1.鋼廠**的20鋼,力學效能按國家標準應不低於以下指標:,,δ5=25%,ψ=55%。
現購回φ=10mm的20鋼若干,經拉伸試驗檢測,得以下資料:,。問這批20鋼是否合格?
解: 所以這批鋼材合格。
2.常用的硬度測試方法有哪些?不同測試方法測得的硬度值之間是否有定性或定量特點?
答:常用的硬度測試方法有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度等。因為硬度是材料抵抗區域性變形,特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力,它反映的是材料的工程量而不是物理量,所以不同測試方法的硬度值之間有定性特點。
與hrb有什麼區別?
答:hb是表示採用布氏硬度試驗,而hrb則表示採用洛氏硬度試驗。不同的硬度試驗方法,試驗方法(壓頭、試驗力、測量物件)不同,符號、表示方法和應用範圍都不相同。
4.塑性好的材料和塑性差的材料,在超負荷造成斷裂破壞時,有什麼不同特點?
5.什麼是疲勞破壞?其主要原因是什麼?
6.材料科學中經常提到的「組織」和「結構」指什麼?
7.材料的效能取決於什麼?可否說「化學組成決定效能」?
8.晶體的金屬晶格型別有哪幾種?
答:晶體的金屬晶格型別有:體心立方晶格、麵心立方晶格和密排六方晶格等三種。
9.晶體有哪些特點?為什麼實際晶體往往不能全部反映基特點?
10.金屬的實際晶體結構有何特點?
11.銅和鉻的晶胞各實際含有的原子數為多少?
12.固態合金組元相互作用不同可形成哪些相結構?
答:固態合金組元相互作用不同可形成:固溶體和金屬化合物等相結構。
13.什麼叫固溶強化?
答:溶質的原子溶入溶劑後,使晶格發生畸變,因而固溶體的強度、硬度提高。這種通過溶入溶質原子形成固溶體而強化的手段,稱固溶強化。
14.什麼是金屬的結晶過程?有哪些環節和條件?
答:金屬原子的聚集狀態由無規則的液態,轉變為規則排列的固態晶體的過程,稱為金屬的結晶過程。
金屬結晶有晶核形成和晶核的長大兩個環節。
過冷度是金屬結晶過程自發進行的必要條件。
15.結晶過程一般用什麼手段控制晶粒大小?
答:結晶過程控制晶粒大小,一般用增加過冷度、變質處理和振動等手段。
16.細晶強化有什麼特點?
17.鑄錠組織中的柱狀晶粒區力學效能不理想,但為什麼有的工件有意要求柱狀晶粒組織?
18.什麼叫合金相圖?有什麼應用意義?
19.關於常用的鐵碳合金相圖,以下廉說法哪種正確?
(1)鐵—碳兩組元組成的全部合金相圖;
(2)是實用意義的fe-fe3c這一部分相圖;
(3)fe和fe3c、fe3c和fe系列鐵碳合金相圖。
20.什麼叫同素異晶轉變?試以純鐵為例作說明。
21.鐵碳合金中有哪些基本組織?哪些是基本相組織?分析t12鋼ωc=1.2%冷卻時的基本組織轉變。
22.默繪fe-fe3c相圖(簡化),說明圖中特性點、線的含義,並填寫各相區域組織組成物
fe—fe3 c相圖中特性點的含義
fe—fe3 c相圖中特性線的含義
23.試以珠光體和萊氏體的形成為例說明共析轉變和共晶轉變。
24.鐵碳合金根據碳含量和室溫組織不同,分為哪三類?其含碳量和組織各有什麼不同?
答:鐵碳合金根據碳含量和室溫組織不同,分為:工業純鐵、鋼和白口鑄鐵等三類。
工業純鐵的含碳量小於等於0.0218%,室溫組織為f;
鋼的含碳量0.0218%<ωc < 2.11%,室溫組織分別為:f+p,p,p+fe3 c;
白口鑄鐵的含碳量2.11%<ωc < 6.69%,室溫組織分別為:p+fe3 c+ld,ld,ld+fe3 c
25.為什麼鍛造和熱軋時,一般鋼材均加熱到1000℃~1250℃範圍?
26.為什麼形狀複雜的沖壓件和鉚釘等冷塑性變形加工的工件多用低碳鋼,而工、模具用高碳鋼?
27.鐵碳合金一般隨碳含量的增加而強度、硬度提高,為什麼ωc >2.11%後的效能降低,成為難於切削和壓力加工的脆性材料——白口鐵?
28.簡述金屬腐蝕的分類和腐蝕原因。
29.影響金屬腐蝕的原因有哪些?
30.哪些因素可能形成船舶的腐蝕?地下和水下管道、閘門主要形成何類腐蝕?
31.簡述金屬腐蝕的防護途徑,並各舉例說明。
32.盛硫酸的不鏽鋼容器可採用陽極保護防腐蝕,若是盛放鹽酸,是否還可採用陽極保護?
第二章鋼的熱處理
1.簡述熱處理的定義及其作用。
2.熱處理中的相變溫度a1,ac1,ar1各表示什麼意義?
答:熱處理中的相變溫度a1表示共析轉變溫度;
ac1表示實際生產時,加熱不可能無限緩慢,因而其組織轉變的溫度也就相應比a1高;
ar1表示實際生產時,冷卻不可能無限緩慢,因而其組織轉變的溫度也就相應比a1低。
3.什麼叫過冷奧氏體?過冷奧氏體等溫轉變曲線為什麼又稱c曲線?c曲線的「鼻尖」有什麼意義?
答:冷卻至a1以下而尚不及轉變的奧氏體,處於不穩定的過冷狀態,這種不穩定的過冷狀態奧氏體稱為「過冷奧氏體」。
過冷奧氏體等溫轉變曲線,因其形狀似英文本母c,故又稱c曲線。
c曲線的「鼻尖」部位,過冷奧氏體等溫轉變的孕育期最短,轉變速度最快,也即在此溫度時,過冷奧氏體最不穩定。
4.簡述共析鋼過冷奧氏體在a1~ms溫度之間,不同溫度等溫轉變的產物及效能。
答:共析鋼過冷奧氏體在a1~ms溫度之間等溫轉變產物組織和效能為:
(1)珠光體型轉變——高溫轉變(a1~ 550 ℃)
a1 ~ 650 珠光體< 25hrc
650℃~ 600℃ 細珠光體(索氏體 s) 25hrc~30hrc
600℃~ 550 ℃ 極細珠光體(託氏體 t) 35hrc~40hrc
(2)貝氏體型轉變——中溫轉變(550 ℃~ ms )
550℃~350℃ 平行條狀鐵素體上分布細微滲碳體 40hrc~45hrc
350℃~ms 針狀鐵素體分布極細小碳化物 50hrc~55 hrc
5.什麼是馬氏體?是否所有馬氏體的效能(特別是硬度)都相同?為什麼?
6.正火與退火有什麼區別?什麼情況下正火可以代替退火?
答:正火與退火的區別在於:正火的冷卻速度比退火稍快,組織較細,強度硬度稍有提高。
對於效能要求不高的普通結構鋼工件和形狀複雜、大型工件的淬火易變形開裂,可用正火代替退火。
7.什麼是淬火?對淬火的冷卻速度有什麼要求?
8.淬火後的組織有什麼特點?不同溫度的回火組織是什麼,有何效能特點?
9.什麼是「調質處理」?
答:淬火後再進行高溫回火的復合熱處理工藝,稱為「調質處理」。
10.為什麼工件淬火後會產生變形或開裂?如何防止淬火變形和開裂?
11.淬硬性、淬透性有什麼區別?影響淬透性的因素是什麼?
答:淬硬性是鋼在理想條件下淬火硬化所能達到的最高硬度。
淬透性是指在規定條件下,決定鋼淬硬深度和硬度分布的特性。
影響淬透性的主要因素是:化學成分,奧氏體化的溫度的保溫時間等。
12.通常說的「低碳鋼淬火也沒用」是什麼意思,能否作出科學解釋?
13.為什麼過共析鋼的正火溫度和淬火溫度不同?
14.理想的淬火介質冷卻特點是什麼?常用的淬火介質的冷卻特點又如何?
15.為什麼齒輪、凸輪軸、活塞銷等承受衝擊和交變載荷的機械零件要進行表面熱處理?
16.感應加熱表面淬火的原因是什麼?一般講,頻率高加熱深度應該大還是小?為什麼?
17.碳氮共滲的共滲層與單獨滲碳層或滲氮層比較有何特點?
18.兩個20鋼的形狀、尺寸相同的工件,乙個進行高頻感應淬火,乙個進行滲碳淬火。試用最簡單的方法進行區別。
19.形狀複雜、變形量大的低碳鋼薄壁工件,常要進行多次沖壓才能完成成形,在每次沖壓後通常要進行什麼熱處理?為什麼?
思考題:
回火與再結晶退火、去應力退火有什麼區別?
答:1.熱處理的目的不同:
回火的目的是穩定組織,消除內應力,調整硬度和提高塑性、韌性;
再結晶退火、去應力退火的目的是消除殘餘應力,減小變形,穩定尺寸。
2.熱處理的材料不同:
回火的材料是已經淬火後的鋼材;
再結晶退火、去應力退火的材料是一般的鋼材。
3.加熱溫度不同:
回火的加熱溫度,根據冷卻後要求的組織不同,加熱溫度在150℃~650℃之間;
再結晶退火、去應力退火的加熱溫度一般為500℃~650℃.
4.冷卻方式不同:
回火的冷卻方式沒有具體要求,只是冷卻到室溫;
再結晶退火、去應力退火的冷卻方式是緩冷。
5.熱處理後的組織不同:
回火後依回火的溫度不同,得到的組織是回火索氏體、回火託氏體和回火馬氏體;
再結晶退火、去應力退火後的組織是平衡組織。
整體熱處理的淬火與表面淬火的工件未淬透有什麼區別?
整體熱處理的淬火是將工件加熱到ac3(亞共析鋼)或ac1(共析鋼和過共析鋼)以上溫度,保溫後快速冷卻。由於冷卻時,工件的內外冷卻速度不同,表面的冷卻速度快而心部的冷卻速度低。當冷卻速度小於臨界冷卻速度時,與轉變曲線相交,不能獲得馬氏體組織,因此工件不能淬透;
表面淬火是通過快速加熱,使鋼件表面層奧氏體化,然後迅速冷卻。由於是快速加熱,工件的心部沒有達到組織轉變的加熱溫度,也就是不能獲得奧氏體組織,所以冷卻後不能得到馬氏體組織,因此工件不能淬透。
第三章碳鋼
1.碳鋼中的常存元素有哪些?在鋼中起什麼作用?
金屬材料的基本知識
金屬工藝學作業參 第一篇第1章 1 什麼是應力?什麼是應變?答 應力 單位面積上所受的力。應變 單位長度上的伸長量。縮頸是如何產生的?縮頸發生在拉伸曲線上哪個線段?如果沒有出現縮頸現象,是否表示該試樣沒發生塑性變形?答 拉伸試驗中,當載荷增大到b點後,試件上某部分開始變細,這就是 縮頸 發生在bk階...
金屬材料及熱處理基本知識
n 概述 金屬材料是製造裝置最常用的材料,因此了解和掌握金屬材料效能是十分必要的,通常所指的金屬材料效能是指金屬材料的使用效能和工藝效能。如力學效能 強度 硬度 塑性 韌性等 物理效能 密度 熔點 導熱性 熱膨脹性等 化學效能 耐腐蝕性 熱穩定性等 等使用效能和冷 熱加工 鑄造 焊接 熱處理 壓力加...
金屬材料與熱處理的基本知識
第一章鐵碳合金 第一節合金及其組織 一 合金的基本概念 1 合金 合金是以一種金屬為基礎,加入其它金屬或非金屬,經過融合而獲得的具有金屬特性的材料,即合金是由兩種或兩種以上的元素所組成的金屬材料。例如,工業上廣泛應用的鋼鐵材料就是由鐵和碳組成的合金。與純金屬相比,合金具有更好的力學效能,可通過調整組...