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作业第六章钢的热处理一、名词解释1、钢的热处理—是采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却，以获得预期的组织结构与性能的工艺。
2、等温冷却转变—工件奥氏体化后，冷却到临界点以下的某一温度区间等温保持时，过冷奥氏体发生的相变。
3、连续冷却转变—工件奥氏体化后，以不同冷速连续冷却时过冷奥氏体发生的相变。
4、马氏体—碳或合金元素在α—Fe中的过饱和固溶体。
5、退火—将工件加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。
6、正火—工件加热奥氏体化后在空气中冷却的热处理工艺。
7、淬火—工件加热奥氏体化后，以适当方式冷却获得马氏体或（和）贝氏体组织的热处理工艺。
8、回火—工件淬硬后，加热到Ac1以下的某一温度，保持一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。
9、表面热处理—为了改变工件表面的组织和性能，仅对其表面进行热处理的工艺。
10、真空热处理—在低于一个大气压（10-1～10-3Pa）的环境中加热的热处理工艺。
11、渗碳—为了提高工件表面碳的质量分数，并在其中形成一定的碳含量梯度，将工件在渗碳介质中加热、保温，使碳原子渗入的化学热处理工艺。
12、渗氮—在一定温度下，与一定介质中，使氮原子渗入工件表面的化学热处理工艺。
二、填空题1、整体热处理分为退火、正火、淬火和回火等。
2、表面淬火的方法有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、接触电阻加热表面淬火、电解液表面淬火等。
3、化学热处理包括渗碳、渗氮、碳氮共渗和渗硼等。
4、热处理工艺过程由加热、保温和冷却三个阶段组成。
5、共析钢在等温转变过程中，其高温转变产物有： P(珠光体) 、 S(索氏体) 和 T(托氏体) 。
6、贝氏体分上贝氏体和下贝氏体两种。
7、淬火方法有：单液淬火、双液淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火等。
8、常用的退火方法有：完全退火、球化退火和去应力退火等。
9、常用的冷却介质有油、水、空气等。
10、常见的淬火缺陷有过热与过烧、氧化与脱碳、硬度不足与软点、变形与开裂等11、感应加热表面淬火，按电流频率的不同，可分为高频感应加热、中频感应加热和工频感应加热三种。
低合金钢生产工艺低合金钢是一种具有较低成本和良好性能的钢材，在工业生产中广泛应用。
本文将介绍低合金钢的生产工艺，包括原料选择、炼钢方法、热处理和成品加工等方面的内容。
一、原料选择低合金钢的原料主要包括铁矿石、焦炭、废钢和合金等。
铁矿石是制造钢材的主要原料，焦炭是炼铁过程中的还原剂，废钢可以部分替代铁矿石，合金可以调整钢材的性能。
在原料选择上，需要根据所需的钢材性能和成本因素进行合理的配比。
二、炼钢方法低合金钢的炼钢方法主要有转炉法、电弧炉法和氧气转炉法等。
转炉法是最常用的炼钢方法之一，其优点是生产效率高、适用范围广。
电弧炉法适用于小批量、多品种的生产，可以灵活调整合金配比。
氧气转炉法则是在转炉法的基础上引入氧气进行增氧，提高钢水的纯净度和合金化程度。
三、热处理低合金钢的热处理包括淬火、回火和正火等工艺。
淬火是将钢材加热至适宜温度后迅速冷却，使钢材获得高硬度和较高的强度。
回火是在淬火后将钢材加热至较低的温度，以减轻淬火时产生的内应力，提高钢材的韧性和塑性。
正火是将钢材加热至适宜温度后保持一段时间，使钢材内部结构得到均匀化，提高钢材的机械性能。
四、成品加工低合金钢在生产过程中，还需要进行成品加工，包括锻造、轧制和焊接等工艺。
锻造是通过对钢材加热后进行冲击或挤压，改变钢材的形状和组织结构，提高钢材的强度和韧性。
轧制是将钢材通过辊轧机进行塑性变形，获得所需的厚度和宽度。
焊接是将不同部件的钢材通过加热和冷却使其相互连接，形成整体结构。
低合金钢的生产工艺包括原料选择、炼钢方法、热处理和成品加工等环节。
正确选择原料，合理采用炼钢方法，精确控制热处理参数，严格执行成品加工工艺，都对低合金钢的性能和质量有着重要影响。
在实际生产中，需要根据具体要求和条件，灵活运用各种工艺，确保低合金钢的生产达到预期的效果。
铸钢的金相组织及检验一、铸造碳钢的金相组织及检验（一）铸造碳钢的显微组织1．铸态组织为铁素体＋珠光体＋魏氏组织。
如图8-1、图8-2。
图8-1 ZG230-450铸钢铸态组织(100×) 图8-2 ZG310-570铸钢铸态组织(100×)铸态组织的形貌和组成相的含量与钢的碳含量有关。
碳含量越低的铸钢，铁素体含量越多，魏氏组织的针状越明显、越发达，数量也多。
随铸钢碳含量的增加，珠光体量增多，魏氏组织中的针状和三角形的铁素体量减少，针齿变短，量也减少，而块状和晶界上的网状铁素体粗化，含量也增多。
若存在严重的魏氏组织，或存在大量低熔点非金属夹杂物沿晶界呈断续网状分布，将使铸钢的脆性显著增加。
2．退火组织为铁素体＋珠光体。
铁素体呈细等轴晶。
珠光体分布形态随钢的碳含量增加而变化。
随钢的碳含量增加，珠光体呈断续网状分布→网状分布→珠光体与铁素体均匀分布，其含量也不断增多。
若退火组织中存在残留的铸态组织或组织粗化均属于不正常组织。
3．正火组织为铁素体＋珠光体，分布较均匀，如图8-3。
与退火组织相比较，正火组织的组成相更细、更均匀，珠光体含量稍多。
若存在残留铸态组织或组织粗化均属不正常组织。
4．调质组织 ZG270-500以上牌号的铸造碳钢可进行调质处理，组织为回火索氏体，见图8-4。
若出现未溶铁素体或粗大的回火索氏体属不正常组织。
图8-3 ZG230-450 铸钢正火组织(100 ×) 图8-4 ZG35CrMo铸钢调质组织(650×)5．几种常用铸造碳钢的组织见表8-1,表8-1 常用铸造碳钢的组织铸造碳钢 ZG200-400 ZG230-450 ZG270-500 ZG310-570 ZG340-640显微组织铸态魏氏组织+块状铁素体+珠光体珠光体+魏氏组织+铁素体珠光体+铁素体部分铁素体呈网状分布铁素体呈网状分布退火铁素体+珠光体珠光体+铁素体珠光体呈断续网状分布珠光体呈网状分布正火铁素体+珠光体珠光体+铁素体调质回火索氏体（二）铸造碳钢的质量检验铸造碳钢多数用于一般工程，金相检验按照GB/T 8493-1987《一般工程用铸造碳钢金相》标准进行。
第七章铸造一、概念1、铸造2、合金的流动性3、比热容4、液体收缩5、凝固收缩6、固态收缩7、缩孔8、缩松9、顺序凝固原则10、热应力11、机械应力12、热裂13、冷裂二、填空题。
1、在液态金属成形的过程中，液态金属的充型及收缩是影响成形工艺及铸件质量的两个最基本的因素。
2、铸造组织的晶粒比较粗大，内部常有缩孔、缩松、气孔、砂眼等组织缺陷。
3、液态金属注入铸型以后，从浇注温度冷却到室温要经历液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个互相联系的收缩阶段。
4、热裂是在凝固后期高温下形成的，主要是由于收缩收到机械阻碍作用而产生的。
5、冷裂是在较低温度下形成的，常出现在铸件受拉伸部位，特别是有应力集中的地方。
三、判断题。
1、合金的凝固温度范围越宽，其流动性也越差。
（√）2、合金的凝固温度范围越宽，其流动性也越好。
（×）3、合金的凝固温度范围越小，其流动性越好。
（√）4、合金的凝固温度范围越小，其流动性越差。
（×）5、凝固时合金的结晶潜热释放得越多，流动性越好。
（√）6、凝固时合金的结晶潜热释放得越多，流动性越差。
（×）7、铸型的畜热能力越大，铸型对液态合金的冷却能力越强，其充型能力越差。
（√）8、铸型的畜热能力越大，铸型对液态合金的冷却能力越强，其充型能力越好。
（Χ）9、液态合金所受的静压力越大，其充型能力就越好。
（√）10、液态合金所受的静压力越大，其充型能力就越差。
（Χ）11、对于给定成分的铸件，在一定的浇注条件下，缩孔和缩松的总容积是一定值。
（√）12、对于给定成分的铸件，在一定的浇注条件下，缩孔和缩松的总容积是一不定值。
（Χ）13、在金属型铸造中，铸型的激冷能力更大，缩松的量显著减小。
（√）14、在金属型铸造中，铸型的激冷能力更大，缩松的量显著增多。
（Χ）15、铸件厚的部分受拉应力，薄的部分受压应力。
（√）16、铸件厚的部分受压应力，薄的部分受拉应力。
（Χ）17. 分模造型是应用最广泛的造型方法。
低合金钢定义低合金钢是一种碳含量较低，同时添加了一定比例的合金元素的钢材。
它相对于常规的普通碳钢而言，在一定程度上具备更高的机械性能和使用性能。
低合金钢的合金元素包括铬、锰、钼、镍、铜、钛、铝等。
低合金钢的碳含量一般在0.05%-0.25%之间，这使得它的硬度和强度相对较低，同时具备了较好的可塑性。
添加合金元素可以改善或增加钢材的某些特性，如强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性、热处理性等。
这使得低合金钢具备了更广泛的应用领域。
首先，低合金钢具有较高的强度和硬度。
合金元素的加入能够改变钢材的晶体结构，提高晶体的强度和硬度。
同时，合金元素还能够通过固溶、沉淀或形成夹杂物等方式改变钢中的相组织，增强钢材的力学性能。
其次，低合金钢具有良好的可焊性。
普通碳钢在焊接时易产生冷脆和焊缝脆化的问题，而添加一定比例的合金元素能够显著提高钢材的可焊性。
合金元素的加入可以稀释和结合碳原子，减少碳的浓度，降低钢材的脆性。
另外，低合金钢具有较好的耐磨性和耐腐蚀性。
比如添加了铬元素的低合金钢具有较好的耐磨性和耐蚀性，适用于制造矿山机械、建筑机械、农业机械等需要耐磨和耐腐蚀的部件。
添加了镍元素的低合金钢具有良好的耐腐蚀性，适用于制造化工设备、海洋设备等要求耐腐蚀的场合。
此外，低合金钢还具有较好的冷加工性能和热处理性能。
添加了合金元素后，低合金钢能够显著增加它的冷加工性能，使得低合金钢适用于一些需要进行冷成型、冷锻等工艺加工的制造领域。
低合金钢还具备较好的热处理性能，能够通过热处理使得钢材具备特定的力学性能，满足不同工程要求。
总的来说，低合金钢具备了比普通碳钢更高的强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性、可塑性和焊接性等性能，广泛应用于航空航天、汽车制造、机械制造、石油化工等行业。
同时，低合金钢的发展也不断推动着材料科学和工程技术的进步。
低合金钢的元素
钢钢总5%。
种是在碳的基上，
这钢钢础
低合金是一种合金，其合金元素量小于
为钢钢总
了改善的性能，而有意向中加入一种或几种合金元素。
当合金量低于
间5%时称为低合金钢，普通合金钢一般在3.5%以下，合金含量在5-10%之称为钢10%的称为高合金钢。
中合金，大于
钢锰铬镍这
低合金中最常用的合金元素包括、硅、和。
些元素可以提高强度极变击韧镍
限，使塑性略有化，降低冲性。
其中，的含量往往由于其稀缺性而受为对钢显对击韧
到限制，因它的增强效果不够著，但塑性、冲性和抗脆性破坏性能有良好的影响。
铬能增加钢的强度并对低温稳定性有良好的影响。
铜通常
蚀对焊产
加入0.3%，以改善耐腐性能和强度性能，而且不会可性生不良影响。
铸钢和铸铁的区别以及区分方法详细本质的区别在于化学成分不同，在工程上，一般认为含碳量高于2%为铁，低于此值为钢。
由于成分不同，所以组织性能也不一样，一般来说，钢的塑性和韧性较好，表现为延伸率、断面收缩率和冲击韧性好，铁的力学性能表现为硬而脆。
有的铸铁还有一些特殊的性能，具体分析如下：铸铁(cast iron )含碳量在2％以上的铁碳合金。
工业用铸铁一般含碳量为2％～4％。
碳在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。
除碳外，铸铁中还含有1％～3％的硅，以及锰、磷、硫等元素。
合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。
碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。
铸铁可分为：①灰口铸铁。
含碳量较高（2.7％～4.0％），碳主要以片状石墨形态存在，断口呈灰色，简称灰铁。
熔点低（1145～1250℃），凝固时收缩量小，抗压强度和硬度接近碳素钢，减震性好。
②白口铸铁。
碳、硅含量较低，碳主要以渗碳体形态存在，断口呈银白色。
凝固时收缩大，易产生缩孔、裂纹。
硬度高，脆性大，不能承受冲击载荷。
③可锻铸铁。
由白口铸铁退火处理后获得，石墨呈团絮状分布，简称韧铁。
其组织性能均匀，耐磨损，有良好的塑性和韧性。
④球墨铸铁。
将灰口铸铁铁水经球化处理后获得，析出的石墨呈球状，简称球铁。
比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。
⑤蠕墨铸铁。
将灰口铸铁铁水经蠕化处理后获得，析出的石墨呈蠕虫状。
力学性能与球墨铸铁相近，铸造性能介于灰口铸铁与球墨铸铁之间。
⑥合金铸铁。
普通铸铁加入适量合金元素（如硅、锰、磷、镍、铬、钼、铜、铝、硼、钒、锡等）获得。
合金元素使铸铁的基体组织发生变化，从而具有相应的耐热、耐磨、耐蚀、耐低温或无磁等特性。
铸钢(cast steel )用以浇注铸件的钢。
铸造合金的一种。
铸钢分为铸造碳钢、铸造低合金钢和铸造特种钢3类。
①铸造碳钢。
以碳为主要合金元素并含有少量其他元素的铸钢。
含碳小于0.2％的为铸造低碳钢，含碳0.2％～0.5％的为铸造中碳钢，含碳大于0.5％的为铸造高碳钢。
第一章：根据各元素对共晶点实际碳量的影响，将这些元素的量折算成碳量增减，谓之碳当量，以CE表示，只考虑Si、P时，CE=C+1/3(Si+P)共晶度：铸铁偏离共晶点的程度还可用铸铁的实际含碳量和共晶点的实际含碳量的比值来表示，这个比值称为共晶度，以S c表示。
S c =铁/（4.26%-1/3（Si+P））如S c＞1过共晶、S c=共晶S c＜1为亚共晶铸铁六种石墨分布分类1、片状：形成条件：石墨成核能力强，冷却速度慢，过冷度小2、菊花状：实际上中心是D形外围是A形，开始时过冷大，成核条件差、先出D型，后期放出凝固潜热，过冷减小而析出A型3、块片状：过共晶时在冷速较小时形成4、枝晶点状：冷速打过冷大导致G强烈分枝5、枝晶片状冷速小初生γ枝晶6、星状：过共晶冷速较大。
第二章：金相组织由金属基体和片状石墨组成。
主要金属基体：p F 及p+F石墨片以不同的数量、大小、形态分布于基体中。
此外，还有少量非金属夹杂物：硫化物、磷化物等。
硫化物：1、硫可以以硫化铁的形式完全溶解于铁液中，但凝固时硫在固溶体或渗碳体中的溶解度很小。
锰较低、冷速较大时，形成三元硫化物或以富铁硫化物形态存在共晶团晶界上，能降低铸铁的强度性能2、当锰量较高时，则形成高熔点的MnS或S质点，对强度性能则无多大影响。
3、磷共晶常沿晶团晶界呈网状、岛状或鱼骨状分布。
它的性质硬而脆，是铸铁的性能降低，脆性增加，因此质量要求高的铸件常要限制磷的含量。
灰铸铁的性能特点1、强度性能：一方面由于它在铸铁中占有一定量的体积，是金属基体承受负荷的有效面积减少;另一方面，更为重要的是，在承受负荷时造成应力集中现象。
石墨的缺口作用主要取决于石墨的形状和分布，尤其形状为主，石墨的缩减作用取决于石墨的大小、数量和分布。
灰铸铁的硬度取决与基体，细化共晶团的措施是提高铸铁力学性能的有力手段。
灰铸铁中由于有大量的石墨片存在，减少了对外来缺口对力学性能影响的敏感性。
2.硬度分散。
