工程材料复习

1、填空题1钢的CCT曲线如图所示，试分析亚共析钢、共析钢和过共析钢均加热至Ac.+30C*50C后过冷至300C时，经不同的冷却路线至室温，试将各自的转变产物填入表中。时表产物 钢、加热温度转变产物（320C）(a)(to)(C)亚共析钢AC1+3O°C509F、KF. B 下、A 残F. B下过共析钢AC1+30°C509M. A残、渗碳体B下、A残.M、港碳体B下、渗碳体2.渗碳钢的含碳虽范困为 CM6P.3 ，渗碳层的厚度一般为 rs mm.渗碳+热处理后表层组 织是高碳回火马氏体.碳化物.残余奥氏体硬度大约为 6864tWC具有髙的耐磨性和疲劳性能: 心部在淬透时的组

2、织是低碳回火马氏体、换度约3846tiRC，具有良好的塑韧性：未淬透时组织可能 是铁素体、珠光体换度约为sotmc3. 弹寮钢的含碳虽范鬧05%-07% （我记得仃仃分号）终热处理淬火+中温淬火室温组织 回火屈氏体4. 合金的基木相右固溶体和金属化合物两种:合金的制取方法通常有粉末烧结法和熔合法两种。5. 商分子化合物一般由 链节.单体. 聚合度. 分子量 來描述。6. 下列钢材经不同热处理后的组织。（1）45钢加热到710 C水中冷却：组织：铁素体（F）.珠光体（P）、三次渗碳体（FeSClU） :（2） 45钢加热到750 C水中冷却：组织：铁素体.马氏体.残余奥氏体：（3） 45钢加热到

3、830 C水中冷却： 组织：马氏体、残余奥氏体：（4） T12钢加热到750C水中冷却：组织：马氏体、残余奥氏体、一次渗 碳体（我的是潘碳体：（5） T12钢加热到710C水中冷却：组织：珠光体、二次渗碳体：（6） T8钢 加热到710 C水中冷却。组织：珠光体：7. 马氏体的过饱和度消失时的组织是 铁素体、潑碳体8AB两元合金系中，室温时组元A有限溶于组元B中.但B不溶于A.则室温时合金的基木相是A相和A溶于B中的固溶体9某亚共析钢的连续转变曲线如图所示，试抬出按图中（a） （b） （c） （d）速度冷却后的组织分别是马氏体、残余奥氏体 b贝氏体、马氏体、残余奥氏体C铁素体、贝氏体、残余奥氏

4、体、马氏 体d铁素体、珠光体简答題1）试比较正火与退火的区别？答：正火：正火是将钢件加热至单相奥氏体区（ACS. A6或ACCM以上 W60°C ）保温后出炉空 冷的热处理工艺。退火：退火是将钢件加热至适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。主要区别：正火的冷却速度稍快，所以得到的组织比退火细，碾度和强度有所提高。2）简述钢的淬透性表征方法？答：钢的淬透性是指过冷奥氏体形成马氏体而不形成其他组织的能力。其大小用淬透层深度（钢表面 至内部马氏体组织占50%处的距离）表示。淬透层越深，淬透性越好。如果淬透层深度达到心部，则表明 该工件全部淬透。临界直径法、末端淬火法（我记得）3

5、）简述材料强化的基木途径？答：固溶强化、形变强化.细晶强化、沉淀强化、合金强化4）何谓細晶强化？金属凝固过程中细晶强化的方法有哪些P答： 通过细化晶粒使材料的强度、硬度、舉性、韧性等都提高的现象。方法：变质处理、孕育处理.振动、超声、搅拌5）简述CCT曲线的影响因素（我没答案,但我觉得你答牢所问）。答：过冷奥氏体连续冷却转变曲线（CCT曲线），连续冷却转变时，过冷奥氏体的转变过程和转变产 物取决于冷却速度，与CCT曲线相切的冷却曲线Vk叫做淬火临界冷却速度，它表示钢在淬火时过冷奧氏 体全部发生马氏体转变所需的最小冷却速度。6）简述淬透性与淬换性的区别？比较T8与"2的淬透性和淬换性。

6、答:钢的淬透性是指过冷奥氏体形成马氏体而不形成其他组织的能力。钢淬火后所能达到的最高硬度 的能力称为淬硬性.T8淬透性好；"2淬硬性好.7）彩响临界冷却速度必的因素是什么？答：过冷奥氏体连续冷却转变曲线（CCT曲线）,连续冷却转变时，过冷奥氏体的转变过程和转变产 物取决于冷却速度，与CCT曲线相切的冷却曲线Vk叫做淬火临界冷却速度，它表示钢在淬火时过冷奧氏 体全部发生马氏体转变所需的最小冷却速度。影响因素：含碳量、合金元素、温度同C曲线（我的答案）8）比较等富淬火与等温退火的界同？答：尊温淬火是在钢件加热保温后，迅速放入温度稍高于点的盐浴或碱池中，保温足够时间，使 奥氏体转变成下贝氏

7、体后取出空冷。等温回火是指将淬火后的钢件加热至线以下某温度，保温一定时间，然后冷至室温的热处理工艺，得到珠光体.9）马氏体与回火马氏体的区别是什么？答：钢加热形成的奥氏体后过冷奥氏体快速冷却到IU温度以下所转变的组织称为马氏体（M）°（C在 a 中过饱和间隙固溶体,体心正方柬相组织）在100C *200°C回火时，马氏体开始分解；马氏体中的碳以£碳化物（F.2.4C）的形式析出， 使过饱和程度略冇减小，这种组织称为回火马氏体（双相组织九10）比较退火、正火、淬火和回火的加热温度范困及冷却方式。加热溫度冷却方式退火临界温度Ac3（亚共析钢）或AM （过 共析钢）以上

8、某一温度大于临界冷却速度的冷速快冷正火上临界点（ACS或Acm）以上4<reo°c或更高的温度在空气中冷却淬火临界温度AC3 （亚共析钢）或Ac1 （过共析钢）以上某一温度以适当速度冷却回火AC1以下的某一温度冷却至室温11）iBJ质处理与变质处理的区别？答：淬火+高温回火调质,调质是淬火加髙温回火的双重热处理，其目的是使工件具有良好的综合机 械性能.变质处理就是向金属液体中加入一些细小的形核剂（又称为孕育剂或变质剂），使它在金属液中形成 大量分散的人工制造的非自发晶核，从而获得细小的铸造晶粒，达到提高材料性能的目的.两者有本质区别。12）填下表:零件名称选用材料以处理终热处理

9、室温组织汽车换向齿 轮2OCMnTI（渗0 还是M记 不得了）淬 火低温 回火表面：高碳回火马氏体、碳化物、残余奥氏 体心部：低温回火马氏体车用板簧60SI2Mn淬火中温回火回火屈氏体热挤模具5CrMnMo淬火高温回火回火索氏体高速切削用W18Cr4V淬火低温高碳回火马氏体、碳化物.残余奥氏体刀回火炮管PCrNISMo¥淬火高温回火回火索氏体选用材料：20 45. 20CMI1TL 38CrMoAIA. T12. W18Cr4HT250, 1Cr18NI9TL 1Cr13. 4Cr13.40Cr, GCr15, T8. ZU 10, QT8OO-2, 16Mn. Cr12, 5CrM

10、nMo 60SI2Mn. ZG200-400 ZMn13.35SI2MnMoVA. ZChPbSn5-9 PCrNBMoV问答题1 画出铁一碳平衡相图（C:<F669%h标出各点.线的名称：解释三条水平线的含义，写出室温下幹 成分段的组织，il供45钢.共析钢、D2A钢空温下的相组成物和组织组成物的相对讥 分别価出其在空 芒、T：J纠辿吟山？（注总：亚共析钢的三次渗碳体可忽略）W5!L FcjC1227C（绻）Fe Fe3C合金相图HJB线为包晶线：包晶反应L0.53%* 6 0.09% - AO.lW5产物为奥氏体11ECF线为共晶线：共晶反应L4.3%A2.11%+ Fe3C产物为奥

11、氏体与渗碳体的共晶混合物，称为 莱氏体，符号“72 PSK线为共析线：共析反应A0.77%1=0.0218%fFe3C 产物为铁素体和渗碳体的共析泡合 物.称为珠光体，符号P工业纯钢（C%W00218%）铁素体（Q点左边）Q点右边:铁素体.三次渗碳体（老师这样细化的）钢 亚共析钢(0.0218%<C%0.7T%)铁素体.珠 光体、三次渗碳体共析钢(CS-0.77%)珠光体过共析钢(077XC%W211%)珠光体.二次潑 碳体白口铸铁亚共晶白口铸铁(2/n%<C%<43%)珠 光体、二次渗碳体、莱氏体共晶白口铸铁(-4.3%)莱氏体过共晶白口铸铁(43*C%<660%)莱

12、氏 体、渗碳体45钢：相中：W 铁素体-(6.6»0.45)/(6.69-0.0008)W渗碳体1划铁素体组织中：w 珠光体 (O454U>218) / (0.77-0<0218)W 铁素体 (0.77-0.45)/(0<77-0-0218)*(669-00218)/(6.694).0009)共析钢：见书w珠光体 100%"2钢A:见书W珠光体(07712) W渗碳体（6.69-1.2）W二次渗碳体=T«W珠光体46钢：(形貌图我记了，但不知怎么画上来)轴顿赫而示議佟I2.有一根拥40CI钢制的轴.使用过程发现轴颈部位磨损严重，对失效部位进行成分

13、.碰度.金相组织进行分析，结果如表1所示，轴颈截而见其示憑图。表1部位戍分(%)组织换度(HRC)A0.40屈氏体+回火马氏体40 44B0.40回火索氏体20-22(1)分析失效原因:答：由表1轴成分正确，但A处组织不合理：A表面有加氏体，耐磨性下降。原因是冷却过慢造成的(2)提岀解决方案。答：重新加热至单相奥氏区，快速冷却，低温回火得马氏体。若结果如表2所示，则失效的原伙I又如何？怎样解决?表2部位戍分(%)组织硕度(HRC)A0.40诜素体+回火马氏体36 40B0.40回火索氏体20 -22答：由表2轴成分正确，但A处组织不合理：A表面有铁素体。这是因为回火时加热温度不够造成的, 没有

14、达到心以上'解决方法，熏新加热至单相奥氏体，低温回火获得低温马氏体。3. W18Cr4V为何称岛速钢.其碳含虽:是多少？铸件中为何有大虽的莱氏休？画出其热处理匸艺路线, 解释各匸艺的作用.能否将三次回火合并为一次？热处理后的组织又是什么？答：0.77>8%由于大量合金元素加入导致E点左移，导致组织中形成共晶莱氏体热处理路线一次淬火三次回火作用：淬火让合金元素进入典氏体；能否合并为_次热处理后的组织：回火马氏体.碳化物.残余奥氏体4已知直径为60mm的轴.要求心部锁度为30 -35HRC,轴颈表血硕度为5055HRC,现库存45、 20CrMnTI. 40Cr. 40CrNIMo四种钢.问选用哪种钢合理？其1：艺路线如何安排？说明各热处理匸序的主 要目的，写出轴颈表面和心部的组织。工艺路线：下料、锻造.退火（正火入 机加工、淬火+高温回火.颈部表面淬火讹温回火.后续工 序主要目的：退火（正火）去应力、均匀组织淬火+高温回火获得