金属材料与热处理第六版习题册答案 联系客服

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体 奥氏体 珠光体 珠光体 渗碳体 低温莱氏体 二、判断题:

1、× 2、√ 3、× 4、× 5、√ 6、× 7、×

三、选择题:

1、B A 2、C 3、A

3-3 铁碳合金相图

一、填空题

1、成分 状态 组织 温度 2、大于0.0218%而小于2.11% 3、珠光体 铁素体 珠光体 珠光体 网状二次渗碳体 4、铁素体 渗碳体 珠光体 二、判断题:

1、× 2、× 3、√ 4、√

三、选择题:

1、B 2、B 3、C 4、C B 5、C 6、C D B 7、A 8、B

四、名词解释: 1、共晶转变:(P52)高温的铁碳合金液体缓慢冷却到一定温度时,在保持温度不变的条件下,从一个液相中同时结晶出两种固相(奥氏体系渗碳年),度这种转变为共晶转变。

2、共析转变:固相的铁碳合金缓慢冷却到一定温度时,在保持温度不变的条件下,从一个固相(奥氏体)中同时析出两个固相(铁素体和渗碳体)这种转变称为共析转变。 五、简答题:

1、绘出简化后的Fe-Fe3C相图 答:P51作图

2、根据Fe-Fe3C相图填写下来。 答:P52 特性点 A C D E G S P ACD AECF GS ES ECF PSK 液相线,此线之上为液相区域,线上点对应不同成分合金的结晶开始温度 固相线,此线之下为固相区域,线上点为对应不同成分的结晶终了温度 A3线,冷却时从不同含碳量的奥氏体中析出铁素体的开始线 Acm线,碳在奥氏体( r-Fe)中的溶解度曲线 共晶线,L?Ld(A+ Fe3C) 共析线,也称A1线,A?P(F+ Fe3C) 温度(℃) 1538 1148 1227 1148 912 727 727 含碳量(%) 0 4.3 6.69 2.11 0 0.77 0.0218 含义 纯铁的熔点 火晶点,L?Ld(A+Fe-Fe3C) 渗碳体的熔点 碳在奥氏体(r-Fe)中的最大溶解度点 纯铁的同素异构轻变点A-Fe?r-Fe 共析点A?P(F+ Fe3C) 碳在铁素体(a-Fe)中的最大溶解度点 3、根据Fe- Fe3C相图,说明产生下列现象的原因。 (1)含碳量子力学%的铁碳合金比含碳量0.5%的铁碳合金硬度高。

答:由相图可知,随含碳量增加钢中的硬度相渗碳体的比例随之增加,所以1%的铁碳合金比含碳量0.5%的铁碳合金硬度高。

(2)一般要把钢材加热到1000-1250℃。在高温下进行锻轧加工。

答:由相图可知,当把钢加热到1000-1250℃,其组织恰好处于单一的奥氏体状态,此时,钢材的塑性好,塑性抗力小,所以最合适进行锻轧加工。 (3)接近共晶成分的铁碳合金的铸造性能好。

答:由相图可知,靠近共晶成分的铁碳合金的结晶温度区间小,结晶温度最低,所以,流动性好助结晶时不能出现接析现象。

(4)想一想,为什么白口铁一般直接作为机加工零件的材料,但却能用它铸造犁、铧等农具。

答:因为白口铸铁中的基本相主要是渗碳体,又硬又脆很难进行切削加工,所以一般不能直接作为机加工零件的材料,但铸造犁铧等农具,则可以很好的利用其硬度高,耐磨性能好这一优点。

3-4 碳素钢

一、填空题

1、 2.11% 特意加入 2、硅 锰 硫 磷 硅 锰 硫 磷 3、0.25% 0.25%-0.6%

0.6% 4、结构 中碳 优质 5、工具 高碳 高级优质 二、判断题:

1、×2、√3、×4、√5、√6、√7、√8、√ 三、选择题:

1、A 2、B 3、C 4、A C B 5、A C B 6、C 四、牌号解释

1、08F:脱氧状态,不完全(沸腾钢)含碳量内0.08%的优质碳素结构钢。 2、45:含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。

3、65Mn:含碳量为0.65具有较高含锰量的优质碳素结构钢。 4、T12A:含碳量为1.2%的高级优质碳素工具钢。

5、ZG340-640:屈服强度不小于340MPa,抗拉强度不小于640MPa的铸钢。

6、Q235AF:屈服强度不小于235MPa,质量等级为A级,脱氧状态,不完全(沸腾钢)的碳素结构钢。 五、简答题:

家用电器上用于连接的螺钉、螺母和汽车轮子上用的螺钉、螺母可以选相的材料吗?为什么?

答:不能,因为它们的工作性质不同,受力情况有很大不同,它们的加工工艺不同,所以选择性能不同的材料制造。

3-5观察铁碳合金的平衡组织(实验)

1、略 2、略

第四章 钢的热处理

4-1 热处理的原理及分类

一、填空题:

1、固态 加热 保温 冷却 组织结构 2、同素异构轻变 3、退火 正火 淬火 回火 4、表面淬火 表面化学热处理

二、简答题:

画出热处理的工艺曲线 答:书P69

4-2钢在加热及冷却时的组织转变

一、填空题:

1、形成 晶粒长大 2、加热温度 保温时间 3、珠光体型 贝氏体型 乌氏体型 4、越细 强度 硬度 5、上贝氏体 下贝氏体 下贝氏体 6、V临 (NK)230℃ 7、晶格 碳原子的扩散 碳 a-Fe 过饱和 8、针状 硬度高而胞性大 板条状 韧性 9、含碳量 含碳量 二、判断题:

1、×2、√3、×4、×5、√6、× 三、选择题: 1、C 2、B 四、名词解释:

1、马氏体:(P73)溶解在奥氏体中的碳转变后原封不动的保留在铁的晶格中,形成碳在a-Fe中的过饱和固溶体。

2、Ms和M1线:(P76)

Ms:是过冷奥氏体向包氏体转变开始线,约为230℃。 M1:是指冷奥氏体向包氏体转变终了线约为50℃

3、 临界冷却速度:(P74)

奥氏体转变成包氏体所需的最小冷却速度称为临界冷却速度用符号V临表示。

4-3 热处理的基本方法

一、填空题:

1、完全退火 球氏退火 去应力退火 2、正火 球氏退火 3、A1 组织上的 消除内应力 4、油 水 盐水 碱水 增加 油 水 5、单液淬火 双介质淬火 马氏体分级淬火 贝氏体等温淬火 6、马氏体 强度 硬度 耐磨性 7、氧化与脱碳 过热和过烧 变形和开裂 硬度不足 软点 8、回火处理 稳定组织 清除内容应力。9、强度 硬度 塑性 韧性 低温回火 中温回火 高温回火 10、淬火与高温回火相结合 综合力学性能 11、170-230HBW 正火 球氏退火 二、判断题:

1、×2、√3、×4、√5、√6、√7、√8、√9、√10、√11、×12、×13、√ 三、选择题:

1、A B 2、A 3、B A 4、B 5、B 6、A 7、A 8、B 9、C 10、B 四、名词解释

1、退火与正火(P77)

退火:将钢加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。

正火:将钢加热到AC3或Accm以上30-50℃,保温适应的时间后,在空气中冷却的工艺方法。 2、淬火与回火(P79、P83)

淬火:将钢加热到AC3或AC1 以上的适当温度,经保温后快速冷却,以获得马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。

回火:将淬火后的钢重新加热到AC1 点以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺。

3、淬透性与淬硬性(P82)

淬透性:在规定条件下,钢在淬水冷却时获得马氏全组织深度的能力。

淬硬性:指钢在理想的淬火条件下,获得马氏体后所能达到的最高硬质。

五、简答题

1、在刃磨麻花钻时为什么要经常在水槽进行冷却?

答:用工具钢制造的麻花钻通常是通过淬火加低温回火来达到其高硬度,高耐磨性的,若刃磨时不及时冷却,当温度过高时就会失去硬度即退火。

2、对一批20钢的钢板进行弯折成形,但未弯到规定的角度时钢板就出现了裂纹,请想一想该怎么办?

答:可通过完全退火改善其塑性后再进行成形工序或边加热边弯形的方法,以避免因弯折成形时产生加工硬化而出现裂纹。

3、有一批45钢的锻件,由于冷却不均匀使表面硬度不一,并存在较大的内应力,给后续切削加工带来了较大的困难。请想一想,如何改善这批毛坯的切削性能? 答:可通过正火的方法来消除应力,降低硬度发送切削加工性能。

4-4 钢的表面热处理

一、填空题:

1、火焰加热表面净火 感应加热表面淬火 电接触加热表面淬火 激光加热表面淬火 2、分解 吸收 扩散 渗碳 渗氮 碳氮共渗 3、固体渗碳 盐浴渗碳 气体渗碳 气体渗碳 4、气体渗碳 离子渗碳 二、判断题:

1、× 2、√ 3、√ 4、 √

三、选择题:

1、BC 2、A 3、C B 4、B 5、BC 6、C 7、A 8、B

四、名词解释: 1、渗碳:(P88)将钢件置于渗碳介质中加热并保温,使碳原子渗入工作表层的化学热处理工艺。 2、渗氮:(P89)在一定温度下,使活性氮原子渗入工件表面的化学热处理工艺。

4-5 零件的热处理分析

一、填空题:

1、组织 力学性能 精度 工艺性能 2、硬度 渗碳层深度 力学性能 金相组织 3、预备热处理 最终热处理 二、简答题:

1、现有一批用T12钢制造的丝锥,成品刃部硬度要求在60HRC以上,柄部硬度为35-40HRC,加工工也为轧制一热处理—机械加工。简述上述热处理工序的具体内容和作用。

答:第一个热处理为正火,球化退火,是预备热处理,第二个热处理为局部淬火+低温回火是最终热处理,正火的作用:消除毛坯加工的轧制内应力,细化晶粒,消除网状渗碳体组织。 球氏退火的作用:降低强度,改善切削加工性能,避免淬火加热时晶粒长大。

局部淬火+低温回火的作用:使丝锥成品刃部获得足够的硬度,经回火后反应达到60HRC,柄部部分淬火冷却时不浸入介质,相当于空冷,以获得35-40HRC的硬度和足够的韧性。 2、某厂用45钢制造齿轮,要求整体具有良好的综合力学性能,具面要求耐磨, 答:第一个热处理为正火,是预热处理。

第二个热处理为调质和表面淬火+低温回火,是最终热处理。

正火的作用:消除主坯的锻造应力;降低硬度,改善切削加工性能,均匀组织,细化晶粒,为以后的热处理做好组织上的准备。

调质的作用:保证齿轮整体具有良好的综合力学性能,消除粗加工带来的内应力,后的硬度应达到220-250HBW。