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硬度最大的金属







第一章(p11)
1.什么是应力。什么是应变。
答:应力是试样单位横截面的拉力;应变是试样在应力作用下单位长度的伸长量
2.缩颈现象
在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受的最大载荷时,试样上有部分开始变细,出现了“缩颈”。

缩颈发生在拉伸曲线上bk段。

不是,塑性变形在产生缩颈现象前就已经发生,如果没有出现缩颈现象也不表示没有出现塑性变形。

布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点。
下列材料或零件通常采用哪种方法检查其硬度。
库存钢材              硬质合金刀头
锻件                  台虎钳钳口
洛氏硬度法测试简便,缺点是测量费时,且压痕较大,不适于成品检验。
布氏硬度法测试值较稳定,准确度较洛氏法高。;迅速,因压痕小,不损伤零件,可用于成品检验。
其缺点是测得的硬度值重复性较差,需在不同部位测量数次。
硬质合金刀头,台虎钳钳口用洛氏硬度法检验。
库存钢材和锻件用布氏硬度法检验。
第五题
下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么?
抗拉强度  它是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力.
屈服点  它是指拉伸试样产生屈服时的应力。

规定残余拉伸强度 
疲劳强度  它是指金属材料在应力可经受无数次应力循环不发生疲劳断裂,此应力称为材料的疲劳强度。
应力  它指试样单位横截面的拉力。

冲击韧度  它是指金属材料断裂前吸收的变形能量的能力韧性。
HRC 洛氏硬度 它是指将金刚石圆锥体施以100N的初始压力,使得压头与试样始终保持紧密接触,然后,向压头施加主载荷,保持数秒后卸除主载荷。以残余压痕深度计算其硬度值。
HBS  布氏硬度  它是指用钢球直径为10mm,载荷为3000N为压头测试出的金属的布氏硬度。

HBW 布氏硬度  它是指以硬质合金球为压头的新型布氏度计。
第二章(p23)
(1)什么是“过冷现象”?过冷度指什么。
答:实际结晶温度低于理论结晶温度(平衡结晶温度),这种线性称为 “过冷”。
理论结晶温度与实际结晶温度之差,称为过冷度。


(2)金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响。细化晶粒的途径有哪些。
答:金属的晶粒粗细对其力学性能有很大影响。一般来说,同一成分的金属,晶粒愈细,其强度、硬度愈高,而且塑性和韧性也愈好。

细化铸态晶粒的主要途径是:


(1)    提高冷却速度,以增加晶核的数目。


(2)    在金属浇注之前,向金属液内加入变质剂(孕育剂)进行变质处理,以增加外来晶核。

此外,还可以采用热处理或塑性加工方法,使固态金属晶粒细化。



(4)填表
组织名称
代表符号
含碳量/%
组织类型
力学性能特征
铁素体
F
0.006%~0.0218%
固溶体
强度、硬度低,塑性、韧性好。

奥氏体
A
0.77%~2.11%
固溶体
强度、硬度不高,塑性优良
渗碳体
C
0.058%
化合物
硬度极高,塑性、韧性极低
珠光体
P或F+C
0.77%
机械混合物
抗拉强度高,硬度较高,有一定的塑性和韧性


(6)分析在缓慢冷却的条件下,亚共析钢和过过共析钢的结晶过程和室温组织。
亚共析钢冷却到1点以后,开始从钢液中结晶出奥氏体,直到2点全部结晶成奥氏体。当亚共析钢继续冷却到GS线上的3点之前,不发生组织变化。当温度降低到3点之后,将从奥氏体中逐渐析出铁素体。
由于铁素体的含量很低,致使剩余奥氏体的含碳量沿着GS线增加。当温度下降到4点时,剩余奥氏体的含碳量已增加到S点的对应成分。即共析成分。到达共析温度4点以后,剩余奥氏体因发生共析反应装便成珠光体,而已析出的铁素体不再发生变化。
4点一下其组织不变。因此,亚共析钢的室温组织由铁素体和珠光体构成。
过共析钢冷却到1点以后,开始从钢液中结晶出奥氏体,直到2点全部结晶成奥氏体。当过共析钢继续冷却到GS线上的3点之前,不发生组织变化。当温度降低到ES线上3点之后,由于奥氏体的溶碳能力不断的降低,将由奥氏体中不断以Fe3C形式,沿着奥氏体晶界析出多余的碳。由于析出含碳量较高的Fe3C,剩余奥氏体的含碳量将沿着它的溶解度曲线降低。
当温度降低到共析温度的4点时,奥氏体达到共析成分,并转变为珠光体。此后继续降温,组织不再发生变化。
因此,过共析钢的室温组织由珠光体和二次渗碳体组成。
40,第三章(p29)
1.什么是退火。
什么是正火。各自的特点和用途
退火是将钢加热,保温,然后随炉或或埋入灰中使其缓慢冷却的热处理工艺。

分为

(1)完全退火,

(2)球化退火,

(3)去应力退火。
正火是将钢加热到Ac3以上30---50C(亚共析钢)或Accm以上30---50C(过共析钢),保温后在空气中冷却的热处理工艺。
正火和完全退火的作用相似,也是将钢加热到奥氏体区,使钢进行重结晶,从而解决铸钢件,锻件的粗大晶粒和组织不均问题。但正火比退火的冷却速度稍快,形成了索氏体组织。
索氏提比珠光体的强度,硬度稍高,但韧性并未下降。
正火主要用于:

(1)取代部分完全退火。(2)    用于普通结构件的最终热处理。

(3)用于过共析钢,以减少或消除二次渗碳体呈网状析出。

2.亚共析钢的淬火温度如何选择。温度过高过低的弊端。
答:加热到Ac3以上30~50摄氏度,并保温。
温度过低,因未能完全形成奥氏体,致使淬火的组织中除马氏体外,还残存少量的铁素体,使钢的硬度不足;若加热温度过高,因奥氏体晶粒长大,淬火后的马氏体组织也粗大,增加了钢的脆性,致使钢件裂纹和变形的倾向加大.

3.碳钢在油中淬火,后果如何。
为什么合金钢通常不在水中淬火。

后果是获得的碳钢中含有过冷奥氏体,这样就导致碳钢硬度不够。因为合金钢淬透性较好,以在油中淬火为宜,这样获得的钢硬度和韧性都较好。
4.钢在淬火后为什么应立即回火。三种回火的用途有何不同。
立即回火的主要目的是消除火内应力,以降低钢的脆性,防止产生裂纹,同时也使钢获得所需的力学性能。

低温回火·目的是降低淬火钢的内应力和脆性,但基本保持淬火所获得高硬度和高耐磨性。
中温回火·目的是使钢获得高弹性,较高硬度和一定的韧性。

高温回火·淬火并高温回火的复合热处理工艺称为调质处理。调制处理使钢的韧性显著提高,因此调质处理的钢获得强度及韧性都较好的力学性能。

6.生活中的“手缝针”,汽车齿轮应该采用哪种热处理。
为什么。
应选化学热处理中的渗碳热处理。
渗碳件渗碳后,经淬火和低温回火后,表层硬度高,因而耐磨,而心部仍是低碳钢,故保持良好的塑性和韧性,适用于齿轮和手缝针。



7、在普通热处理中,加热后进行保温的目的是什么。感应加热表面淬火是否需要保温。
化学热处理的保温有何特点。
为什么。

答:普通热处理中保温的目的:使工件表层和心部的温度一致,使相变充分完成。  感应加热表面淬火不需要保温。
化学热处理保温特点:保温时间较长。目的:使工件表层增碳,使渗碳层深度增加。

第四章(p35)


(1)

15、40是优质碳素结构钢,其中15是低碳钢,40是中碳钢,

15、40表示刚中平均含碳量为万分之15和万分之40;Q195是碳素结构钢、Q345是低合金高强钢,Q表示屈服点,

195、345表示钢厚度小于16mm时最低屈服点;CrWMn是合金工具钢,40Cr、60Si2Mn是合金结构钢,

40、60表示含碳量的万分数,CrWMn、40Cr、60Si2Mn元素符号及其后数字表示所含合金元素及其平均含量的百分数。


(2)比较碳素工具钢和合金工具钢,他们的适合场合有何不同。

答:碳素工具钢常用于制造锻工、钳工工具和小型模具,且零件不宜过大和复杂。
合金工具钢主要用于刀具、量具、模具等,适合制造形状复杂、尺寸较大、切削速度较高或是工作温度较高的工具和模具。

第二篇 铸造
第一章    铸造工艺基础


1、为什么铸造是毛坯生产中的重要方法?结合具体示例分析之。
答:因为铸造具有如下特点:

(1)可制成形状复杂的外形和内腔的毛坯。如箱体,汽缸体等。 2)适用范围广,工业上常用的金属材料都可铸造成型且生产批量、铸造尺寸大小不受限制。 3)设备成本低,产品成本低,加工余量小,制造成本低.


2、什么是液态合金的充型能力。它与合金的流动性有何关系。
不同化学成分的合金为何流动性不同。为什么铸钢的充型能力比铸铁差? 。

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