850℃左右， 回火溫度為 350℃～ 500℃左右 ，其回火后獲得的組織為 回火屈氏體 ， 大致的硬度 40～48HRC。 （ 3）淬火溫度為 780℃左右， 回火溫度為 150℃～ 250℃ ，其回火后獲得的組織為 回火馬氏體 ， 大致的硬度 60HRC。 ，有的甚至開裂？減小變形及防止開裂有哪些途徑？ 答： 淬火中變形與開裂 的主要原因是由于淬火時形成內(nèi)應(yīng)為。淬火 內(nèi)應(yīng)力形成的原因不同可分熱應(yīng)力與組織應(yīng)力兩種 。 為減小變形或開裂，出了正確選擇鋼材和合理設(shè)計工件的結(jié)構(gòu)外，在工藝上可采取下列措施： 預(yù)先熱處理 ； 淬火 工藝 ： 正確確定加熱溫度與加熱時間 ,避免奧氏體晶粒粗化。對形狀 復(fù)雜或?qū)嵝圆畹母吆辖痄?,應(yīng)緩慢加熱或多次預(yù)熱 ,以減少加熱中產(chǎn)生的熱應(yīng)力。工件在加熱爐中安放時 ,要盡量保證受熱均勻 ,防止加熱時變形 。選擇合適的淬火冷卻介質(zhì)和洋火方法 (如馬氏體分級淬火、貝氏體等溫淬火 ),以減少冷卻中熱應(yīng)力和相變應(yīng)力等。 ： 淬火內(nèi)應(yīng)力如不及時通過回火來消除 ,對某些形狀復(fù)雜的或碳的質(zhì)量分數(shù)較高的工件 ,在等待回火期間就會發(fā)生變形與開裂。 ，如鍵槽，孔眼等用石棉堵塞。 ？常用的回火操作有哪幾種？指出各種回火操作得到的組織、性能及其應(yīng)用范圍。 答：回火的目的是降低淬火鋼的脆性，減少或消除內(nèi)應(yīng)力，使組織趨于穩(wěn)定并獲得所需要的性能。常用的回火操作有低溫回火、中溫回火、高溫回火。 低溫回火得到的組織是回火馬氏體。內(nèi)應(yīng)力和脆性降低，保持了高硬度和高耐磨性。這種回火主要應(yīng)用于高碳鋼或高碳合金鋼制造的工、模具、滾動軸承及滲碳和表面淬火的零件，回火后的硬度一般為 HRC 5864。 中溫回火后的組織為回火屈氏體，硬度 HRC3545，具有一定的韌性和高的彈性極限及屈服極限。這種回火主要應(yīng)用于含碳 %的碳鋼和合金鋼制造的各類彈簧。 高溫回火后的組織 為回火索氏體，其硬度 HRC 2535，具有適當?shù)膹姸群妥銐虻乃苄院晚g性。這種回火主要應(yīng)用于含碳 % 的碳鋼和合金鋼制造的各類連接和傳動的結(jié)構(gòu)零件，如軸、連桿、螺栓等。 ？常用的表面淬火方法有哪幾種？并說明表面淬火前應(yīng)采用何種預(yù)先熱處理。 答：表面淬火的目的是 使工件表層得到強化，使它具有較高的強度，硬度，耐磨性及疲勞極限，而心部為了能承受沖擊載荷的作用，仍應(yīng)保持足夠的塑性與韌性 。 常用的表面淬火方法有： ； 火。 表面淬火前應(yīng)采用退火或正 火預(yù)先熱處理。 ，并說明其技術(shù)條件的標注方法。 答：一般滲碳件的工藝路線為：下料→鍛造→正火→切削加工→ 鍍 銅（不滲碳部位）→滲碳→淬火→低溫回火→噴丸→精磨→成品 ？說明氮化的主要特點及應(yīng)用范圍。 答： 在一定溫度 (一般在 AC1 以下 )使活性氮原子滲入工件表面的化學(xué)熱處理工藝稱為滲氮。其目的是提高工件表面硬度、耐磨性、耐蝕性及疲勞強度。 氮化的主要特點為： 1)工件經(jīng)滲氮后表面形成一層極硬的合金氮化物 (如 CrN、 MoN、 AIN 等 ),滲氮層的硬度一般可達 950~1200HV(相當于 6872HRC),且滲氮層具有高的紅硬性 (即在 600~650℃仍有較高硬度 )。 2)工件經(jīng)滲氮后滲氮層體積增大 ,造成表面壓應(yīng)力 ,使疲勞強度顯著提高。 3)滲氮層的致密性和化學(xué)穩(wěn)定性均很高 ,因此滲氮工件具有高的耐蝕性。 4)滲溫度低 ,滲氮后又不再進行熱處理 ,所以工件變形小 ,一般只需精磨或研磨、拋光即可。 滲氮主要用于要求耐磨性和精密度很高的各種高速傳動的精密齒輪、高精度機床主軸 ,交變載荷作用下要求疲勞強度高的零件 (高速柴油機曲軸 ),以及要求變形小和具有一定耐熱、抗蝕能力的耐磨零件 (閥門 )等。 ？ 與鋼的珠光體相變及貝氏體相變比較，馬氏體相變有何特點？ 答： 鋼獲得馬氏體組織的條件是 ： 鋼從奧氏體狀態(tài)快速冷卻 ,來不及發(fā)生擴散分解而發(fā)生無擴散型的相變。 馬氏體相變的特點為： (1)無擴散性。 (2)有共格位向關(guān)系。 (3)在通常情況下 ,過冷奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變開始后 ,必須在不斷降溫條件下轉(zhuǎn)變才能繼續(xù)進行 ,冷卻過程中斷 ,轉(zhuǎn)變立即停止。 10 ，大型發(fā)電機轉(zhuǎn)子等都必須用合金鋼制造？與碳鋼比較，合金鋼有何優(yōu)缺點？ 答： 碳鋼制成的零件尺寸不能太大，否則淬不透，出現(xiàn)內(nèi)外性能不均，對于一些大型的機械零件，（要求內(nèi)外性能均勻），就不能采用碳鋼制作， 比較重要的大截面的結(jié)構(gòu)零件如重型運輸機械和礦山機器的軸類，大型發(fā)電機轉(zhuǎn)子等都必須用合金鋼制造。 (1) 如上所述 合金 鋼的淬透性高 ； (2)合金 鋼回火抗力高 ： 碳鋼淬火后，只有經(jīng)低溫回火才能保持高硬度，若其回火溫度超過 200℃ ，其硬度就顯著下降。即回火抗力差，不能在較高的溫度下保持高硬度，因此對于要求耐磨，切削速度較高，刃部受熱超過 200℃ 的刀具就不能采用碳鋼制作而采用 合金 鋼來制作 ； (3)合 金 鋼能滿足一些特殊性能的要求 ： 如耐熱性、耐腐蝕性、耐低溫性。 ？為什么調(diào)質(zhì)鋼的含碳量均為中碳？合金調(diào)質(zhì)鋼中常含哪些合金元素？它們在調(diào)質(zhì)鋼中起什么作用？ 答：通常把經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后才使用的鋼稱為調(diào)質(zhì)鋼。從碳含量上看，低碳鋼在淬火及低溫回火狀態(tài)雖具有良好的綜合機械性能，但它的疲勞極限低于中碳鋼，淬透性也不如中碳鋼。高碳鋼雖然強度高，但它的韌性及塑性很低。因此，調(diào)質(zhì)鋼的含碳量均為中碳。 合金調(diào)質(zhì)鋼中常含合金元素有 鉻、錳、鎳、硅、鉬、鎢、釩、鋁、鈦等。合金調(diào)質(zhì)鋼的主加元素有鉻、錳、鎳、硅等 ,以增加淬透性 。它們在鋼中除增加淬透性外 ,還能強化鐵素體 ,起固溶強化作用。輔加元素有鉬、鎢、釩、鋁、鈦等。鉬、鎢的主要作用是防止或減輕第二類回火脆性 ,并增加回火穩(wěn)定性 。釩、鈦的作用是細化晶粒 。加鋁能加速滲氮過程。 Ac1約為 820℃，若以一般工具鋼 Ac1+3050℃常規(guī)方法來確定淬火加熱溫度，在最終熱處理后能否達到高速切削刃具所要求的性能？為什么？ W18Cr4V鋼刀具在正常淬火后都要進行 560℃三次回火，又是為什么？ 答：若以一般工具鋼 Ac1+3050℃常規(guī)方法來確定 W18Cr4V鋼淬火加熱溫 度，在最終熱處理后不能達到高速切削刃具所要求的性能。因為若按常規(guī)方法來確定淬火加熱溫度，則合金碳化物不易溶解，不能滿足在高速切削時刀具應(yīng)保持紅硬性、高耐磨性的要求。為使奧氏體得到足夠的合金化，必須加熱到遠遠大于 Ac1的溫度，既 1280℃左右。 18Cr4V鋼刀具在正常淬火后都要進行 560℃三次回火，這是為消除殘余奧氏體。 。 答： 灰鑄鐵中石墨呈片狀，片狀石墨的強度、塑性、韌性幾乎為零 ,存在石墨地方就相當于存在孔洞、微裂紋 ,它不僅破壞了基體的連續(xù)性 ,減少了基體受力有效面積 ,而且 在石墨片尖端處形成應(yīng)為集中 ,使材料形成脆性斷裂。石墨片的數(shù)量越多 ,尺寸越粗大 ,分布越不均勻 ,鑄鐵的抗拉強度和塑性就越低。由于灰鑄鐵的抗壓強度、硬度與耐磨性主要取決于基體 ,石墨存在對其影響不大。故灰鑄鐵的抗壓強度一般是抗拉強度的 34 倍。 球墨鑄鐵中石墨呈球狀，所以對金屬基體的割裂作用較小 ,使得基體比較連續(xù) ,在拉伸時引起應(yīng)力集中的現(xiàn)象明顯下降 ,從而使基體強度利用率從灰鑄鐵的 30%~50%提高到 70%~90%,這就使球墨鑄鐵的抗拉強度、塑性和韌性、疲勞強度不僅高于其它鑄鐵 ,而且可以與相應(yīng)組織的鑄鋼相比。 可鍛鑄 鐵中石墨呈團絮狀。與灰鑄鐵相比對金屬基體的割裂作用較小 ,可鍛鑄鐵具有較高的力學(xué)性能 ,尤其是塑性與韌性有明顯的提高。