工程材料简答题

2、什么是固溶强化?造成固溶强化的原因是什么?
溶质原子使固溶体的强度和硬度升高的现象称固溶强化。
  固溶强化的原因是晶格畸变。晶格畸变增大位错运动的阻力,使金属的滑移变形更加困难,提高了金属的强度和硬度。
3、实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷?它们对性能有什么影响?
实际金属晶体中存在点缺陷(空位、间隙原子、置换原子)、线缺陷(位错)、面缺陷(晶
界、亚晶界)三类晶体缺陷。
点缺陷造成晶格畸变,使材料强度增加。位错密度增加,材料强度增加。
晶界越多,晶粒越细,金属强度越高,同时塑性越好。
4、Fe—C合金中基本相有哪些?基本组织有哪些?
基本相:铁素体(F)、渗碳体(Fe3C)、奥氏体(A)
基本组织:铁素体(F)、渗碳体(Fe3C)、奥氏体(A)、珠光体(P)、莱氏体(Ld
5、简述钢的硬度、强度、塑性、韧性与含碳量的关系。             
随着钢中含碳量的增加,塑性、韧性下降,硬度增加。当含碳量小于0.9%时,含碳量增加,钢的强度增加。而当含碳量大于0.9%时,渗碳体以网状分布于晶界或以粗大片状存在,使得强度随之下降。
6、M(马氏体)有何特征?它的硬度取决于什么因素?低碳M有何特征?
M是碳在α-Fe中的过饱和固溶体。
它的硬度主要取决于M的含碳量,含碳越高,M的强度、硬度越高。
低碳M是板条状M,它具有良好的塑性和韧性,较高的断裂韧度和较低的韧脆转变温度
7、进行退火处理的目的是什么?
(1)降低钢的硬度以便于进行切削加工;
(2)消除现代管理科学残余应力,以稳定钢件尺寸,并防止假声唱法其变形和开裂;
(3)使化学成分均匀,细化晶粒,改善组织,提高钢的力学性能。
(4)改善组织,为最终热处理作好组织准备
8、淬火钢中的残余奥氏体对工件性能有何影响?如何防止?
残余奥氏体降低钢的硬度和耐磨性;工件使用过程中,由于残余奥氏体发生转变,使工件尺寸发生变化,从而降低工件的尺寸精度。
将淬火工件冷却到室温后,随即放到零下温度的冷却介质中冷却,即进行冷处理;
回火处理。
9、为什么亚共析钢经正火后,可获得比退火高的强度和硬度。
亚共析钢退火后的组织为大量的F+少量P,而亚共析钢经正火后的组织是数量较多且细小的珠光体组织。由于珠光体的强度和硬度比铁素体高,因此亚共析钢正火后可获得比退火 高的强度和硬度。
10、亚共析钢、过共析钢正火加热温度范围是什么?低碳钢切削加工前和高碳钢球化退火前正火的目的是什么?
亚共析钢正火加热温度:Ac3+50~70℃。
过共析钢正火加热温度:Accm+50~70℃。
低碳钢切削加工前正火目的:增加珠光体含量,使钢的硬度提高,便于切削加工。
高碳钢球化退火前正火目的:消除过共析钢中的网状二次渗碳体。
11、亚共析钢的淬火加热温度是什么?加热温度过高或过低会产生哪些问题?
加热温度为AC3+(30~70)℃ 
  加热温度过高:A晶粒粗化,使淬火后M组织粗大;且氧化脱碳严重。
  加热温度过低:淬火组织中将有F,使淬火硬度下降。
12、共析钢淬火加热温度范围是什么?如加热温度过高会产生哪些有害影响?记者日记
应为727 +(30~70)℃。如加热温度过高,有下列危害:
(1)、奥氏体晶粒粗化,淬火后M粗大,脆性增大。
(2)、氧化、脱碳倾向增大,表面质量降低。
(3)、淬火应力大,工件变形、裂纹倾向增大。
四川电信赵麦庆13、过共析钢淬火加热温度范围是什么?如加热温度过高会产生哪些有害影响?
应为Ac1 +(30~70)℃。
如加热温度过高,超过Acm,有下列危害:
(1)、Fe3C完全溶入奥氏体,使奥氏体含碳量增加,Ms降低。淬火后残余奥氏体量增加,降低钢的硬度和耐磨性。
(2)、奥氏体晶粒粗化,淬火后M粗大,脆性增大。
(3)、氧化、脱碳倾向增大,钢的表面质量降低。
(4)、淬火应力大,增加了工件变形、裂纹的倾向。
14、水作为淬火介质有何优缺点?
水作为淬火介质的优点是具有较强的冷却能力,价格低廉。
其主要缺点是:
①在需要快冷的650~500℃范围内(碳钢过冷奥氏体最不稳定区域),它的冷却能力低;
②在300~200℃需要慢冷时,它的冷却能力太强,易使零件产生变形,甚至开裂;
③水温对水的冷却能力影响大。
15、为什么通常碳钢在水中淬火,而合金钢在油中淬火?若合金钢在水中淬火会怎样?
碳钢件淬火时难以使马氏体转变充分,而水的冷却能力强,使钢易于获得马氏体。
  合金钢淬透较好,在油中冷却能获得马氏体。
  合金刚导热能力差,若在水中淬火,会使工件产生裂纹和变形。
16、淬火钢进行回火的目的是什么?
得到所需要的组织与性能  通过适当回火可改变淬火组织,调整和改善钢的性能。
  稳定工件尺寸  回火使不稳定的淬火组织转变为稳定组织。
  消除或减少淬火内应力  财会月刊
青岛滨海职业学院17、钢经淬火后为何一定要回火?钢的性能与回火温度有何关系?
钢经淬火后回火有如下目的:(1)获得工件所需的组织和性能
(2)稳定组织,稳定工件尺寸
(3)消除、减少淬火应力
  随着回火温度的提高,钢的强度指标(σb、σs)和硬度逐渐下降,塑性指标(Ψ、δ)与韧性指标逐渐提高。而回火温度在300~400℃附近,弹性极限出现峰值。
18、什么是钢的回火脆性?如何避免?
    随着回火温度的升高,通常强度、硬度下降,而塑性、韧性提高。但某些温度范围内回火,钢的韧性不但没有提高,反而显著下降,这种脆化现象称回火脆性。
300℃左右回火产生的回火脆性是第一类回火脆性,它是不可逆的。一般不在此温度范围内回火。
含有Cr、Ni、Mn等合金元素的合金钢,在450~650℃回火或经更高温度回火后缓慢冷却通过该温度区间时,产生第二类回火脆性。它是可逆的。防止办法:尽量减少钢中杂质元素含量;加入W或Mo等能抑制晶界偏析的元素;对中小件,可通过回火后快冷来抑制回火脆性。
19、为什么高频淬火零件的表面硬度、耐磨性及疲劳强度均高于一般淬火?
由于高频感应加热速度快、时间短,使得加热后所获得的A晶粒细小而均匀,淬火后可在表层获得极细的马氏体或隐针马氏体,因而表面硬度、耐磨性高于一般淬火。

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标签:淬火   组织   温度   硬度   回火   强度   工件
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