材料工程基础答案
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材料工程基础》复习思考题第一章绪论1、材料科学与材料工程研究的对象有何异同?答:材料科学侧重于发现和揭示组成与结构,性能,使用效能,合成与加工等四要素之间的关系,提出新概念,新理论。
而材料工程指研究材料在制备过程中的工艺和工程技术问题,侧重于寻求新手段实现新材料的设计思想并使之投入使用,两者相辅相成。
6、进行材料设计时应考虑哪些因素?答:. 材料设计的最终目标是根据最终需求,设计出合理成分,制订最佳生产流程,而后生产出符合要求的材料。
材料设计十分复杂,如模型的建立往往是基于平衡态,而实际材料多处于非平衡态,如凝固过程的偏析和相变等。
材料的力学性质往往对结构十分敏感,因此,结构的任何细小变化,性能都会发生明显变化。
相图也是材料设计不可或缺的组成部分。
7、在材料选择和应用时,应考虑哪些因素?答:一,材料的规格要符合使用的需求:选择材料最基本的考虑,就在满足产品的特性及要求,例如:抗拉强度、切削性、耐蚀性等;二,材料的价格要合理;三,材料的品质要一致。
8、简述金属、陶瓷和高分子材料的主要加工方法。
答:金属:铸造(砂型铸造、特种铸造、熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、连续铸造、消失模铸造)、塑性加工(锻造、板料冲压、轧制和挤压、拉拨)、热处理、焊接(熔化焊、压力焊、钎焊);橡胶:塑炼、混炼、压延、压出、硫化五部分;高分子:挤制成型、干压成型、热压铸成型、注浆成型、轧膜成型、等静压成型、热压成型和流延成型。
10、如何区分传统材料与先进材料?答:传统材料指已经成熟且已经在工业批量生产的材料,如水泥、钢铁,这些材料量大、产值高、涉及面广,是很多支柱产业的基础。
先进材料是正在发展,具有优异性能和应用前景的一类材料。
二者没有明显界限,传统材料采用新技术,提高技术含量、性能,大幅增加附加值成为先进材料;先进材料长期生产应用后成为传统材料,传统材料是发展先进材料和高技术基础,先进材料推到传统材料进一步发展。
一、解释名词淬透性:钢在淬火时获得马氏体的能力淬硬性:钢在正常淬火下获得的马氏体组织所能达到的最高硬度球化退火:球化退火是将钢中渗碳体球状化的退火工艺调质处理:淬火加高温回火的热处理氮化:向钢件表面渗入N原子以形成高氮硬化层的化学热处理工艺完全退火:将工件加热到Ac3+30~50℃保温后缓冷的退火工艺,主要用于亚共析钢冷处理:钢件淬火冷却到室温后,继续在0℃以下的介质中冷却的热处理工艺软氮化:低温气体氮碳共渗,以渗氮为主分级淬火:将加热的工件放入稍高于Ms的盐浴或碱浴中,保温适当时间,待内外温度均匀后再取出空冷等温淬火:将工件在稍高于Ms 的盐浴或碱浴中保温足够长时间,从而获得下贝氏体组织的淬火方法珠光体:过冷奥氏体在A1到550℃间将转变为珠光体类型组织,它是铁素体与渗碳体片层相间的机械混合物,根据片层厚薄不同,又细分为珠光体、索氏体和托氏体炉渣碱度:炉渣中碱性氧化物的质量分数总和与酸性氧化物的质量分数总和之比,常用炉渣中的氧化钙含量与二氧化硅含量之比表示,符号R=CaO/SiO2偏析:钢锭内部出现化学成分的不均匀性称为偏析疏松:液态合金在冷凝过程中,若其液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补充,则在铸件最后凝固的部位形成一些细小的孔洞白点:当钢中含氢量高达了3ml/100g左右时,经锻轧后在钢材内部会产生白点。
在经侵蚀后的横向低倍断口上可见到发丝状的裂纹,在纵向断口上呈现圆形或椭圆形的银白色斑点。
白点是一种不允许出现的存在的缺陷镇静钢:钢液在浇注前经过充分脱氧的钢沸腾钢:沸腾钢是脱氧不完全的钢缩孔:液态合金在冷凝过程中,若其液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补充,则在铸件最后凝固的部位形成一些大而集中的孔洞素炼:利用机械或加热方法提高橡胶塑性、降低弹性的工艺过程滚焊:采用滚轮作电极,边焊边滚,相邻两个焊点重叠一部分,形成一条有密封性的焊缝。
氢脆:钢中只要含有0.5ml/100g的氢就可引起氢脆,使钢的塑性特别是断面收缩率明显降低,而对其他力学性能影响不大软钎焊:钎料的熔点在450 ℃以下。
材料科学与工程基础课后习题答案习题1题目:什么是材料的物理性质?举例说明。
解答:材料的物理性质是指材料在没有发生化学变化的情况下所表现出的性质。
这些性质可以通过物理测试来测量和确定。
举例来说,导电性和热导性就是材料的物理性质之一。
例如,金属材料具有良好的导电性和热导性,能够传递电流和热量。
而绝缘材料则具有较低的导电性和热导性,不易传递电流和热量。
习题2题目:简述晶体结构和晶体缺陷的区别。
解答:晶体结构是指材料中原子或离子的排列方式和规律。
晶体结构可以分为晶格、晶胞和晶体点阵等几个层次。
晶格是指晶体内部原子或离子排列的周期性重复性。
晶胞是晶格的一个最小重复单元,由晶体中少数几个原子或离子构成。
晶体点阵是指晶格的三维空间排列方式。
晶体缺陷是指晶体结构中存在的瑕疵或缺陷。
晶体缺陷可以分为点缺陷、线缺陷和面缺陷。
点缺陷是指晶体结构中原子或离子的位置发生了失序或替代,造成了空位、间隙原子、杂质原子等。
线缺陷是指晶体结构中存在了位错或脆性裂纹等缺陷。
面缺陷是指晶体结构中存在了晶界或孪晶等缺陷。
习题3题目:为什么变形会引起材料性能的改变?解答:变形是指材料在外力作用下发生的形状和大小的改变。
变形可以导致材料性能的改变主要有以下几个原因:1.晶体结构改变:变形会导致晶体结构中原子或离子的位置发生移动和重排,从而改变了晶体的结构和性质。
2.结晶颗粒的尺寸和形状改变:变形会导致晶体中晶界的移动和晶体颗粒的形状改变,这会影响材料的力学性能和导电性能等。
3.动态再结晶:变形过程中,材料中原来存在的缺陷和结构不完善的区域可能会发生动态再结晶,从而改善了材料的性能。
4.内应力的释放:变形会导致材料内部产生应力,这些应力可能会引起材料的开裂、断裂和强度变化等。
综上所述,变形会引起材料性能的改变是由于晶体结构、结晶颗粒、动态再结晶和内应力等因素的综合作用所导致的。
习题4题目:什么是材料的力学性能?举例说明。
解答:材料的力学性能是指材料在力学加载下所表现出的性能。
材料工程基础总复习题答案材料工程基础总复习题一、解释名词1、淬透性是指钢在淬火时获得马氏体的能力。
2、淬硬性淬硬性是指钢在正常淬火下获得的马氏体组织所能达到的最高硬度。
3、球化退火球化退火是将钢中渗碳体球状化的退火工艺。
4、调质处理淬火加高温回火的热处理称作调质处理5、氮化向钢件表面渗入N原子以形成高氮硬化层的化学热处理工艺。
6、完全退火将工件加热到Ac3+20~30℃保温后缓冷的退火工艺,主要用于亚共析钢7、冷处理淬火后迅速将工件置于接近Mf温度下,促使残余奥氏体进一步转变成马氏体。
8、软氮化低温气体氮碳共渗9、分级淬火在Ms附近的盐浴或碱浴中淬火,待内外温度均匀后再取出缓冷。
10、等温淬火将工件在稍高于Ms 的盐浴或碱浴中保温足够长时间,从而获得下贝氏体组织的淬火方法。
14、疏松由于合金的液态收缩和凝固收缩,在铸件最后凝固的地方出现细小且分散的孔洞。
19、素炼生胶在炼胶机中因受机械的、热的和化学的三种作用使分子量下降,因而弹性下降,塑性增加。
20、滚焊是用一对滚盘电极代替点焊的圆柱形电极,与工件作相对运动,从而产生一个个熔核相互搭叠的密封焊缝的焊接方法。
33、精密铸造用精密铸型获得精密铸件的铸造方法。
39、化学气相沉积制粉法利用挥发性金属化合物蒸气分解或与其他气体间的化学反应获得超细粉末的一种粉末制取方法。
40、双介质淬火将加热的工件先在快速冷却的介质中冷却到接近马氏体转变的温度Ms时,立即转入另一种缓慢冷却的介质中冷却至室温,以降低马氏体转变时的应力,防止变形开裂。
41、正火正火是将亚共析钢加热到Ac3+30~ 50℃,共析钢加热到Ac1+30~50℃,过共析钢加热到Accm+30~ 50℃保温后空冷的工艺。
43、引发剂容易分解成自由基的化合物,其分子结构具有弱键。
11、珠光体形成温度为A1-650℃,片层较厚,500倍光镜下可辨,用符号P表示.12炉渣碱度炉渣中氧化钙的含量与炉渣中的二氧化硅的含量的比值。
材料的液态成形技术1. 影响液态金属充型能力的因素有哪些?如何提高充型能力?答:①第一类因素,属于金属性质方面的,主要有金属的密度、比热、导热系数、结晶潜热、动力黏度、表面张力及结晶特点等。
②第二类因素属于铸型性质方面的主要有铸型的蓄热系数、密度、比热、导热系数、温度、涂料层和发气性、透气性等。
③第三类因素,属于浇注条件方面的,主要有液态金属的浇注温度、静压头,浇注系统中压头的损失及外力场拯力、真空、离心、振动勘的影响等。
④第四类因素,属于铸件结构方面的,主要有铸件的折算厚度,及由铸件结构所规定的型腔的复杂程度引起的压头损失。
常用提高充型能力的措施针对影响充型能力的因素提出改善充型能力的措施,仍然可以从上述四类因素入手:①合金设计方面,在不影响铸件使用性能的情况下,可根据铸件大小、厚薄和铸型性质等因素,将合金成分调整到共晶成分附近;采取某些工艺措施,使合金晶粒细化,也有利于提高充型能力由于夹杂物影响充型能力,故在熔炼时应使原材料清洁,并采取措施减少液态金属中的气体和非金属夹杂物②铸型方面,对金属铸型、熔模型壳等提高铸型温度,利用涂料增加铸型的热阻,提高铸型的排气能力,减小铸型在金属填充期间的发气速度,均有利于提高充型能力③浇注条件方面,适当提高浇注温度,提高充型压头,简化浇注系统均有利于提高充型能力④铸件结构方面能提供的措施则有限2. 铸件的凝固方式有哪些?其主要的影响因素?答:铸件的凝固方式:逐层凝固,糊状凝固,中间凝固主要影响因素:合金的凝固温度范围和铸件凝固期间固、液相界面前沿的温度梯度。
通常,合金的凝固温度范围越小,铸件凝固期间固、液相界面前沿的温度梯度越大,则铸件凝固时越趋于逐层凝固;反之,则越趋于糊状凝固。
3. 什么是缩松和缩孔?其形成的基本条件和原因是什么?答:金属液在铸型中冷却和凝固时,若液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补充,则在铸件的厚大部位及最后凝固部位形成一些孔洞。
其中,在铸件中集中分布且尺寸较大的孔洞称为缩孔;分散且尺寸较小的孔洞称为缩松。
材料工程基础答案1. 简介材料工程是研究材料的特性和应用的学科。
它涉及材料的制备、性能评价、结构分析、应用设计等方面。
本文将回答一些关于材料工程基础的问题,以帮助读者更好地了解这个领域。
2. 问题回答2.1 什么是材料工程?材料工程是研究材料的性能、结构和应用的学科。
它使用物理、化学、力学等原理来研究材料的特性和行为,并将这些知识应用于材料的设计、制备和应用过程中。
2.2 材料工程的研究内容包括哪些方面?材料工程的研究内容包括:•材料的结构与组织•材料的性能评价•材料的制备与加工•材料的性能优化与改善•材料的应用设计与开发2.3 材料工程的重要性是什么?材料工程在现代工业生产中起着至关重要的作用。
其重要性主要体现在以下几个方面:•材料工程可以为产品的设计和制造提供材料的选择和优化建议,从而提高产品性能和质量。
•材料工程研究可以推动材料科学的发展,推动工业技术的进步。
•材料工程可以解决社会发展中的资源短缺和环境污染等问题,促进可持续发展。
2.4 材料工程的研究方法有哪些?材料工程的研究方法包括:•实验方法:通过实验,研究材料的结构、性能和行为。
•数值模拟方法:利用计算机和数学模型,模拟材料的性能和行为,并给出预测。
•理论分析方法:从物理学、化学等基本原理出发,分析材料的行为和性能。
•综合方法:结合实验、数值模拟和理论分析等多种方法,综合研究材料的性能和行为。
2.5 材料工程的发展趋势是什么?材料工程的发展趋势主要体现在以下几个方面:•多功能材料:研究并开发具有多种功能的材料,如具有光、电、磁等多种性能的复合材料。
•纳米材料:研究纳米级的材料,利用纳米技术改变材料的结构和性能。
•可持续发展材料:研究使用环保、可再生资源制备的材料,以解决资源短缺和环境污染等问题。
•新型制备技术:研究新型的材料制备方法,如3D 打印、纳米制备技术等。
3. 结论本文回答了一些关于材料工程基础的问题,从定义和研究内容到发展趋势都进行了简要介绍。
. . 一、金属材料的制备1.简要说明高炉的结构及高炉主要区域分布。高炉本体是冶炼生铁的主体设备。由耐火材料砌筑成竖式圆筒形,外有钢板炉壳加固密封,嵌冷却设备保护;高炉部工作空间的形状称为高炉型。高炉型从下往上分为炉缸、炉腹、炉腰、炉身和炉喉五个部分,该容积总和为它的有效容积,反映高炉所具备的生产能力。根据物料存在形态的不同,可将高炉划分为五个区域:块状带、软熔带、滴落带、风口前回旋区、渣体聚集区。2高炉炼铁的主要原料和产品分别是什么?原料:铁矿石:含铁矿物+脉石=机械混合物天然铁矿石按其主要矿物分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿等几种产品:(1)生铁-----不是纯铁!!含Fe、C、Si、Mn、P、S等元素组成的合金。w(C)在2%左右,实际上可达3.5%-4.5% 铸造生铁:即灰口生铁,碳以游墨形式存在,断面呈灰色炼钢生铁:即白口生铁,碳以Fe3C形式存在,断面呈银白色特种生铁:高锰、高硅生铁(2)高炉煤气:含CO、CO2、CH4、H2等(3)炉渣3高炉炼铁的主要理化过程有哪些?主要的反应有哪些?1)燃烧过程:C+O2——CO2↑CO2在上升过程中:CO2+C——CO↑2)溶剂分解:CaCO3——CaO+CO2↑3)铁的还原:FeO+CO——CO2+Fe(间接还原) FeO+C——Fe+CO (直接还原)4)增碳:铁水在与焦碳的接触中会增碳-扩散过程,使铁水被C所饱和。5)其他元素的还原: Mn,Si 部分被还原,被还原后进入铁水中Al不被还原,只能和熔剂形成渣6)去S: FeS+CaO——CaS+FeO 7)P还原:Ca3(PO4)2+5C -3CaO+2P+5CO 8)造渣:SiO2、Al2O3、CaO等铁水中:C饱和,溶有部分Mn,Si,S以及全部的P。4炼钢有哪些主要方法?炼钢过程的主要反应是什么?主要方法:转炉炼钢:氧气转炉炼钢法电炉炼钢:电弧炉炼钢法平炉炼钢炼钢过程的主要反应:脱C Si、Mn的氧化脱P 脱S 脱O . . 5说明连铸机的组成及作用。钢的连铸机由钢包,中间包,结晶器,结晶振动装置,二次冷却装和铸坏导向装置,拉坯矫直装置,切割装置、出坯装置等部分组成。作用:连铸就是通过连铸机直接把钢液凝固成钢坯,从而可以逐步代替传统的锭模浇注和钢坯开坯工序,实现钢铁生产的连续化和自动化。6简要叙述拜耳法生产氧化铝的原理和工序。(l)用NaOH溶液溶出铝土矿,所得到的铝酸钠溶液在添加晶种、不断搅拌的条件下,溶液中的氧化铝呈氢氧化铝析出,即种分过程。(2)分解得到的母液,经蒸发浓缩后在高温下可用来溶出新的铝土矿,即溶出过程。交替使用这两过程,就能够每处理一批矿石得到一批氢氧化铝,构成所谓的拜耳法循环。工序:原浆的制备—高压溶出—压煮矿浆的稀释、赤泥洗涤及分离—晶种分解—氢氧化铝的分级—氢氧化铝的焙烧—母液蒸发和打苛化
7说明火法炼铜的基本原理与工艺,造锍熔炼的目的是什么?
基本原理:工艺:造锍熔炼-吹炼-火法精炼-电解精炼造锍熔炼的目的是使炉料中的铜尽可能全部进入冰铜,部分铁以FeS形式也进入冰铜,使大部分铁氧化成FeO与脉石矿物造渣;其次使冰铜与炉渣分离。二、金属的液态成型1.合金的铸造性能有哪些?铸造性能是合金在铸造生产中所表现出来的工艺性能,是保证铸件质量的主要因素,是衡量铸造合金的主要指标。铸造性能有充型能力与流动性、收缩性、吸气性和偏析等。
2.什么是铸造应力?铸造应力对铸件的质量有何影响?生产中常采用哪些措施来防止和减少应力对铸件的危害?铸造应力:铸件完全凝固后便进入了固态收缩阶段,若铸件的固态收缩受到阻碍,将在铸件部产生应力,称为铸造应力。影响:3.缩孔和缩松是如何形成的?采用何种措施进行防止?液态合金在凝固过程中,若其液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补足,则在铸件最后凝固的部位形成一些孔洞。容积比较大且集中的孔洞称为缩孔,细小且分散的的孔洞称为缩松。缩孔、缩松的防止措施采用冒口、冷铁的顺序凝固(结晶温度窄的合金). . 4.什么是顺序凝固和同时凝固?各需要采用什么措施来实现?它们分别适用于哪些场合?顺序凝固,就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口等工艺措施,使铸件上远离冒口的部位先凝固,而后是靠近冒口部位凝固,最后才是冒口本身的凝固。措施:在铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口,同时增设冷铁等工艺措施。适用场合:结晶温度窄的合金,适用于对铸钢,白口铸铁及铝合金、铜合金铸件的补缩。同时凝固:采取工艺措施保证铸件结构上的各部分之间没有温差或温差很小,使各部分同时凝固。措施:将浇口开在铸件的薄壁处,以减缓其冷却速度;而在铸件的厚壁处放置冷铁,以加快其冷却速度。适用场合:(1)结晶温度宽的合金,容易产生缩松的合金,对气密性要求不高时,可采用同时凝则,使工艺简化。(2)壁厚均匀的铸件,倾向用同时凝固,尤其是均匀薄壁铸件,消除缩松有困难,应采用同时凝则。(2)从合金性质看,适合采用顺序凝则的铸件,当热裂、变形成为主要矛盾时,也可以采用同时凝则。
5.浇注系统一般有哪几个基本组元组成?各组元的作用是什么?浇注系统是铸型中液态金属流入型腔的通道,通常有浇口杯、直浇道、横浇道和浇道等组成。(1)浇口杯(外浇口):浇注时外浇口应保持充满状态,以便熔融金属比较平稳的流到铸型內并使熔渣上浮。(2)直浇道:利用其高度产生一定的液态静压力,使熔融金属产生充填能力。(3)横浇道:将熔融金属分配进入浇道并起挡渣作用。(4)浇道:控制熔融金属流入型腔的速度与方向。6简述熔模铸造的工艺过程、生产特点和适用围。工艺过程:母模—压型—融蜡—铸造蜡模—单独蜡模—组合蜡模—结壳、溶出蜡模—填砂、浇注生产特点:可生产形状复杂、轮廓清晰、薄壁铸件;铸件精度高,表面质量好;能够铸造各种合金铸件;生产批量不受限制;工序繁多,生产周期较长,铸件不能太长、太大,铸件成本比砂型铸件高。适用围:
6.金属型铸造有何优越性?为什么它不能完全取代砂型铸造?金属型铸造一型多铸,生产率高,劳动条件好;铸件的组织致密、晶粒细小,机械性能高;铸件精度高、表面粗糙度值低。属型铸造成本高,周期长,工艺要求严格,铸件易出现浇不足、冷隔、裂纹等缺陷,易产生白口现象,外形不易复杂,所以金属型铸造不宜生产铸铁件,而广泛应用于铜、铝合金铸件的大批量生产,故它不能取代砂型铸造。7.低压铸造的工作原理与压力铸造有何不同?低压铸造是一种介于金属型铸造和压力铸造之间的一种方法,它是在低压下将金属液注入型腔,并在压力下凝固成型,以获得铸件的方法.与压力铸造相比,所受压力大小不同,液态金属流动方向不同。
三、金属塑性成形1.常见的塑形成形加工方法有哪些?体积成形: 轧制、挤压、拉拔、锻造板料成形:剪切、弯曲、拉伸、胀形. . 2.与铸件相比,锻件有何优点?(1)锻件中,由于工件经受塑性变形和再结晶,粗大的树枝状结晶组织被压碎,疏松和空隙被压实,因而可以避免铸件存在的偏析、缩孔、疏松等缺陷。(2)锻件能保留金属的流线型,可以显著提高金属材料的力学性能。(3)锻件适用于性能要求高,形状复杂的零件,而铸件不适用。
3.简述影响金属塑性成形性能的主要因素。(1)材料的本质:①化学成分②金属组织(2)成型加工条件:①变形温度②变形塑性③应力状态
4.金属塑形成形的基本定律是什么?最小阻力定律、体积不变规则、材料的塑性成形5.一般情况下,模锻的模膛包括哪几个部分?预锻模膛:让坯料变形到接近锻件的形状和尺寸,以使金属易于充满终锻模膛。
终锻模膛:让坯料变形到接近锻件的形状和尺寸,以使金属易于充满终锻模膛。6.简述热轧无缝钢管的主要生产工序穿孔—轧管—匀整—定径和减径
7.什么是控制轧制?简述控制轧制三阶段的显微组织变化特点。控制轧制是指在热轧的过程过对金属的加热制度、变形制度和温度制度的合理控制,是塑性变形与固态相变相结合,以获得细小晶粒组织,使钢材具有优异的综合力学性能的一种轧制方法。三阶段:(1)奥氏体再结晶区控制轧制:(2)奥氏体未再结晶区控制轧制:(3)奥氏体+铁素体两相区控制轧制:8.板料冲压主要包含哪些容?分别说明各种冲压工艺的特点及其应用围。四、金属热处理原理及工艺1.简述奥氏体化的过程及奥氏体晶粒大小的影响因素。钢加热时奥氏体的形成过程过程称为奥氏体化。以奥氏体为例:奥氏体的形核—奥氏体长大—剩余渗碳体溶解—奥氏体均匀化奥氏体晶粒大小的影响因素:(1)加热温度和保温时间的影响(2)加热速度的影响(3)钢的化学成分影响
2.绘制共析钢的等温冷却曲线和连续冷却曲线,说明每条线和区域的金属学意义。3.解释名词:片状珠光体、粒状珠光体、索氏体、屈氏体、马氏体、贝氏体。. . 片状珠光体:由片层相间的铁素体和渗碳体组成。粒状珠光体:铁素体基体上分布着粒状渗碳体的组织。索氏体:在650~600℃形成片间距较小的珠光体(0.2~0.4m),在光学显微镜800~1500×能分辨出其为铁素体薄层和碳化物(渗碳体)薄层交替重叠的复相组织称为细珠光体或索氏体,屈氏体:600~550℃形成片层间距极小的珠光体(0.2m) ,在光学显微镜下高倍放大已无法分辨出其部构造,在电子显微镜下可观测到很薄的铁素体层和碳化物(渗碳体)层交替重叠的复相组织,称为极细珠光体或屈氏体,用字母T表示马氏体:马氏体是碳在α—Fe中的过饱和固溶体。是奥氏体通过无扩散性相变转变成的亚稳定相。贝氏体组织:贝氏体(B)是渗碳体分布在碳过饱和的F基体上的两相混合物;4.试述钢中马氏体组织转变特点及其影响马氏体强韧性的因素,为什么马氏体转变不能进行彻底,而总要保留一部分残余奥氏体?马氏体组织转变的特点:(1)非扩散型转变,M 是碳在α-Fe 中的过饱和固溶体;M为体心正方晶格。(2)M 的形成速度很快,无孕育期,是一个连续冷却的转变过程;(3)M形成时造成时会体积膨胀,在钢中造成很大的应力,严重时将使被处理零件开裂;(4)M 转变不彻底,总要残留少量A 。残余A的质量分数与Ms、Mf的的高低有关。A中的碳质量分数越高,Ms、Mf 越低,残余A质量分数就越高。w(c)>0.6%,标上A’(5)马氏体的硬度很高,含碳量越高马氏体的硬度越高(6)A 转变为M 时体积会膨胀
5.什么是贝氏体组织?上贝氏体、下贝氏体及粒状贝氏体的形貌特征如何?贝氏体组织:贝氏体(B)是渗碳体分布在碳过饱和的F基体上的两相混合物;上贝氏体:550℃~350℃,B上,呈羽毛状,小片状渗碳体分布在成排的F 片之间下贝氏体:350 ℃~ Ms ,B下,黑色针状,细小无方向性,而F 碳化物细小弥散,粒状贝氏体:形成于上贝氏体转变区上限温度围。组织特征是在粗大的块状或针状铁素体或晶界上分布着一些孤立的小岛,小岛形态呈粒状或者长条状等。6.何谓氏组织?它的形成条件如何?对钢的性能有何影响?如何消除?氏组织:奥氏体晶粒上生长出来的铁素体或渗碳体近乎平行,呈羽毛状或呈三角形状,其间存在着珠光体组织,这种组织称为氏体对钢的性能的影响:使钢的机械性能尤其是塑性和冲击韧性显著降低。还会使脆性转折温度升高。消除:采用细化晶粒的正火、退火以及锻造等,严重可采用二次正火。7.什么是上临界冷却速度?