材料工程基础总复习题答案[1]

材料工程基础总复习题答案[1]内容摘要：

方式可得到如下组织：珠光体、索氏体、屈氏体＋马氏体、马氏体，并在 CCT曲线上绘制出冷却曲线。 采用炉冷可以得到珠光体；采用空冷可以得到索氏体；采用油冷可以得到 屈氏体 +马氏体；采用水冷可以得到马氏体。 1钢淬火后为什么要回火。 不同回火温度分别得到什么组织。  减少或消除淬火内应力和脆性 , 防止变形或开裂 .  获得所需要的力学性能。 淬火钢一般硬度高，脆性大，回火可调整硬度、韧性。  稳定组织，以稳定工件的尺寸和形状。 淬火 M和 A’都是非平衡组织，有自发向平衡组织转变的倾向。 回火可使 M 与 A’ 转变为平衡或接近平衡的组织，防止使用时变形。 未经淬火的钢回火无意义，而淬火钢不回火在放置使用过程中易变形或开裂。 钢经淬火后应立即进行回火 马氏体的分解 100℃回火时，钢的组织无变化。 100200℃加热时，马氏体将发生分解 ,从马氏体中析出 碳化物 ( FeXC)，使马氏体过饱和度降低。 析出的碳化物以细片状分布在马氏体基体上，这种组织称回火马氏体，用 M 回表示。 200300℃时 , 由于马氏体分解，奥氏体所受的压力下降 , Ms 上升， A’ 分解为  碳化物和过饱和铁素体，即 M 回 发生于 250400℃，此时， 碳化物溶解于 F 中，并从铁素体中析出 Fe3C。 到 350℃ , 马氏体含碳量降到铁素体平衡成分 , 内应力大量消除， M回转变为在保持马氏体形态 的铁素体基体上分布着细粒状 Fe3C 组织，称回火托氏体，用 T回表示。 400℃以上 , Fe3C 开始聚集长大。 450℃ 以上铁素体发生回复、再结晶，由针片状变为多边形（等轴状）。 这种在多边形铁素体基体上分布着颗粒状 Fe3C 的组织称回火索氏体，用 S 回表示。 1什么叫正火。 正火的目的是什么。 正火是将亚共析钢加热到 Ac3+30~ 50℃，共析钢加热到 Ac1+30~50℃，过共析钢加热到 Accm+30~ 50℃保温后空冷的工艺。 目的：降低硬度，改善切削加工性能；为淬火作组织准备，减少最终热处理的变形和开裂 倾向。 1画出 T8 钢的 TTT 图和 CCT 图，并在 TTT图上画出等温淬火、分级淬火、单介质淬火、双介质淬火的冷却曲线。 6 1分别说明生产滚动轴承、弹簧和曲轴所采用的热处理工艺，并 说明 原因。 滚动轴承的热处理工艺：正火、退火、等温（或分级或直接）淬火、低温回火 弹簧的热处理工艺：中温回火 曲轴：高温回火 1在生产中提高液态金属的充型能力的措施有那些。 1 正确选择合金成分和采用合理的熔炼工艺 2调整铸型的性质 3 改善浇注条件 1减少铸件中气体和非金属夹杂物的措施有那些。 答：吸附净化法，非 吸附净化法（ PPT44 页） 1砂型铸造对型（芯）砂的性能有那些要求。 常用的型（芯）砂有哪几类。 答：①应具有一定的强度；②应具有良好的透气性； ③型砂具有一定的耐火度和化学稳定性，以保证在高温液态金属下不软化、不融化、不与液态金属发生反应，使铸件不易粘砂和不产生过量气体；④应具有良好的退让性。 ⑤应具有良好的工艺性能，即在造型时不粘模，具有好的流动性和可塑性，使铸型有清晰的轮廓，从而保证铸件有精确的轮廓尺寸。 型砂种类：粘土型砂、水玻璃砂和有机粘结剂砂 1试说明影响金属可锻性的因素。 影响。 1）金属的化学成分：化学成分不同，塑性不同，可锻性不同。 a）纯金属比合金的塑性好，变形抗力小，因此纯金属比合金的可锻性好； b）合金元素的含量越高，锻造性越差，因此低碳钢比高碳钢的可锻性好；相同碳含量的碳钢比合金钢的锻造性好，低合金钢比高合金钢的可锻性好； C）钢中含 P、 S、 H 杂质元素越多，可锻性越差。 2）金属的组织状态：组织结构不同，可锻造性不同；单一固溶体组成的合金，塑性好，可锻性好；铸态柱状组织和粗晶结构不如细小均匀的晶粒结构；金属 内部有缺陷也不一样。 1）变形温 度：温度升高，塑性上升，降低变形抗力，易于锻造；但温度过高也会产生相应的缺陷，如氧化，脱碳、过热和过烧等。 故要严格控制锻造温度范围。 锻造温度范围指始锻温度与终锻温度间的温度范围，以合金状态图为依据。 对始锻温度，原则是在不出现过热和过烧的前提下，尽量提高始锻温度。 碳钢的始锻温度为 AE 线下 2020C。 终锻温度即停止锻造的温度，对于锻件质量有很大影响，终锻温度太高，停锻后晶粒会重新长大，降低锻件力学性能；太低，再结晶困难，冷变形强化现象严重， 7 变形抗力太大，甚至产生锻造裂纹，也易损坏设备和工具。 2）变形速度： (应变速率）指金属在锻压加工过程中单位时间内的相对变形量。 变形速度的影响较复杂：一方面变形速度增大，冷变形强化现象严重，变形抗力增大，可锻性变坏；另一方面变形速度很大时产生的热能使金属温度升高，提高塑性，降低变形抗力，可锻性变好。 3）变形时的应力状态：不同压力加工方法，金属内部的应力状态是不同的，如图 所示。 在金属塑性变形时，压应力数目越多，其塑性变形越好，因为压应力使滑移面紧密结合，防止产生裂纹；拉应力则使塑性变形降低，应为它使缺陷扩大，使滑移面分离。 但压应力时变形抗力增大。 故必须综合考虑塑性和变形抗力。 三向压应力 — 塑性最好、变形抗力最大。 三向拉应力 — 塑性最差、变形抗力最小。 粉末材料的模压成型前原料准备时为什么要进行退火处理。 2试说明塑料模压成形的工艺过程。 2橡胶制品（干胶）的生产过程包括哪几个步骤。 各起什么作用。 素炼 混炼 成型 硫化 P241 2生胶与橡皮 有什么区别。 橡胶硫化的目的是什么。 硫化程度是否愈高愈 好 生胶在硫化前，橡皮在硫化后。 作用：使胶料分子交联，成为具有高弹性的橡胶制品 不是愈高愈好，还是取决于温度压强时间等因素 2下列场合宜采用何种热处理方法（不解释原因） （ 1） 提高低碳钢的切削加工性能。 正火 （ 2） 降低高碳工模具钢的硬度，以便切削加工，且为最终淬火作组织准备。 球化退火 （ 3） 为表面淬火工件（要求芯部具有良好的综合机械性能）作组织准备。 （ 4） 纠正 60钢锻造过热的粗大组织，为切削加工作准备。 球化退火 （ 5） 降低冷冲压件的硬度，提 高塑性，以便进一步拉伸。 完全退火 （ 6） 为了得到下贝氏体组织。 等温淬火 （ 7） 去除因塑性变形加工、焊接等造成的残余应力。 去应力退火 （ 8） 渗氮前，为提高渗氮件心部的强韧性采用的热处理方法。 去应力退火 （ 9） 消除过共析钢的网状二次渗碳体。 正火 2铝合金熔炼的特征有哪些。 1）熔化时间长：铝的熔化潜热大，比热大，消耗热量，熔速小。 2）易吸氧：与氧生成 Al2O3。 该膜一旦破坏，进入的氧气很难去除。 且 Al2O3会随熔体进入铝锭。 减少氧化是铝及其合金熔炼的重要问题。 3）易吸氢：吸入的氢，在固相及液相两者 中的溶解度相差很大。 结晶时，形成气孔和疏松的氢化物，减少吸氢又是熔炼的另一种重要问题。 4）易吸收金属杂质：铝是高活性的合金元素，易吸收铁质坩锅工具中溶解的铁，或从炉衬中的氧化物及熔剂的氯盐中置换出铁、硅、锌等金属杂质。 杂质进入铝熔体中很难去除。 并随熔炼次数增多而增多，防杂质污染是铝熔炼的第三个重要问题 2简述火法冶金和湿法冶金的基本工艺过程。 火法冶金：准矿石备（选矿、焙烧球化或烧结），冶炼（金属化合物的还原），精炼（除去杂质提纯金属） 湿法冶金：浸取，固液分离，溶液净化，金属或化合物提取 2炼钢的 实质是什么。 在炼钢过程中发生哪些基本冶金反应。 除去生铁中多余的碳和大量杂质元素，使其化学成分达到钢的要求 元素的氧化顺序（冶金还原原理） A、 T1400℃ 元素的氧化顺序： Si、 Mn、 C、 P、 Fe 8 B、 1400℃ T1530℃ 元素的氧化顺序： Si、 C、 Mn 、 P、 Fe Ｃ、 T1530℃ 氧化顺序： C、 Si、 Mn、 P、 Fe 脱碳反应 [C]+[O]=CO↑ +Q1 2[C]+O2=2CO ↑ +Q2 [C]+(FeO)=[Fe]+CO ↑ Q3 硅的氧化和还原 ［ Si］。