金属材料学复习题
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一、选择题1.铝具有较强的抗腐蚀性能,主要是因为A .与氧气在加热时才反应B .铝性质不活泼,不与任何物质反应C .铝表面能形成一层氧化膜,氧化膜对其起保护作用D .铝和酸不反应2.在给定条件下,下列选项所示物质间转化均能实现的是A .Al NaOH 溶液−−−−−−→H 2B .CuO 2H O −−−→Cu(OH)2C .Cl 2−−−−−→Fe 点燃FeCl 2 D .NaCl 溶液电解−−−−→单质Na3.下列叙述不正确的是 A .NaHCO 3、Fe(OH)3、FeCl 2 均可通过化合反应生成B .电解、电离、电镀均需要通电才可进行C .CO 2、N 2O 5、SO 2 均为酸性氧化物D .从铝土矿中获得氧化铝,电解熔融的氧化铝得到铝4.下列离子方程式书写正确的是A .氯气溶于水生成具有漂白性的物质:Cl 2+H 2O=HClO +Cl -+H +B .向沸水中滴入饱和FeCl 3溶液,继续煮沸至溶液显红褐色:Fe 3++3H 2O=Fe(OH)3↓+3H +C .用KSCN 溶液检测FeCl 3溶液中的Fe 3+:Fe 3++3SCN -=Fe(SCN)3↓D .向FeCl 3溶液中滴加氨水出现红褐色沉淀:Fe 3++3OH -=Fe(OH)3↓5.将一定物质的量的Na 2CO 3、NaHCO 3组成的混合物溶于水,配成1L 溶液,取出50mL 溶液然后滴加一定物质的量浓度的盐酸得到的图像如图所示,下列说法正确的是A .标注NaCl 的直线代表产生的CO 2的物质的量B .原混合物中Na 2CO 3与NaHCO 3的物质的量之比为1:2C .盐酸的浓度是0.05mol ·L -1D .盐酸加到150mL 时,放出CO 2气体2.24L(标准状况下)6.将0.01molNaOH 和1.06gNa 2CO 3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1mol ·L -1稀盐酸。
总结题2一、判断:(对的打√,错的打×)一、钢淬火时的冷却速度越快,马氏体的硬度越高。
( x )2、当把亚共析钢加热到Ac1和Ac3之间的温度时,将获得由铁素体和奥氏体构成的两相组织,在平衡条件下,其中奥氏体的碳含量总是大于钢的碳含量。
()3、20钢比T12钢的碳含量要高。
( X )4、正火是将钢件加热至完全奥氏体化后空冷的热处理工艺。
()5、65Mn是合金调质结构钢。
弹簧钢( X )6、回火索氏体的性能明显优于奥氏体等温冷却直接所得到的片层状索氏体的性能。
()7、T10A和60号钢均属于高碳钢。
( X )8、室温下,金属晶粒越细,则强度越高、塑性越好。
()9、一般来说,钢的强度高于铸铁的强度。
()10、65Mn的淬透性比65号钢的淬透性差。
()11、从C曲线中分析可知,共析钢的过冷奥氏体在A1-550℃的范围内发生贝氏体转变。
()12、所谓本质细晶粒钢就是一种在任何加热条件下晶粒均不发生粗化的钢。
()13、过冷奥氏体转变为马氏体是一种扩散型转变。
()14、60钢比T12钢的碳含量要高。
()15、马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体,当奥氏体向马氏体转变时,体积要收缩。
()16、当亚共析成分的奥氏体在冷却发生珠光体转变时,温度越低,其转变产物组织越粗。
()17、贝氏体是过冷奥氏体中温转变产物,在转变过程中,碳原子能进行扩散,而铁原子不能进行扩散。
()1八、不论碳含量高低,马氏体的硬度都很高,脆性都很大。
()19、高合金钢既具有良好的淬透性,也具有良好的淬硬性。
()20、经退火后再高温回火的钢,能得到回火马氏体组织,具有良好的综合机械性能。
()21、热加工是指在室温以上的塑性变形加工。
()22、在正常加热淬火条件下,亚共析钢的淬透性随碳的增高而增大,过共析钢的淬透性随碳的增高而减小。
()二、填空题:请把答案填在题中横线上。
1、钢的淬透性越高,则其C曲线的位置越向(填“左或右”)。
2.、HT200牌号中“HT”表示,数字”200”表示。
金属材料学复习题及答案〔1-32 题〕1. 解释以下名词合金元素:特别添加到金属中为了保证获得所要求的组织构造、物理、化学和机械性能的化学元素。
合金钢:为了增加某些性能而添加合金元素的钢马氏体:碳溶于α-Fe 的过饱和的固溶体,是奥氏体通过无集中型相变转变成的亚稳定相奥氏体:碳溶于 -Fe 中形成的固溶体淬透性:钢在淬火时能获得马氏体的力量,是钢本身固有的一个属性淬硬性:在抱负淬火条件下,以超过临界冷却速度所形成的马氏体组织能够到达的最高硬度淬火临界冷却速度:为了获得马氏体所需的最低的冷却速度二次硬化 :某些铁碳合金〔如高速钢〕须经屡次回火后,才进一步提高其硬度。
这种 硬化现象,称为二次硬化,它是由于特别碳化物析出和〔或〕由于与奥氏体转变为马氏体或贝氏体所致不锈钢 :在空气、水、盐、酸、碱等腐蚀介质中具有高的化学稳定性的钢耐热钢:通常将在高温条件下工作的钢称耐热钢2. 合金元素在钢中以什么形式存在?对钢的性能有哪些影响?答:存在形式:溶于固溶体、形成碳化物和氮化物、存在于金属化合物、各类夹杂物、自由态固溶体:随溶质元素含量的增多,产生固溶强化作用3. 指出Fe-C 相图中Ac1、Ac3、ACcm 、Ar1、Ar3、Arcm 各相变点的意义。
答:Ac1:加热时,P 向A 转变的开头温度;Ac3:加热时,先共析F 全部转为A 的终了温度ACcm :加热时,Fe 3C Ⅱ全部融入A 的终了温度Ar1:冷却时,A 向P 转变的开头温度Ar3:冷却时,A 开头析出先共析F 的温度Arcm :冷却时,A 开头析出Fe 3C Ⅱ的温度5. 指出以下铁碳合金工件的淬火及回火温度,并说明回火后得到的组织和大致硬度。
〔1〕wc=0.45%钢制小轴〔要求综合力学性能好〕;〔2〕wc=0.60%钢制弹簧;〔3〕wc=1.2% 钢制锉刀。
答:(1). 45 钢小轴,840 度淬火,回火温度调质 500-600,布氏 250 左右,回火索氏体(2)60 弹簧钢,820 度淬火,回火温度 380-420,硬度 40-45HRC ,回火托氏体(3)T12 钢锉刀 ,780-800 度淬火,回火温度 160-180,硬度 60-60HRC ,回火马氏体 6. 现有低碳钢和中碳钢齿轮各一个,为了使齿面具有高硬度和高耐磨性,应进展何种热处理? 并比较经热处理后组织和性能上有何不同?答:低碳钢进展的热处理工艺:渗碳直接淬火+低温回火 外表组织为:回火M+碳化物中碳钢进展的热处理工艺:调质处理+外表淬火+低温回火组织为:回火M7.试说明外表淬火、渗碳、氮化热处理工艺在用钢、性能、应用范围等方面的差异。
金属材料学复习题及答案(1-32题)1.解释下列名词合金元素:特别添加到金属中为了保证获得所要求的组织结构、物理、化学和机械性能的化学元素。
合金钢:为了增加某些性能而添加合金元素的钢马氏体:碳溶于α-Fe的过饱和的固溶体,是奥氏体通过无扩散型相变转变成的亚稳定相奥氏体:碳溶于ɣ-Fe中形成的固溶体淬透性:钢在淬火时能获得马氏体的能力,是钢本身固有的一个属性淬硬性:在理想淬火条件下,以超过临界冷却速度所形成的马氏体组织能够达到的最高硬度淬火临界冷却速度:为了获得马氏体所需的最低的冷却速度二次硬化:某些铁碳合金(如高速钢)须经多次回火后,才进一步提高其硬度。
这种硬化现象,称为二次硬化,它是由于特殊碳化物析出和(或)由于与奥氏体转变为马氏体或贝氏体所致不锈钢:在空气、水、盐、酸、碱等腐蚀介质中具有高的化学稳定性的钢耐热钢:通常将在高温条件下工作的钢称耐热钢2.合金元素在钢中以什么形式存在?对钢的性能有哪些影响?答:存在形式:溶于固溶体、形成碳化物和氮化物、存在于金属化合物、各类夹杂物、自由态固溶体:随溶质元素含量的增多,产生固溶强化作用3.指出Fe-C相图中Ac1、Ac3、ACcm、Ar1、Ar3、Arcm各相变点的意义。
答:Ac1:加热时,P向A转变的开始温度;Ac3:加热时,先共析F全部转为A的终了温度ACcm:加热时,Fe3CⅡ全部融入A的终了温度Ar1:冷却时,A向P转变的开始温度Ar3:冷却时,A开始析出先共析F的温度Arcm:冷却时,A开始析出Fe3CⅡ的温度5.指出下列铁碳合金工件的淬火及回火温度,并说明回火后得到的组织和大致硬度。
(1)wc=0.45%钢制小轴(要求综合力学性能好);(2)wc=0.60%钢制弹簧;(3)wc=1.2%钢制锉刀。
答:(1).45钢小轴,840度淬火,回火温度调质 500-600,布氏250左右,回火索氏体(2)60弹簧钢,820度淬火,回火温度380-420,硬度40-45HRC,回火托氏体(3)T12钢锉刀,780-800度淬火,回火温度160-180,硬度60-60HRC,回火马氏体6.现有低碳钢和中碳钢齿轮各一个,为了使齿面具有高硬度和高耐磨性,应进行何种热处理?并比较经热处理后组织和性能上有何不同?答:低碳钢进行的热处理工艺:渗碳直接淬火+低温回火表面组织为:回火M+碳化物中碳钢进行的热处理工艺:调质处理+表面淬火+低温回火组织为:回火M7.试说明表面淬火、渗碳、氮化热处理工艺在用钢、性能、应用范围等方面的差别。
1、细化晶粒对钢性能的贡献是强化同时韧化;提高钢淬透性的主要作用是使零件整个断面性能趋于一致,能采用比较缓和的方式冷却。
2、滚动轴承钢GCr15的Cr质量分数含量为 1.5%。
滚动轴承钢中碳化物不均匀性主要是指碳化物液析、带状碳化物、网状碳化物。
4、凡是扩大γ区的元素均使Fe-C相图中S、E点向左下方移动,例Ni、Mn等元素;凡封闭γ区的元素使S、E点向左上方移动,例Cr、Si、Mo等元素。
S点左移意味着共析碳含量减少,E点左移意味着出现莱氏体的碳含量减少。
7、在非调质钢中常用微合金化元素有 Ti、V、Nb、N等,这些元素的主要作用是细化组织和相间沉淀析出强化。
8、球铁的力学性能高于灰铁是因为球铁中石墨的断面切割效应、石墨应力集中效应要比灰铁小得多。
1、钢的合金化基本原则是多元适量、复合加入。
在钢中细化晶粒作用较大的合金元素有 Ti、V、Nb等,细化晶粒对钢性能的作用是既强化又韧化。
2、在钢中,常见碳化物形成元素有Ti、Nb、V、Mo、W、Cr、(按强弱顺序排列,列举5个以上)。
钢中二元碳化物分为两类:r c/r M≤ 0.59为简单点阵结构,有MC和M2C 型;r c/r M > 0.59为复杂点阵结构,有M23C6、M7C3和 M3C 型。
3、选择零件材料的一般原则是使用性能要求、工艺性要求和经济性要求等。
汽车变速箱齿轮常用20CrMnTi钢制造,经渗碳和淬回火热处理。
4、奥氏体不锈钢1Cr18Ni9晶界腐蚀倾向比较大,产生晶界腐蚀的主要原因是晶界析出Cr23C6,导致晶界区贫Cr ,为防止或减轻晶界腐蚀,在合金化方面主要措施有降低碳量、加入Ti、V、Nb强碳化物元素。
5、影响铸铁石墨化的主要因素有碳当量、冷却速度。
球墨铸铁在浇注时要经过孕育处理和球化处理。
6、铁基固溶体的形成有一定规律,影响组元在置换固溶体中溶解情况的因素有:溶剂与溶质原子的点阵结构、原子尺寸因素、电子结构。
7、对耐热钢最基本的性能要求是良好的高温强度和塑性、良好的化学稳定性。
金属材料1.下列物质中,属于纯净物的是( )A.明矾B.生铁C.不锈钢D.赤铁矿2.某种钢铁材料含碳为2.4%,这种材料是()A.生铁B.特种钢C.碳素钢D.高碳钢3.不能由单质直接化合制得的是( )A.NaCl B.AlCl3C.FeCl2D.CuCl24.常温下,将铝片投入浓H2SO4中,下列说法正确的是( )A.铝被钝化B.不发生反应C.产生大量SO2D.产生大量H25.金属一般具有的特点是( )A.有金属光泽,能导电,有延展性B.熔点和沸点较低C.能在空气中稳定存在,不易被氧化D.在反应中作氧化剂6.合金在生产和生活中具有广泛的应用,下列用品中所用的材料不属于...合金的是() A.铁锅(生铁) B.刀具(不锈钢) C.体温计(水银) D.高压锅(硬铝)7.下列说法不正确的是()A.不锈钢是含铁、铬、镍的合金B.合金中可能含有非金属元素C.合金一定只含有两种元素D.合金的熔点一般比各组分金属的低8.下列有关金属冶炼方法的叙述,不正确的是()A.湿法炼铜的原理属于置换反应B.1 000年前中国就能炼锌,现代炼锌主要利用热还原法C.铝热法应用很普遍,可冶炼Mn、Mg、W等金属D.钠、镁、铝等活泼金属的冶炼采用电解法9.在Mg、Al、Cu、Fe四种元素中,每种元素都有某些方面不同于其他三种元素。
若从中选出铁元素,则选择的理由正确的是()A.在冷的浓硫酸、浓硝酸中发生钝化B.在不同化合物中能显示不同的化合价C.能与盐酸反应产生氢气,不能与氢氧化钠溶液反应产生氢气D.能被磁铁吸引10.铝是地壳中含量最高的金属元素,下列关于铝及其化合物的说法错误的是( ) A.可用NaOH溶液除去Fe2O3粉末中少量的Al2O3B.纯铝的硬度和强度较小,不适合用于制造机器零件C.铝制品廉价易得,适用于厨房蒸煮和长期存放碱性食物D.铝在冷的浓硝酸中发生钝化,因此可用铝槽车运输浓硝酸11.下列离子方程式书写正确的是( )A.向FeI2溶液中滴加少量新制氯水:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-B.向CuCl2溶液中加入少量钠:2Na+Cu2+=Cu+2Na+C.向NaOH溶液中加入足量的铝粉:2Al+6OH-=2AlO2-+3H2↑D.Fe2O3溶于稀硫酸中:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O12.合金是一类用途广泛的金属材料,下列关于合金的说法不正确的是( )A.人类历史上使用最早的合金是青铜B.目前世界上用途最广泛的合金是钢C.合金是两种金属熔合而成的具有金属特性的物质D.合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低13.下列物质的性质与用途具有对应关系的是( )A.Al2O3的两性,铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物B.NaHCO3受热易分解,可用NaHCO3治疗胃酸过多C.Fe2O3是碱性氧化物,Fe2O3可作红色油漆和涂料D.抗坏血酸(维生素C)具有氧化性,可用作水果罐头中的抗氧化剂14.下列说法正确的是A.Al2O3难溶于水,不跟水反应,所以它不是Al(OH)3对应的氧化物B.因为Al2O3是金属氧化物,所以它是碱性氧化物C.Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应D.Al2O3和Na2O按物质的量之比1:1投入水中可得到澄清溶液1.1825年丹麦化学家用无水AlCl3与钾作用第一次获得金属铝,当时由于价格非常昂贵,被称为“银色的金子”。
一、填空题1、特别添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构、物理、化学和机械性能的化学元素称为,在碳钢基础上加入一定量合金元素的钢称为。
高合金钢:般指合金元素总含量超过的钢。
一般指合金元素总含量在范围内的钢称为中合金钢。
低合金钢:一般指合金元素总含量的钢。
微合金钢:合金元素(如V,Nb,Ti,Zr,B)含量小于或等于,而能显著影响组织和性能的钢。
2、奥氏体形成元素使A3线,A4线,在较宽的成分范围内,促使奥氏体形成,即扩大了γ相区。
根据Fe-Me相图的不同可分为:开启γ相区元素和扩展γ相区元素。
、属于开启γ相区合金元素,与γ-Fe无限固溶,使δ和α相区缩小。
C、N、Cu、Zn、Au属于扩展γ相区的元素,合金元素与α-Fe和γ-Fe均形成有限固溶体。
3、铁素体(α)稳定化元素使A4降低,A3升高,在较宽的成分范围内,促使铁素体形成,即缩小了γ相区。
根据Fe-Me相图的不同,可分为:封闭γ相区(无限扩大α相区)和缩小γ相区(不能使γ相区封闭)。
对封闭γ相区的元素,当合金元素达到某一含量时,A3与A4重合,其结果使δ相与α相区连成一片。
当合金元素超过一定含量时,合金不再有α-γ相变,与α-Fe形成无限固溶体。
4、扩大γ相区元素降低了共析温度,缩小γ相区元素升高了共析温度。
几乎所有合金元素都使共析S碳含量点降低,尤其以强碳化物形成元素的作用最为强烈。
共晶点E的碳含量也随合金元素增加而降低。
5、碳化物在钢中的稳定性取决于金属元素与碳元素亲和力的大小,一般来说,碳化物的生成热愈大,碳化物愈稳定。
根据碳化物结构类型,分为简单点阵结构和复杂点阵结构。
形成碳化物的结构类型与合金元素的原子半径有关,当r C/r M>0.59时,形成复杂点阵结构,当r C/r M<0.59时形成简单点阵结构。
6、强C化合物形成元素有钛、锆、铌、钒,中等强度的有钼、钨、铬,弱的有锰、铁,强碳化物形成元素总是优先与碳结合形成碳化物,若碳含量有限,较弱的碳化物形成元素将溶入固溶体中,碳化物稳定性愈好,溶解越难,析出越难,聚集长大越难。
一、填空题1、特别添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构、物理、化学和机械性能的化学元素称为,在碳钢基础上加入一定量合金元素的钢称为。
高合金钢:般指合金元素总含量超过的钢。
一般指合金元素总含量在范围内的钢称为中合金钢。
低合金钢:一般指合金元素总含量的钢。
微合金钢:合金元素(如V,Nb,Ti,Zr,B)含量小于或等于,而能显著影响组织和性能的钢。
2、奥氏体形成元素使A3线,A4线,在较宽的成分范围内,促使奥氏体形成,即扩大了γ相区。
根据Fe-Me相图的不同可分为:开启γ相区元素和扩展γ相区元素。
、属于开启γ相区合金元素,与γ-Fe无限固溶,使δ和α相区缩小。
C、N、Cu、Zn、Au 属于扩展γ相区的元素,合金元素与α-Fe和γ-Fe均形成有限固溶体。
3、铁素体(α)稳定化元素使A4降低,A3升高,在较宽的成分范围内,促使铁素体形成,即缩小了γ相区。
根据Fe-Me相图的不同,可分为:封闭γ相区(无限扩大α相区)和缩小γ相区(不能使γ相区封闭)。
对封闭γ相区的元素,当合金元素达到某一含量时,A3与A4重合,其结果使δ相与α相区连成一片。
当合金元素超过一定含量时,合金不再有α-γ相变,与α-Fe形成无限固溶体。
4、扩大γ相区元素降低了共析温度,缩小γ相区元素升高了共析温度。
几乎所有合金元素都使共析S碳含量点降低,尤其以强碳化物形成元素的作用最为强烈。
共晶点E的碳含量也随合金元素增加而降低。
5、碳化物在钢中的稳定性取决于金属元素与碳元素亲和力的大小,一般来说,碳化物的生成热愈大,碳化物愈稳定。
根据碳化物结构类型,分为简单点阵结构和复杂点阵结构。
形成碳化物的结构类型与合金元素的原子半径有关,当r C/r M>0.59时,形成复杂点阵结构,当r C/r M<0.59时形成简单点阵结构。
6、强C化合物形成元素有钛、锆、铌、钒,中等强度的有钼、钨、铬,弱的有锰、铁,强碳化物形成元素总是优先与碳结合形成碳化物,若碳含量有限,较弱的碳化物形成元素将溶入固溶体中,碳化物稳定性愈好,溶解越难,析出越难,聚集长大越难。
碳化物形成元素可提高碳在奥氏体中的扩散激活能,阻碍奥氏体晶粒的长大,非碳化合物形成元素对奥氏体晶粒的长大作用。
7、合金钢中的相组成包括:固溶体,碳化物和氮化物,金属间化合物。
8、碳化物形成元素(如钒、钛、铬、钼、钨)如果含量较多,将使奥氏体向珠光体的转变显著推迟,但对奥氏体向贝氏体的转变的推迟并不显著,因而使这两种转变的等温转变曲线从“鼻子”处分离,而形成两个 C形。
当这类元素增加到一定程度时,在这两个转变区域的中间还将出现过冷奥氏体的亚稳定区。
合金元素对马氏体转变温度Ms (起始转变温度)和Mn (终了转变温度)的影响也很显著,大部分元素均使Ms和Mn点降低,其中以碳的影响最大,其次为锰、钒、铬等;但钴和铝则使Ms和Mn点升高。
9、除Co外,几乎所有的合金元素使C曲线右移;其结果,降低了钢的临界冷却速度,提高了钢的淬透性;10.选择零件材料的一般原则是满足使用性能要求、工艺性要求和经济性要求等。
11、细化晶粒对钢性能的贡献是;提高钢淬透性的主要作用是。
12、滚动轴承钢GCr15的Cr质量分数含量为。
滚动轴承钢中碳化物不均匀性主要是指、、。
13、选择零件材料的一般原则是、和。
14、凡是扩大γ区的元素均使Fe-C相图中S、E点向方移动,例等元素;凡封闭γ区的元素使S、E点向方移动,例等元素。
S点左移意味着,E点左移意味着。
15、铝合金可分铸造铝合金和变形铝,变形铝又可分、、和。
16、H62是表示的一个牌号,主要成份及名义含量是。
17、在非调质钢中常用微合金化元素有等,这些元素的主要作用是。
18、球铁的力学性能高于灰铁是因为球铁中石墨的、要比灰铁小得多。
19、铝合金热处理包括和两过程,和钢的热处理最大区别是。
20、过渡族金属与碳的亲和力有强弱之分,Ti、Ta、Hf、Zr、V、Nb、Cr、W、Mo、Mn、Fe 元素与碳的亲和力有强至弱的排列的次序;其中是强碳化物形成元素;是中碳化物形成元素,是弱碳化物形成元素。
21、合金元素和铁形成无限固溶体的条件有三个方面,第一个条件是,第二个条件是,第三个条件是。
22、提高钢的淬透性的元素有。
23、W18Cr4V是高速钢,其铸态组织是,淬火组织是,回火组织是。
24、N、C是间隙元素,由于N的原子半径小于C,所以N在α-Fe中的溶解度比C ,另外由于Fe的晶格类型有α-Fe和γ-Fe之分,因此C、N元素在α-Fe的溶解度远远在γ-Fe中的溶解度。
25、含有强碳化物元素的淬火钢,在回火时,碳化物的形成方式一般有形核,形核形核三种,其中形核对钢的强韧性有较大的贡献。
26、淬火钢在较高温度下回火时,碳化物形成元素(Cr、Mo、W 、V、Nb)马氏体的分解,非碳化物形成元素和弱碳化物形成元素对马氏体的分解有作用。
27、微量元素在钢中的有益效应,包括四个方面,即作用,作用作用,和作用。
28、间隙原子在α-Fe的扩散能力比在γ-Fe中要快的多,置换原子在铁中的扩散能力要比间隙原子几个数量级,并且在α-Fe中的扩散要比在γ-Fe中的扩散。
29、根据碳在结晶过程中的析出状态以及凝固后断口颜色分为三大类:白口铸铁;麻口铸铁;灰口铸铁。
灰铸铁金属基体根据共析阶段石墨化进行的程度不同可分为铁素体,铁素体+珠光体和珠光体三种。
灰铸铁热处理的目的主要局限于消除内应力和改变铸件硬度两方面。
灰铸铁的热处理主要是退火、正火和表面热处理。
30、灰口铸铁按石墨的形状和大小又可分为:灰口铸铁-石墨为片状;球墨铸铁-石墨为球状;可锻铸铁-石墨为团絮状;蠕墨铸铁-石墨为蠕虫状。
31、一般来说,铸件冷却速度越缓慢,越有利于石墨化过程的充分进行。
铸件壁厚是影响铸件冷却速度的主要因素。
32、球墨铸铁的组织:球状石墨+金属基体。
一般来说,石墨的圆整度越好,球径越小,分布越均匀,则球墨铸铁的机械性能亦越高。
33、可锻铸铁是先将铁水浇铸成白口铸铁,然后经石墨化退火,使游离渗碳体发生分解形成团絮状石墨的一种高强度灰口铸铁。
34、黄铜是以锌(Zn)为主要合金元素的铜合金35、机器零件用钢必须进行热处理强化以充分发挥钢材的性能潜力,所以机器零件用钢的使用状态通常为淬火加回火态,即强化态。
机器零件用钢通常以力学性能为主,工艺性能为辅。
工程结构钢以工艺性能为主,力学性能为辅。
36、特别添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构、物理、化学和机械性能的化学元素称为,在碳钢基础上加入一定量合金元素的钢称为。
高合金钢:般指合金元素总含量超过的钢。
一般指合金元素总含量在范围内的钢称为中合金钢。
低合金钢:一般指合金元素总含量小于或等于的钢。
37、奥氏体形成元素使A3线,A4线,在较宽的成分范围内,促使奥氏体形成,即扩大了γ相区。
根据Fe-Me相图的不同可分为:开启γ相区元素和扩展γ相区元素。
锰、镍、钴属于开启γ相区合金元素,与无限固溶,使和相区缩小。
C、N、Cu、Zn、Au 属于扩展γ相区的元素,合金元素与α-Fe和γ-Fe均形成。
38、铁素体(α)稳定化元素使A4 ,A3 ,在较宽的成分范围内,促使铁素体形成,即缩小了γ相区。
根据Fe-Me相图的不同,可分为:γ相区和γ相区。
对封闭γ相区的元素,当合金元素达到某一含量时,A3与A4 ,其结果使连成一片。
当合金元素超过一定含量时,合金不再有相变,与α-Fe形成。
39、扩大γ相区元素共析温度,缩小γ相区元素共析温度。
几乎所有合金元素都使共析S碳含量点,尤其以碳化物形成元素的作用最为强烈。
共晶点E的碳含量也随合金元素增加而。
40、碳化物在钢中的稳定性取决于金属元素与碳元素的大小,碳化物的生成热愈大,碳化物愈。
根据碳化物结构类型,分为简单点阵结构和复杂点阵结构。
形成碳化物的结构类型与合金元素的原子半径有关,当r C/r M 0.59时,形成,当r C/r M 0.59时形成。
41、强碳化合物形成元素有钛、锆、铌、钒,中等强度的有钼、钨、铬,弱的有锰、铁,强碳化物形成元素总是与碳结合形成碳化物,若碳含量有限,较弱的碳化物形成元素将会固溶体中,碳化物稳定性愈好,溶解,析出,聚集长大。
碳化物形成元素可碳在奥氏体中的扩散激活能,奥氏体晶粒的长大,非碳化合物形成元素对奥氏体晶粒的长大作用。
42、合金钢中的相组成包括:,,。
43、碳化物形成元素(如钒、钛、铬、钼、钨)如果含量较多,将使奥氏体向的转变显著推迟,但对奥氏体向的转变的推迟并不显著,因而使这两种转变的等温转变曲线从处分离,而形成两个。
当这类元素增加到一定程度时,在这两个转变区域的中间还将出现过冷奥氏体的亚稳定区。
合金元素对马氏体转变温度Ms (起始转变温度)和Mn (终了转变温度)的影响也很显著,大部分元素均使Ms和Mn点,其中以碳的影响最大,其次为锰、钒、铬等;但钴和铝则使Ms和Mn点升高。
44、除Co外,几乎所有的合金元素使C曲线;其结果,降低了钢的冷却速度,提高了钢的。
45、选择零件材料的一般原则是满足要求、和要求。
46、合金元素和铁形成无限固溶体的条件有三个方面,第一个条件是,第二个条件是,第三个条件是。
47、N、C是间隙元素,由于N的原子半径小于C,所以N在α-Fe中的溶解度比C ,另外由于Fe的晶格类型有α-Fe和γ-Fe之分,因此C、N元素在α-Fe的溶解度远远在γ-Fe中的溶解度。
48、间隙原子在α-Fe的扩散能力比在γ-Fe中要快的多,置换原子在铁中的扩散能力要比间隙原子几个数量级,并且在α-Fe中的扩散要比在γ-Fe中的扩散。
49、淬火钢在较高温度下回火时,碳化物形成元素(Cr、Mo、W 、V、Nb)马氏体的分解,非碳化物形成元素和弱碳化物形成元素对马氏体的分解有作用。
50、根据凝固后断口颜色铸铁可分为三大类:、和。
灰铸铁金属基体根据共析阶段石墨化进行的程度不同可分为,和三种。
灰铸铁热处理的目的主要局限于和改变铸件两方面。
51、灰口铸铁按石墨的形状和大小又可分为:铸铁、铸铁、铸铁和铸铁。
52、一般来说,铸件冷却速度越缓慢,越于石墨化过程的充分进行。
铸件是影响铸件冷却速度的主要因素。
53、可锻铸铁是先将铁水浇铸成,然后经退火,使发生分解形成的一种高强度灰口铸铁。
54、机器零件用钢必须进行热处理强化以充分发挥钢材的性能潜力,所以机器零件用钢的使用状态通常为,即强化态。
机器零件用钢通常以力学性能为,工艺性能为。
工程结构钢以工艺性能为,力学性能为。
二.名词解释1)合金元素:2)微合金元素:3)奥氏体形成元素:4)铁素体形成元素:5)原位析出:6)离位析出:7)液析碳化物:8)网状碳化物:9)合金渗碳体:10)二次硬化:11)变质处理:12)回火稳定性:13)固溶处理:14)红硬性:15)微合金钢:16)蠕变:17)固溶强化:18)细晶强化:19)晶间腐蚀:20)回火脆性:21)人工时效:22)应变时效:23)淬火时效:24)水韧处理:25)超高强度钢:26)热强钢27)晶间腐蚀:28)不锈钢的晶间腐蚀:29)应力腐蚀:30)n/8规律:31)碳当量:32)共晶度:33)孕育处理:34)球化处理:35)蠕化处理:36)铸造铝合金:37)变形铝合金:38)黄铜;39)锌当量系数40)青铜:41)白铜:三、简答题1.合金元素V、Cr、W、Mo、Mn、Co、Ni、Cu、Ti、Al中哪些是铁素体形成元素?哪些是奥氏体形成元素?哪些能在a-Fe中形成无限固溶体?哪些能在γ-Fe 中形成无限固溶体?2.简述合金元素对扩大或缩小γ相区的影响,并说明利用此原理在生产中有何意义?3.简述合金元素对铁碳相图(如共析碳量、相变温度等)的影响。