合工大工程材料及热处理知识点

合工大工程材料及热处理知识点内容摘要：

组成物和组织组成物。 答 : C：共晶点 1148℃ %C，在这一点上发生共晶转变，反应式：，当冷到 1148℃时具有C点成分的液体中同时结晶出具有 E点成分的奥氏体和渗碳体的两相混合物 —— 莱氏体 E：碳在中的最大溶解度点 1148℃ %C G：同素异构转变点（ A3） 912℃ 0%C H：碳在中的最大溶解度为 1495℃ %C J：包晶转变点 1495℃ %C 在这一点上发生包晶转变，反应式：当冷却到 1495℃时具有 B点成分的液相与具有 H点成分的固相δ反应生成具有 J 点成分的固相 A。 N：同素异构转变点（ A4） 1394℃ 0%C P：碳在中的最大溶解度点 %C727℃ S：共析点 727℃ %C 在这一点上发生共析转变，反应式：，当冷却到 727℃时从具有 S点成分的奥氏体中同时析出具有 P点成分的铁素体和渗碳体的两相混合物 —— 珠光体 P（） ES 线：碳在奥氏体中的溶解度曲线，又称 Acm 温度线，随温度的降低，碳在奥化体中的溶解度减少，多余的碳以形式析出，所以具有 %～ %C 的钢冷却到 Acm 线与 PSK线之间时的组织，从 A中析出 的称为二次渗碳体。 GS 线：不同含碳量的奥氏体冷却时析出铁素体的开始线称 A3 线， GP 线则是铁素体析出的终了线，所以 GSP 区的显微组织是。 PQ 线：碳在铁素体中的溶解度曲线，随温度的降低，碳在铁素体中的溶解度减少，多余的碳以形式析出，从中析出的称为三次渗碳体，由于铁素体含碳很少，析出的很少，一般忽略，认为从 727℃冷却到室温的显微组织不变。 PSK线：共析转变线，在这条线上发生共析转变，产物（ P）珠光体，含碳量在 ～%的铁碳合金冷却到 727℃时都有 共析转变发生。 1指出钢材热脆与冷脆的主要区别： 答：热脆： S 在钢中以 FeS 形成存在， FeS 会与 Fe形成低熔点共晶，当钢材在 1000℃~1200℃压力加工时，会沿着这些低熔点共晶体的边界开裂，钢材将变得极脆，这种脆性现象称为热脆。 冷脆： P 使室温下的钢的塑性、韧性急剧降低，并使钢的脆性转化温度有所升高，使钢变脆，这种现象称为“冷脆”。 1某工厂仓库积压了许多碳钢（退火状态），由于钢材混杂，不知道钢的化学成分，现找出其中一根，经金相分析后，发现其组织 为珠光体 +铁素体，其中铁素体占 80%，问此钢材的含碳量大约是多少。 答：由于组织为珠光体 +铁素体，说明此钢为亚共析钢。 WF=80%=()/()*100%WC=% 1对某退火碳素钢进行金相分析，其组织的相组成物为铁素体 +渗碳体（粒状），其中渗碳体占 18%，问此碳钢的含碳量大约是多少。 答： WFe3CⅡ =18%=()/()*100%WC=% 1计算 %C 合金在 700℃下各个相及其组分数量和成分。 答：含 %C 合金属于过共析钢，其组织为珠光体 +二次渗碳体，相为铁素体和渗碳体。 Wp=()/()*100%=%WFe3CⅡ =1－ Wp=% WF=()/()*100%=%WFe3C=1－ WF=% 1试述碳钢的分类及牌号的表示方法。 答：分类： 1）按含碳量分类 低碳 钢：含碳量小于或等于 %的钢， wC≤ % 中碳钢：含碳量为 ~%的钢 wC:~%C 高碳钢：含碳量大于 %的钢 wC＞ % （ 2）按质量分类：即含有杂质元素 S、 P 的多少分类： 普通碳素钢： S≤ %P≤ % 优质碳素钢： S、 P≤ % 高级优质碳素钢： S≤ %； P≤ % （ 3）按用途分类 碳素结构钢：用于制造各种 工程构件，如桥梁、船舶、建筑构件等，及机器零件，如齿轮、轴、连杆、螺钉、螺母等。 碳素工具钢：用于制造各种刀具、量具、模具等，一般为高碳钢，在质量上都是优质钢或高级优质钢。 牌号的表示方法：（ 1）普通碳素结构钢：用 Q+数字表示，数字表示屈服点数值。 若牌号后面标注字母 A、 B、 C、 D，则表示钢材质量等级不同， A、 B、 C、 D 质量依次提高，“ F”表示沸腾钢，“ b”为半镇静钢，不标“ F”和“ b”的为镇静钢。 （ 2）优质碳素结构钢：牌号是采用两位数字表示的，表示钢中平均含 碳量的万分数。 若钢中含锰量较高，须将锰元素标出， （ 3）碳素工具钢：这类钢的牌号是用“ T”字后附数字表示。 数字表示钢中平均含碳量的千分之几。 若为高级优质碳素工具钢，则在钢号最后附以“ A”字。 指出下列各种钢的类别、符号、数字的含义、主要特点及用途： Q235AF、 4 0 T T12A。 答： Q235AF：普通碳素结构钢，屈服强度为 235MPa 的 A级沸腾钢。 Q235 含碳量低，有一定强度，常轧制成薄板、钢筋、焊接钢管等，用于桥梁、建筑等钢结构 ，也可制造普通的铆钉、螺钉、螺母、垫圈、地脚螺栓、轴套、销轴等等。 45 钢：含碳量为 %的优质碳素结构钢。 经热处理（淬火 +高温回火）后具有良好综合机械性能，即有较高的强度和较高的塑性、韧性，用于制作轴类零件。 08：含碳量为 %的优质碳素结构钢。 塑性、韧性好，有优良的冷成型性能和焊接性能，常冷轧成薄板，用于制作仪表外壳、汽车和拖拉机上的冷冲压件。 20：含碳量为 %的优质碳素结构钢。 用于制作尺寸较小、负荷较轻、表面要求耐磨、心部强度要求不高的渗碳零件，如 活塞钢、样板等。 T8：含碳量为 %的碳素工具钢。 用于制造要求较高韧性、承受冲击负荷的工具，如小型冲头、凿子、锤子等。 T12A：含碳量为 %的高级优质碳素工具钢。 具有高硬度、高耐磨性，但韧性低，用于制造不受冲击的工具如量规、塞规、样板、锉刀、刮刀、精车刀。 2何谓本质细晶粒钢。 本质细晶粒钢的奥氏体晶粒是否一定比本质粗晶粒钢的细。 答：（ 1）本质细晶粒钢：加热到临界点以上直到 930℃，随温度升高，晶粒长大速度很缓慢，称本质细晶粒钢。 （ 2）不一定。 本质晶粒度只代表钢在加热时奥氏体晶粒长大倾向的大小。 本质粗晶粒钢在较低加热温度下可获得细晶粒，而本质细晶粒钢若在较高温度下加热也会得到粗晶粒。 2珠光体类型组织有哪几种。 它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点。 答：（ 1）三种。 分别是珠光体、索氏体和屈氏体。 （ 2）珠光体是过冷奥氏体在 550℃以上等温停留时发生转变，它是由铁素体和渗碳体组成的片层相间的组织。 索氏体是在 650～ 600℃温度范围内形成层片较细的珠光体。 屈氏体是在 600～ 550℃温度范围 内形成片层极细的珠光体。 珠光体片间距愈小，相界面积愈大，强化作用愈大，因而强度和硬度升高，同时，由于此时渗碳体片较薄，易随铁素体一起变形而不脆断，因此细片珠光体又具有较好的韧性和塑性。 2马氏体组织有哪几种基本类型。 马氏体的硬度与含碳量关系如何。 答：（ 1）两种，板条马氏体和片状马氏体。 （ 2）随着含碳量的增加，钢的硬度增加。 2为什么要对钢件进行热处。