第1部分材料和热处理
第1单元金属
附1: Exercise参考答案
Exercise I
1.F
2. T
3. T
4. T
5.F
Exercise II
1. ferrous metals
2.铜基合金
3. nonferrous alloys
4.自硬钢（风钢）
5. plain carbon steels
6.零点几
7. stainless steels
8.修（理）模（具）
9. high-speed steel
10.布氏硬度
Exercise III
1. stronger
2. strong
3. an alloy of iron and carbon
4. lighter
5. better
Exercise IV
1. which is also known as machine steel
2. Some alloying elements cause steel to resist corrosion
3. The largest parts of the blast furnace
4. the limitations become restrictive
5. the high fatigue and toughness of the low-carbon material being in good compromise with the strength and hardness that comes with higher carbon content
附2:课文参考译文
众所周知黑色金属是铁和碳的合金，这类合金还可能含有一些其它元素，如Si、P等等，但黑色金属所存在的各种元素中，要数碳最为重要。
在工业上应用的黑色金属有两大类：铸铁和钢。这两类黑色金属通常由生铁炼得，但它们的含碳量不一样。钢是含碳量为0.0218％至2.11％的铁碳合金；而铸铁是含碳量超过2.11％的铁碳合金。工业上不用纯铁，因为它太软。
钢是一种包含铁和碳且添加了其他元素来得到更优性能的合金。各种不同类型的钢可
分为以下两大类：
(1) 碳钢。这种钢的主要合金元素是碳。碳钢进一步可分为3组。
a. 低碳钢。该钢的碳含量小于0.30% 。这是最常见的钢类型且通常被称为低碳钢。它是相对便宜、韧性好、柔软、易于机加工和锻造。低碳钢不能进行热处理（淬火）。低碳钢是一般用途的钢材。
b. 中碳钢。该钢碳含量0.30%到0.80%。硬度和强度都高于低碳钢，可以进行热处理。中碳钢常用于锻件、铸件，以及汽车、农业设备、机器和飞机上的。
c. 高碳钢。这种钢容易通过热处理得到坚硬的零件。该材料含碳量高于0.80% 。它被广泛应用在手工工具，切割工具，弹簧和钢丝。
(2) 高合金钢。这种钢材除了碳还含有大量其他元素。常见的高合金钢是：
a. 不锈钢主要用铬作为其中主要合金元素还伴随有镍及其他金属元素。结果可以得到坚硬、耐腐蚀的金属。
b. 工具钢是一个特殊的高碳钢群体，是属于生产量少但高质量的性能规。工具钢广泛用于各种刀具和成形模具。
c. 锰钢是含有12%锰和1%碳的合金。这种金属由于其抗拉强度高被用于采矿业、铁路业和建筑设备。
机械性能是材料受施加力之后的特有反映。这些性能分为五大类：强度，硬度，弹性，延展性和韧性。
（1）强度是材料抵御施加力的一种能力。大桥主梁、电梯电缆和建设梁都必须有此性能。
材料会经受一定数量不同类型的力。它们可能会是拉力、剪切力、扭转力、压缩力或是这些力的综合作用。每一种可能的力会导致材料以不同的方式做出反映。材料会经受不同的机械强度。哪种强度则取决于施加力。
最常见的机械强度是：
a. 拉伸强度：材料在断裂之前经受的最大拉伸负荷。拉伸强度是最容易测量的，因此被广泛使用。
b. 压缩强度：去抵抗使材料被挤压到一个新形状的力的性能。这基本上是拉伸强度的相反面。过度的压缩力将导致材料破裂（屈曲和分裂）。
c. 剪切强度：在剪切力的作用下抵制断裂的能力。剪切力是由在相反方向上施加的偏移力造成的。这些力造成材料的晶粒或分子依次产生滑移并最终断裂。
d. 扭转强度：抵御扭转力的性能。受力超过扭转强度（断裂模量）将导致材料破裂。
（2）硬度是材料抵抗渗透或磨损的性能，它指抗磨损性及耐削磨性。硬度也直接与强度有关。较坚硬的材料其强度也越好。金属材料大多强度、硬度都高于高分子材料。更多的测试方法被设计出来以测试各种材料的硬度。切削工具、锉刀和钻头都必须有好的耐磨性。装甲板，粉碎机械，金属辊碎机都必须抵制渗透。
（3）弹性是弹性回复到原来形状的能力。自动缓冲器和所有弹簧都有这个性能。
当施加压力，材料第一抗拒永久变形。这个围是材料的弹性围。在这一围一旦外力释放，材料会回到原来的长度。
施加更多的附加应力会导致材料到达它的屈服点。在这一点上，即使没有施加附加的应力，附加应变还是会出现。在这一点上施加很小的应力这种应变都会发生，这个力也造成了材料长度上的永久变形。
高于材料的弹性极限的拉长（在这一点材料将不会恢复到原来的长度）被称为塑性变形。
（4）延展性是在常温下材料的塑性流动特性。较高的延展性的材料有很好的不破裂的成形性。高延展性材料可以很容易弯曲，拉制成线或挤压。现代深拉伸形成汽车外壳和挡泥
板，以及其他压制形成产品必须有此性能。
（5）韧性是材料能够吸收机械施加能的性能。强度和延展性决定了材料的韧性。在火车车厢、汽车车轴、锤子、铁轨及类似产品中都需要韧性。
第2单元热处理
附1: Exercise参考答案
Exercise I
1.F
2. F
3. T
4. F
5.F
Exercise II
1.cold-shortness
2.半加工材料
3. sorbite
4. 晶粒尺寸
5. phase recrystallization
6. 加热器处理器(热处理工人)
7. surface hardening
8.渗碳体结构
9. hot-rolled steel
10. 裂纹扩展
Exercise III
1. case, soft
2.liquid
3.ammonia
4. low
5.bath
Exercise IV
1. have practically no residual stresses and their distortion is minimal
2. not a final heat-treatment；obtain the required mechanical properties
3. depending upon the overall size of the work
4. as a result of the phase transformations in the annealing process
5. to become softer than before, and much easier to machine
附2:课文参考译文
热处理是锻后进行一次或多次重新加热和冷却操作的热循环过程，以便使锻件获得所需的显微组织和机械性能。
生产出的绝大多数锻件都需要进行某种形式的热处理。不热处理的锻件，相对来说是为了非临界应用的低碳钢零件或者是打算进一步热机械加工而后再热处理的锻件。钢的化学成分、产品的规格和形状以及所希望的性质是后面要用到的决定生产循环的重要因素。
金属热处理的目的是使金属获得所需的物理性能，或者消除那些在材料生产和加工中可能出现的不好的组织结构状态。在应用任何热处理方法中希望知道“以前的历史”即要知道材料的组织状态，以便能够规定一种处理方法以产生所希望的结果。缺乏关于以前的工艺资
