工程材料及热处理

1、工程材料及热处理一、名词解释（20分）8个名词解释过冷度：金属实际结晶温度T和理论结晶温度、Tm之差称为过冷 度 J，J=Tm-T。固溶体：溶质原子溶入金属溶剂中形成的合金相称为固溶体。固溶强化：固溶体的强度、硬度随溶质原子浓度升高而明显增加， 而塑、韧性稍有下降，这种现象称为固溶强化。匀晶转变：从液相中结晶出单相的固溶体的结晶过程称匀晶转变。共晶转变：从一个液相中同时结晶出两种不同的固相包晶转变：由一种液相和固相相互作用生成另一种固相的转变过程，称为包晶转变。高温铁素体：碳溶于。-Fe的间隙固溶体，体心立方晶格，用符号 。表示。铁素体：碳溶于a - Fe的间隙固溶体，体心立方晶格，用符号a

2、或F表示。奥氏体：碳溶于Y-Fe的间隙固溶体，面心立方晶格，用符号Y或F表示。热脆（红脆）：含有硫化物共晶的钢材进行热压力加工，分布在晶 界处的共晶体处于熔融状态，一经轧制或锻打，钢材就会沿晶界开裂。这种现象称为钢的热脆。冷脆：较高的含磷量，使钢显著提高强度、硬度的同时，剧烈地降 低钢的塑、韧性并且还提高了钢的脆性转化温度，使得低温工作的零 件冲击韧性很低，脆性很大，这种现象称为冷脆。氢脆：氢在钢中含量尽管很少，但溶解于固态钢中时，剧烈地降低 钢的塑韧性增大钢的脆性，这种现象称为氢脆。再结晶：将变形金属继续加热到足够高的温度，就会在金属中发生新晶粒的形核和长大，最终无应变的新等轴晶粒全部取代了

3、旧的变形 晶粒，这个过程就称为再结晶。Jf马氏体：马氏体转变是指钢从奥氏体状态快速冷却，来不及发生 扩散分解而产生的无扩散型的相变，转变产物称为马氏体。含碳量低于0.2%，板条状马氏体；含碳量高于1.0%，针片状马氏 体；含碳量介于0.2%-1.0%之间，马氏体为板条状和针片状的混合组 织。退火：钢加热到适当的温度，经过一定时间保温后缓慢冷却，以 达到改善组织提高加工性能的一种热处理工艺。正火：将钢加热到ac3或4顷以上30-50C，保温一定时间，然后 在空气中冷却以获得珠光体类组织的一种热处理工艺。淬火：将钢加热到Ac 3或Ac1以上的一定温度，保温后快速冷却， 以获得马氏体组织的一种热处理

4、工艺。回火：将淬火钢加热到临界点AC1以下的某一温度，保温后以适当 方式冷却到室温的一种热处理工艺。（低温回火-回火马氏体；中温回 火-回火托氏体；高温回火-回火索氏体）回火脆性：淬火钢回火时，其冲击韧性并非随着回火温度的升高 而单调地提高，在250-400C和450-650 C两个温度区间内出现明显 下降，这种脆化现象称为钢的回火脆性。淬透性：指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力，其大小 可用钢在一定条件下淬火获得淬透层的深度表示。淬硬性：指钢在淬火时的硬化能力，用淬火后马氏体所能达到的 最高硬度表示。以下内容根据往年试卷补充上面Jf加工硬化：金属对变形的抗力随塑性变形增大而提高的现象。

5、各向异性：沿晶体不同方向测得的性能并不相同，这种现象就是 晶体的各向异性。热加工：从金属学的角度，热加工就是再结晶温度以上的塑性成 形过程。、冷加工：冷加工就是再结晶温度以下的结晶过程回火马氏体：高碳淬火钢在150-350C低温回火时，淬火马氏体 分解为回火马氏体，它是由细小的&碳化物和较低的过饱和度的针片 状a相组成。变质处理：浇注前向液态金属中添加少量物质（变质剂），以改变 液态金属结晶过程，从而起到细化晶粒、改善组织作用的一种工艺处 理方法。调质处理：淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。索氏体：若片间距小到光学显微镜难以分辨时，则称这种细片状 珠光体为索氏体，其片间距约为80-150

6、nm。回火索氏体：淬火碳钢在500-650C温度范围内回火得到的组织 为回火索氏体，它是由粒状渗碳体和多边形铁素体组成。过冷奥氏体：奥氏体冷却至临界温度以下，在热力学上处于不稳 定状态，要发生转变，这种在临界点以下存在的不稳定的且将要发生 转变的奥氏体，称为过冷奥氏体。二填空金属最常见的晶体结构面心立方、体心立方、密排立方，它们晶胞 中所含的原子数分别为 j 土、_L。根据溶质原子在溶剂晶格中所占的位置不同，固溶体可分为间隙固 溶体和置换固溶体。金属结晶时，冷却速度越大，实际结晶温度降低，过冷度增大，则 获得的晶粒越小。JB马氏体的主要组织形态有板条状和针片状。金属塑性变形的最主要方式是滑移，

7、其实质是位错在分切应力作用 下运动的结果。经冷塑性变形的金属组织和性能变化有以下几个方面 形成胞状组织，产生变形织构，晶粒外形改变。以共析钢为例，钢的加热转变是由珠光体向奥氏体的转变。其转变 的基础阶段为。根据几何形状特征，可将晶体缺陷分为点缺陷、线迎和面缺陷。任何成分的铁碳合金在室温下的组织都是由铁素体顼或a）和渗 碳体两相组成。按用途可将合金钢分为合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢三类。单晶体塑性变形的基本方式是滑移和孪生。钢的退火工艺中，材料保温后要缓慢冷却；淬火工艺中，材料保 温后要快速冷却；而正火工艺中，则要求材料保温后在空气中冷却。贝氏体的主要组织形态有羽毛状（上贝氏体）和黑色针片

8、状（下 贝氏体B奥氏体的基本形成过程为奥氏体的形核、奥氏体晶核长大、残余渗碳体的溶解、奥氏体成分的均匀化。*合金工具钢是指用于制造各种刀具、模具和量具用钢的总称。以上题型是4套试卷中整理得到（Ps :整理过程中发现4套试卷填空题 基本相似，参考度较高），本着严谨的原则又根据老师划的重点整理 了一下内容。按溶质原子在固溶体中的溶解度（固溶度），固溶体可分为有限固 溶体和无限固溶体。按照残余应力平衡范围不同，可以分为以下三类：宏观残余应力 （第一类内应力X微观残余应力（第二类内应力、点阵畸变（第三 类内应力。影响奥氏体形成速度的因素：加热温度、加热速度、钢的成分、 原始组织等。共析钢过冷奥氏体在冷却时的三大转变是：珠光体转变、贝氏体 转变、马氏体转变。影响过冷奥氏体等温转变的因素：含碳量、合金元素、奥氏体化 条件。常用的淬火冷却方法：单液冷却、双液冷却、分级淬火、等温淬火。固溶体与金属间化合物的区别：固溶体晶体结构与组成它的溶剂相 同，而金属化合物的晶体结构与组成它的组元都不同，通常较复杂。 固溶体相对来说塑韧性较好，硬度较低，金属化合物硬而脆三、简答题（60分）4道大题