工程材料期末复习知识点汇总

工程材料期末复习知识点汇总内容摘要：

性能有何差别。 答：碳素钢：含有 %~%C的铁碳合金。 白口铁：含大于 %C的铁碳合金。 碳素钢中亚共析钢的组织由铁素体和珠光体所组成，其中珠光体中的 渗碳体以细片状分布在铁素体基体上，随着含碳量的增加，珠光体的含量增加，则钢的强度、硬度增加，塑性、韧性降低。 当含碳量达到 %时就是珠光体的性能。 过共析钢组织由珠光体和二次渗碳体所组成，含碳量接近 %时，强度达到最大值，含碳量继续增加，强度下降。 由于二次渗碳体在晶界形成连续的网络，导致钢的脆性增加。 白口铁中 由于其组织中存在大量的渗碳体，具有很高的硬度和脆性，难以切削加工。 20．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”。 21． 根据 FeFe3C 相图，计算： 1） 室温下，含碳 % 的钢中珠光体和铁素体各占多少； 2）室温下，含碳 % 的钢中珠光体和二次渗碳体各占多少； 3）铁碳合金中，二次渗碳 体和三次渗碳体的最大百分含量。 22．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=% 23．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=% %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 =% 25．根据 FeFe3C 相图，说明产生下列现象的原因： 1）含碳量为 % 的钢比含碳量为 % 的钢硬度高； 答：钢中随着含碳量的增加，渗碳体的含量增加，渗碳体是硬脆相，因此 含碳量为 % 的钢比含碳量为 % 的钢硬度高。 2）在室温下，含碳 % 的钢其强度比含碳 % 的钢高； 答：因为在钢中当含碳量超过 %时，所析出的 二次渗碳体 在晶界形成连续的网络状，使钢的脆性增加，导致强度下降。 因此 含碳 % 的钢其强度比含碳 % 的钢高。 3）在 1100℃ ，含碳 % 的钢 能进行锻造，含碳 % 的生铁不能锻造； 答： 在 1100℃时， 含碳 % 的钢 的组织为奥氏体，奥氏体的塑性很好，因此适合于锻造； 含碳 % 的生铁 的组织中含有大量的渗碳体，渗碳体的硬度很高，不适合于锻造。 4）绑轧物件一般用铁丝（镀锌低碳钢丝），而起重机吊重物却用钢丝绳（用 60 、 65 、 70 、 75 等钢制成）； 答： 绑轧物件 的性能要求有很好的韧性，因此选用 低碳钢 有很好的塑韧性， 镀锌低碳钢丝 ； 而起重机吊重物用钢丝绳 除要求有一定的强度，还要有很高的弹性极限，而 60 、 65 、 70 、 75 钢有高的强度和高的弹性极限。 这样在吊重物时不会断裂。 5）钳工锯 T8 ， T10,T12 等钢料时比锯 10,20 钢费力，锯条容易磨钝； 答： T8 ， T10,T12属于碳素工具钢，含碳量为 %， %， %，因而钢中渗碳体含量高，钢的硬度较高；而 10,20 6 钢为优质碳素结构钢，属于低碳钢，钢的硬度较低，因此 钳工锯 T8 ， T10,T12 等钢料时比锯 10,20 钢费力，锯条容易磨钝。 6）钢适宜于通过压力加工成形，而铸铁适宜于通过铸造成形。 答：因为钢的含碳量范围在 ~%之间，渗碳体含量较少，铁素体含量较多，而铁素体有较好的塑韧性，因而 钢适宜于 压力加工；而铸铁组织中含有大量以渗碳体为基的莱氏体，渗碳体是硬脆相，因 而铸铁适宜于通过铸造成形。 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。 27．下列零件或工具用何种碳钢制造：手锯锯条、普通螺钉、车床主轴。 答：手锯锯条：要求有较高的硬度和耐磨性，用碳素工具钢制造，如 T T9A、 T T10A、 T1 T11A。 普通螺钉：要保证有 一定机械性能，用普通碳素结构钢制造，如 Q19 Q235。 车床主轴：要求有较高综合机械性能，用优质碳素结构钢，如 4 50。 、 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。 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。