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1－3 现有一碳钢制支架刚性不足，采用以下三种方法中的哪种方法可有效解决此问题？为什么？①改用合金钢；②进行热处理改性强化；③改变该支架的截面与结构形状尺寸。
答：选③，改变该支架的截面与结构形状尺寸。
因为金属材料的刚度决定于基体金属的性质，当基体金属确定时，难于通过合金化、热处理、冷热加工等方法使之改变。
1－4 对自行车座位弹簧进行设计和选材，应涉及到材料的哪些主要性能指标？答：强度、弹性、疲劳极限。
1－9 传统的强度设计采用许用应力[σ]= σ0.2/n,为什么不能一定保证零件的安全性？有人说：“安全系数n越大，零件工作时便越安全可靠。
”，你怎样认识这句话？答：传统的强度设计采用[σ]= σ0.2/n ，都是假设材料是均匀无缺陷的，而实际上材料中存在着既存或后生的微小宏观裂纹，因此在实际的强度设计中还应考虑材料抵抗脆性断裂的力学性能指标—断裂韧度（KI），只考虑许用应力[σ]= σ0.2/n 是不能保证零件的安全性的。
“n越大，零件越安全”也是不对的，因为[σ]= σ0.2/n,n增大就会使[σ]降低而牺牲材料的强度，将塑性和韧性取大一些，导致[σ]偏低而零件的尺寸与重量增加，浪费了原材料。
1－11 一般认为铝、铜合金的耐蚀性优于普通钢铁材料，试分析在潮湿性环境下铝与铜的接触面上发生腐蚀现象的原因。
答：潮湿环境下铝与铜的接触面上会发生电化学腐蚀，因为这时铝与铜的接触面因电极电位不同存在着电极电位差而发生电化学腐蚀。
2－1常见的金属晶体结构有哪几种？它们的原子排列和晶格常数有什么特点？－Fe、－Fe、Al、Cu、Ni、Cr、V、Mg、Zn各属何种结构？答：常见晶体结构有3种：⑴体心立方：－Fe、Cr、V⑵面心立方：－Fe、Al、Cu、Ni⑶密排六方：Mg、Zn2-2 已知－Fe的晶格常数（a=3.6 ）要大于－Fe的晶格常数（a=2.89 ）,但为什么－Fe冷却到912℃转变为－Fe时体积反而增大？答：－Fe冷却到912℃转变为－Fe时体积增大，是因为转变之后面心立方的－Fe转变为体心立方的－Fe时致密度变小。
第二章作业2－1常见的金属晶体结构有哪几种? 它们的原子排列和晶格常数有什么特点? －Fe、－Fe、Al、 Cu、 Ni、 Cr、 V、 Mg、 Zn各属何种结构?答: 常见晶体结构有3种:⑴体心立方: －Fe、 Cr、 V⑵面心立方: －Fe、 Al、 Cu、 Ni⑶密排六方: Mg、 Zn2---7为何单晶体具有各向异性, 而多晶体在一般情况下不显示出各向异性?答: 因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同, 造成原子间结合力不同, 因而表现出各向异性;而多晶体是由很多个单晶体所组成, 它在各个方向上的力相互抵消平衡, 因而表现各向同性。
第三章作业3－2 如果其它条件相同, 试比较在下列铸造条件下, 所得铸件晶粒的大小; ⑴金属模浇注与砂模浇注; ⑵高温浇注与低温浇注; ⑶铸成薄壁件与铸成厚壁件; ⑷浇注时采用振动与不采用振动; ⑸厚大铸件的表面部分与中心部分。
答: 晶粒大小: ⑴金属模浇注的晶粒小⑵低温浇注的晶粒小⑶铸成薄壁件的晶粒小⑷采用振动的晶粒小⑸厚大铸件表面部分的晶粒小第四章作业4－4 在常温下为什么细晶粒金属强度高, 且塑性、韧性也好? 试用多晶体塑性变形的特点予以解释。
答: 晶粒细小而均匀, 不但常温下强度较高, 而且塑性和韧性也较好, 即强韧性好。
原因是:( 1) 强度高: Hall-Petch公式。
晶界越多, 越难滑移。
( 2) 塑性好: 晶粒越多, 变形均匀而分散, 减少应力集中。
( 3) 韧性好: 晶粒越细, 晶界越曲折, 裂纹越不易传播。
4－6 生产中加工长的精密细杠( 或轴) 时, 常在半精加工后, 将将丝杠吊挂起来并用木锤沿全长轻击几遍在吊挂7~15天, 然后再精加工。
试解释这样做的目的及其原因?答: 这叫时效处理一般是在工件热处理之后进行原因用木锤轻击是为了尽快消除工件内部应力减少成品形变应力吊起来, 是细长工件的一种存放形式吊个7天, 让工件释放应力的时间, 轴越粗放的时间越长。
《机械工程材料》试题1•调质：对钢材作淬火+高温冋火处理，称为调质处理。
2 •碳素钢:含碳量W2.11%的铁碳合金。
3.SPCD:表小•冲压川冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08AI (13237)优质碳素结构钢。
二、填空题： 1 0 x2= 2 0分1 •按腐蚀过程特点，金屈腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
2.常用力学性能判据有强度、韧性、延展性和弹性模最。
3.钢屮的硫元素引起热脆,磷元素引起冷脆,氢元素引起白点,氮元素引起兰脆。
4.铝合金的强化除了热处理强化外，还可以进行固溶时效强化。
5.钢在加热过程屮产生的过热缺陷可以通过一I叫火热处理来消除。
6.常用的高分子材料有塑料、橡胶和合成纤维。
7• 铸造铝合金分为科t询命金、刖伙介金、f；"卜金和卡吕锌合金。
8.合金工具钢是指用于制造各种刃具、模具和呈具用钢的总合。
9.材料渗碳的H的是为了得到较高的零件表◎硬度与耐磨性。
10.45钢按用途分类屈于碳素结构钢。
三、判断题：1 0 x2= 2 0分1.( X )钢的淬透性主要取决于冷却速度。
2.( V )实际的金属晶体部呈备向异性。
3.( X )加工硬化、尚溶强化均使材料强度、硬度显著提高，數性、韧性明显降低，故可认为它们有相同的强化机理。
4.( V )金属材料、陶瓷材料和高分了材料的木质区别在于它们的化学键不同。
5.( J )材料的强度、硬度越高，其槊•性、韧性越差。
6.( V )调质和正火两种热处理工艺所获得的组织分别为冋火索氏体和索氏体，它们的区别在于碳化物的形态差异。
7.(X)铝合金人工时效比自然时效所获得的硬度高，且效率也高，因此多数情况下采用人工时效。
8.( X )硬质合金可用做刀具材料，模具材料和量具材料。
9.( X )在热处理中变形和开裂都是不可避免的。
10.( V )球墨铸铁是铸铁屮力学性能最好的。
四、问答题5x9=45分1、什么是金属的力学性能？金属的力学性能主要包括哪些方面？材料在一定温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。
一、填空题（每空1分，共20分）得分| |阅卷人|1．按照材料的组成、结合键的特点，可将工程材料分为金属材料、陶瓷材料、_____________材料和_____________材料。
2．晶体缺陷，按几何特征可分为______________、______________和______________三种类型。
3．金属结晶的必要条件是_______________，其结晶过程要进行_______________和_______________两个过程。
4．在平衡状态下，低温莱氏体及珠光体的含碳量依次为__________、____________。
5．完全退火适用于_______________钢，其加热温度为_______________，冷却速度缓慢，得到_______________织。
6．按合金元素总含量分，合金钢可分为_______________钢、_______________ 钢、_______________钢。
7．根据石墨形态划分，铸铁可分为______________、______________、______________和______________。
二、单项选择题（每题2分，共20分）得分| |阅卷人|（）1.二元合金中，铸造性能最好的是。
A．固溶体合金 B．共晶合金C．共析合金 D．包晶成分合金（）2.在立方晶系中指数相同的晶面和晶向。
A．互相平行 B．互相垂直 C．相互重叠 D．毫无关联（）3. 实际金属结晶时，可通过控制形核率N和长大速度G的比值来控制晶粒大小，要获得细晶粒，应采用。
A．增大N/G值 B．减小N/G值C．使N/G值保持不变 D．使N/G值先增大后减小（）4. 在作疲劳试验时，试样承受的载荷为。
A．静载荷 B．冲击载荷 C．交变载荷 D.动载荷（）5.变形金属再结晶后。
A．形成等轴晶，强度增大 B．形成柱状晶，塑性下降C．形成柱状晶，强度升高 D．形成等轴晶，塑性升高（）6．马氏体的硬度主要取决于。
题号（型）一二三四五六七八核分人得分总分评卷人绍兴文理学院 2007 学年 01 学期班级：姓名：学号： . O…………O…………O…………O装………O 订………O线…………O…………O………………………O………………………机自 专业 06 级《机械工程材料》期末试卷（考试形式：闭卷 ）一、名词解释（共15 分，每小题 3 分）1、加工硬化：2、淬透性3、热硬性4、变质处理5、同素异构转变二、填空题（共 20 分，每空格0.5 分）1、材料常用的塑性指标有和两种，其中用表示塑性更接近材料的真实变形，在拉伸曲线上可以确定的塑性指标是。
2、金属的结晶过程主要由和两个基本过程组成。
3、常温下，金属单晶体的塑性变形方式为和两种。
其中主要的变形方式是。
4、二元合金的杠杆定律中，杠杆的端点是所求的的成分，杠杆的支点是的成分。
5、F的晶体结构是，A的晶体结构是。
6、工业用钢按质量分为钢、钢、钢。
7、钢的热处理工艺由____ 、___ __ 、____ _ 三个阶段所组成。
8、除元素外，其它所有的合金元素都使C曲线向移动，使钢的临界冷却速度、淬透性。
9、60Si2Mn是钢，可制造；GCr15是钢，可制造；9SiCr是。
10、铸造状态下，灰口铸铁的基体有、和三种。
11、玻璃钢是________和________组成的复合材料。
12、铜合金按其合金化系列可分为、和三类13、零件失效的三种基本类型是、和。
三、判断题（共 10分，每小题 1 分）1、当应力超过σs后，则金属材料只产生塑性变形或断裂。
（）2、纯金属的结晶温度与其冷却速度有关。
（）3、热加工过程，实际上是加工硬化和再结晶这两个重叠的过程。
（）4、一个合金的室温组织为α+βⅡ+（α+β），那么它是由三相组成的。
（）5、20钢比T12钢的含碳量高。
（）6、钢经加热奥氏体化后，在任何情况下，奥氏体中碳的含量均与钢中碳的含量相等。
（）7、高速钢需要反复锻造是因为硬度高不易成型。
2013－2014学年第一学期考试试卷一、填空题(每空0.5分,共35分)1。
在静载荷作用下，金属抵抗塑性变形或断裂的能力称为（强度)；其常用指标的名称及符号分别是(弹性极限）符号( )、（屈服强度）符号（）、（抗拉强度）符号（）.2. 金属常见的晶体结构有（体心立方）、( 面心立方)和( 密排六方）等三种;其中，（面心立方）结构的金属塑性最好，（体心立方)结构的金属塑性次之，(密排六方）结构的金属塑性最差。
合金的基本相结构分别是( 固溶体）和（金属化合物）；工程用合金主要是以（固溶体）为基体，在基体中分布有（金属化合物）。
3。
金属结晶的过程是(形核）和（长大）的过程。
金属结晶后的晶粒愈细小，其(硬度）愈高,且（塑性）和（韧性）也愈好。
4. 钢的热处理是指将钢在固态下经过(加热）、（保温）和（冷却），以获得所需(组织）和（性能）的工艺方法。
通过适当的热处理，能显著提高钢的(力学性能 )，以满足零件的使用要求；能改善钢的(加工工艺），以提高生产率和加工质量;能消除钢在加工过程中产生的（内应力)，以稳定零件的形状和尺寸。
按其原理不同分为（一般）热处理、（表面)处理和（其他)处理等三大类。
5。
淬火是指将钢加热至(奥氏体）状态，然后以大于（临界冷却速度）的冷却速度快冷至室温以获得高硬度(马氏体）组织的热处理工艺。
回火是指将淬火钢在(A1）温度以下重新加热、保温和冷却的热处理工艺。
根据回火温度范围不同,回火分为（低温）回火、(中温）回火和(高温）回火等三种；其中,淬火和（高温）回火的复合热处理称为调质。
6. 根据形态不同,马氏体分为（板条状）和(针状）两种；其中，（针状）硬度高而塑性差。
7。
钢中合金元素（Co除外)经淬火加热溶入奥氏体后，均能使过冷奥氏体的（稳定性）增加、C 曲线位置（右移）、临界冷却速度（减缓），从而显著提高钢的（焠透）性.8。
根据碳的存在形式不同，铸铁分为（灰口)铸铁、(麻口）铸铁和（白口）铸铁等三大类。
《机械工程材料》试题一、名词解释（共15分，每小题3分）1.奥氏体（A）2.回复3.固溶体4.自然时效5.加工硬化二、填空题（共20分，每空1分）1.石墨为片状的灰口铸铁称为铸铁，石墨为团絮状的灰口铸铁称为__ 铸铁，石墨为球状的灰口铸铁称为铸铁。
其中铸铁的韧性最高，因而可以锻造。
2.陶瓷材料中的气相是指，在程中形成的，它了陶瓷的强度。
3.根据采用的渗碳剂的不同，将渗碳分为__________、__________和__________三种。
4.工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________等。
5.金属的断裂形式有__________和__________两种。
6.金属元素在钢中形成的碳化物可分为_________、_________两类。
7.常见的金属晶体结构有____________、____________和____________三种。
三、选择题（共25分，每小题1分）1.40钢钢锭在1000℃左右轧制，有时会发生开裂，最可能的原因是()A.温度过低；B.温度过高；C.钢锭含磷量过高；D.钢锭含硫量过高2.下列碳钢中，淬透性最高的是()A.20钢；B.40钢；C.T8钢；D.T12钢3.Ni在1Cr18Ni9Ti钢中的主要作用是()A.提高淬透性；B.固溶强化；C.扩大Fe-Fe3C相图中的γ相区；D.细化晶粒；4.W18Cr4V钢锻造后，在机械加工之前应进行()A.完全退火；B.球化退火；C.去应力退火；D.再结晶退火5.下列材料中，最适合制造机床床身的是()A.40钢；B.T12钢；C.HT300；D.KTH300-066.下列材料中，最适合制造气轮机叶片的是A.1Cr13钢；B.1Cr17钢；C.3Cr13钢；D.4Cr13钢7.下列材料中，最适合制造飞机蒙皮的是()A.ZAlSi12；B.2A50(旧牌号LD5)；C.ZAlMg10；D.2A12(旧牌号LY12)8.下列材料中，最适合制造盛放氢氟酸容器的是()A.1Cr17；B.1Cr18Ni9Ti；C.聚四氟乙烯；D.SiO29.下列材料中，最适合制造汽车板弹簧的是()A.60Si2Mn；B.5CrNiMo；C.Cr12MoV；D.GCr1510.下列材料中，最适合制造汽车火花塞绝缘体的是()A.Al2O3；B.聚苯乙烯；C.聚丙烯；D.饱和聚酯11.铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷加工，只需加热到一定温度即使晶粒细化，其原因是()A.铁总是存在加工硬化，而铜没有；B.铜有加工硬化现象，而铁没有；C.铁在固态下有同素异构转变；而铜没有D.铁和铜的再结晶温度不同12.常用不锈钢有铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和()A.铁素体-奥氏体不锈钢；B.马氏体-奥氏体不锈钢；C.莱氏体不锈钢；D.贝氏体不锈钢13.以下哪种铸铁的断口呈灰黑色？()A.马口铁；B.白口铸铁；C.麻口铸铁；D.灰铸铁14.用于制造渗碳零件的钢称为()。
思考题参考答案第一章金属的晶体结构与结晶1．解释下列名词点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体，过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。
答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。
线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。
如位错。
面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。
如晶界和亚晶界。
亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。
亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。
刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。
滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。
如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。
单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。
多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。
过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。
自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。
非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。
变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。
变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。
2.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格；α－Fe、Cr、V属于体心立方晶格；γ－Fe 、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格；Mg、Zn属于密排六方晶格；3.配位数和致密度可以用来说明哪些问题？答：用来说明晶体中原子排列的紧密程度。
第一章作业1—3现有一碳钢制支架刚性不足，采用以下三种方法中的哪种方法可有效解决此问题？为什么？①改用合金钢；②进行热处理改性强化；③改变该支架的截面与结构形状尺寸。
答：选③，改变该支架的截面与结构形状尺寸。
因为金属材料的刚度决定于基体金属的性质，当基体金属确定时，难于通过合金化、热处理、冷热加工等方法使之改变。
1—4对自行车座位弹簧进行设计和选材，应涉及到材料的哪些主要性能指标？答：强度、弹性、疲劳极限。
1—9传统的强度设计采用许用应力［O ］= O 0.2/n,为什么不能一定保证零件的安全性？有人说：“安全系数n越大，零件工作时便越安全可靠。
”，你怎样认识这句话？答：传统的强度设计采用［O ］= O 0.2/n，都是假设材料是均匀无缺陷的，而实际上材料中存在着既存或后生的微小宏观裂纹，因此在实际的强度设计中还应考虑材料抵抗脆性断裂的力学性能指标一断裂韧度(KI)，只考虑许用应力［O ］= O 0.2/n是不能保证零件的安全性的。
“n越大，零件越安全”也是不对的，因为［O ］= O 0.2/n,n 增大就会使［O］降低而牺牲材料的强度，将塑性和韧性取大一些，导致［O］偏低而零件的尺寸与重量增加，浪费了原材料。
1—11 一般认为铝、铜合金的耐蚀性优于普通钢铁材料，试分析在潮湿性环境下铝与铜的接触面上发生腐蚀现象的原因。
答：潮湿环境下铝与铜的接触面上会发生电化学腐蚀，因为这时铝与铜的接触面因电极电位不同存在着电极电位差而发生电化学腐蚀。
第二章作业2—1常见的金属晶体结构有哪几种？它们的原子排列和晶格常数有什么特点？一Fe、一Fe、Al、Cu、Ni、Cr、V、Mg、Zn各属何种结构？答：常见晶体结构有3种：⑴体心立方：一Fe、Cr、V⑵面心立方：一Fe、Al、Cu、Ni⑶密排六方：Mg、Zn2-2已知一Fe的晶格常数(a=3.6 )要大于一Fe的晶格常数(a=2.89 )，但为什么一Fe冷却到912°C转变为一Fe 时体积反而增大？答：一Fe冷却到912C转变为一Fe时体积增大，是因为转变之后面心立方的一Fe转变为体心立方的一Fe时致密度变小。
—Fe —Fe晶胞原子数4晶胞原子数2转变之后一Fe的体积为3.633(47.83)V 2个一Fe的体积2X2.893(48.27)。
2 —3 1g Fe在室温和1000 C时各含有多少个晶胞？答：Fe在室温下为体心立方，晶胞原子数为2，这时1gFe 的晶胞数= (1/56X6.02X 1023)/2=5.38X 1021 个在1000C时为面心立方，晶胞原子数为4，这时1gFe 的晶胞数= (1/56X6.02X1023)/4=2.69X1021 个2—4已知铜的原子直径为2.56，求其晶格常数，并计算1mm3铜中的原子数。
答： a = a= X = X =3.62原子数=4X晶胞数=4X=8.4X 1019个2—6总结说明实际金属晶体材料的内部结构特点。
答：实际金属晶体材料内部存在晶体缺陷：⑴点缺陷：空位、间隙原子、置换原子⑵线缺陷：位错⑶面缺陷：晶界、亚晶界第三章作业3— 2如果其它条件相同，试比较在下列铸造条件下，所得铸件晶粒的大小；⑴金属模浇注与砂模浇注；⑵高温浇注与低温浇注；⑶铸成薄壁件与铸成厚壁件；⑷浇注时采用振动与不采用振 动；⑸厚大铸件的表面部分与中心部分。
答：晶粒大小：⑴金属模浇注的晶粒小⑵低温浇注的晶粒小⑶铸成薄壁件的晶粒小⑷采用振动的晶粒小⑸厚大 铸件表面部分的晶粒小3 — 3 Si 、C 、N 、Cr 、Mn 、B 等元素在一Fe 中各形成哪些固溶体？ 答：Si 、Cr 、Mn 形成置换固溶体，C 、N 、B 形成间隙固溶体。
答?睇矗瀚篇麟樗组露1T 例®属组元的结构相同，它是 溶质原子进入金属溶剂晶格的间隙时形成的固溶体，如：F 和A ，形成间 隙固溶体可以提高金属的强度和硬度，起到固溶强化的作用。
间隙化合物 的晶体结构与组元的结构不同，间隙化合物是由H 、B 、C 、N 等原子半径 较小的非金属元素(以X 表示)与过渡族金属元素(以M 表示)结合， 且半径比rX/rM>0.59时形成的晶体结构很复杂的化合物，如Fe3C,间隙 化合物硬而脆，塑性差。
3— 7为什么铸造合金常选用接近共晶成分的合金？为什么要进行压力加工的合金常选用单相固溶体成分的合金？ 答：共晶成分的合金熔点低，凝固温度区间最小，流动性好，适于铸造。
单相固溶体成分的合金强度均匀，塑性 好，便于压力加工。
3 — 8为什么钢锭希望减少柱状晶区，而铜锭、铝锭往往希望扩大柱状晶区？答：在柱状晶区，柱状晶粒彼此间的界面比较平直，气泡缩孔很小，组织比较致密。
但当沿不同方向生长的两组 柱状晶相遇时，会形成柱晶间界。
柱晶间界是杂质、气泡、缩孔较密集地区，是铸锭的脆弱结合面，故钢锭应减 少柱状晶区，以避免在热轧时开裂。
对塑性好的铜锭、铝锭不会因热轧而开裂，故往往希望扩大柱状晶区。
4 — 3冷塑性变形与热塑性变形后的金属能否根据其显微组织加以区别？答：可以通过显微组织来判断是冷塑性变形还是热塑性变形，冷塑性变形后的晶粒形状呈扁平形或长条形，热塑 性变形后的晶粒是等轴晶粒。
4— 4在常温下为什么细晶粒金属强度高，且塑性、韧性也好？试用多晶体塑性变形的特点予以解释。
答：晶粒细小而均匀，不仅常温下强度较高，而且塑性和韧性也较好，即强韧性好。
原因是：(1) 强度高： (2) 塑性好： (3) 韧性好： 4— 5金属铸件能否通过再结晶退火来细化晶粒？为什么？答：再结晶退火必须用于经冷塑性变形加工的材料，其目的是改善冷变形后材料的组织和性能。
再结晶退火的温 度较低，一般都在临界点以下。
若对铸件采用再结晶退火，其组织不会发生相变，也没有形成新晶核的驱动力(如 冷变形储存能等)，所以不会形成新晶粒，也就不能细化晶粒。
4—8钨在1000°C 变形加工，锡在室温下变形加工，请说明它们是热加工还是冷加工 (钨熔点是3410C ，锡熔点是232C)？答：W 、 Sn 的最低再结晶温度分别为： TR(W) = ( 0.4 〜0.5) X (3410+273) 一 273 = ( 1200 〜1568 ) (C ) > 1000 CHall-Petch 公式。
晶界越多，越难滑移。
晶粒越多，变形均匀而分散，减少应力集中。
TR(Sn) = (0.4〜0.5)X(232+273)一273 = (-71〜-20) (C) V25C 所以W在1000C时为冷加工，Sn在室温下为热加工思考题比较冲击韧度、断裂韧度的异同点和它们用来衡量材料韧性的合理性。
答：相同点：冲击韧度和断裂韧度都反映了材料在塑性变形和断裂的全过程中吸收能量的能力。
不同点：冲击韧度一般只用来评定中低强度钢的韧性，仅反映材料在一次大能量冲击加载条件下的抵抗变形与断裂的能力，只适用于均匀的无缺陷材料。
而断裂韧度是评定材料抵抗脆性断裂的力学性能指标，表征了材料抵抗裂纹失稳扩展的能力。
第五章作业5-4根据Fe-Fe3C相图计算，室温下，分别为0.2%和1.2%的钢中组织组成物的相对量。
(1)=0.2%P%・0.77%=0.2%P%=26%，F%=74%(2)=1.2%P%・0.77%+(1-P%)・6.69%=1.2%P%=92.7%，Fe3C lI%=7.3%5-5某仓库中积压了许多退火状态的碳钢，由于钢材混杂不知其化学成分，现找出一根，经金相分析后发现组织为珠光体和铁素体，其中珠光体占75%。
问此钢的碳含量大约为多少？答：=P%・0.77% = 75%X0.77%=0.5775%测试卷某碳钢，相组成中，F%=93%。
求：(1) C% = ?属哪种钢？ (2)组织组成物的百分比？答：(1) C%=(1—F%)X6.69%=7%X6.69%=0.4683%，属亚共析钢(2) =P%・0.77% ,P%=60.8%，F% = 1—P%=39.2%第六章作业6-2如下图所示，T12钢加热到Ac1以上，用图示的各种方法冷却，分析各自得到的组织。
答：a水中淬火M+Fe3Cb分级淬火M+Fe3Cc油中淬火M+T+Fe3Cd等温淬火B下+Fe3Ce 正火S+Fe3Cf完全退火P+Fe3Cg等温退火P+Fe3C6-3为改善可加工性，确定下列钢件的预备热处理方法，并指出所得到的组织：(1)20钢钢板(2)T8钢锯条(3)具有片状渗碳体的T12钢钢坯答:(1) 20钢钢板：正火S+F；(2)T8钢锯条：球化退火球状P；(3)具有片状渗碳体的T12钢钢坯:球化退火球状P+Cm6-4将同一棒料上切割下来的4快45钢试样，同时加热到850°C，然后分别在水、油、炉、空气中冷却，说明: 各是何种热处理工艺？各获得什么组织？排列一下硬度的大小顺序。
答：(1)水冷：淬火M(2)油冷：淬火M+T⑶炉冷：退火P+F⑷空冷：正火S+F硬度顺序：(1)>(2) >(4) >(3)6-5残留奥氏体对钢淬火后的性能有何影响？用什么方法可以减少残留奥氏体的数量？答：残留奥氏体不仅降低了淬火钢的硬度和耐磨性，而且在工件的长期使用过程中，残留奥氏体还会发生转变，使工件形状尺寸变化，降低工件尺寸精度。
用“冷处理”可以减少残留奥氏体的数量。
6-9仓库中有45钢、38CrMoAlA钢和20CrMnTi钢，它们都可以用来制造齿轮，为了满足齿轮的使用要求，问各应进行何种热处理？并比较它们经热处理后在组织和性能上的不同。
答:(1) 45钢：先调质，感应加热表面淬火+低温回火组织：表层M回,心部S回(2)38CrMoAlA :先调质，后氮化组织：表层氮化组织，心部、回(3)20CrMnTi：渗碳，淬火+低温回火组织：M回+少量AR ,心部F+P6-10某一用45钢制造的零件，其加工路线如下：备料f锻造f正火f粗机械加工^调质f精机械加工^高频感应加热淬火+低温回火f磨削，请说明各热处理工序的目的及热处理后的组织。
答：正火目的:消除锻造应力，改善切削加工性,同时均匀组织，细化晶粒，为后续热处理作组织准备。
组织：晶粒均匀细小的F和S。
调质目的:提高塑性、韧性，使零件获得较好的综合力学性能。
组织:S回。
高频感应加热淬火目的:提高工件表面的硬度和耐磨性，而心部仍保持良好的塑性和韧性。
低温回火目的:降低内应力和脆性。
表层组织:M回，心部组织：S回。
6-12选择下列零件的热处理方法，并编写简明的工艺路线(各零件均选用锻造毛坯，并且钢材具有足够的淬透性)：(1)某机床变速箱齿轮(模数m=4)，要求齿面耐磨，心部强度和韧性要求不高，材料选用45钢；(2)某机床主轴，要求有良好的综合机械性能，轴径部分要求耐磨(HRC 50-55)，材料选用45钢；(3)镗床镗杆，在重载荷下工作，精度要求极高，并在滑动轴承中运转，要求镗杆表面有极高的硬度，心部有较高的综合机械性能，材料选用38CrMoALA。
