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《工程材料作業(yè)第三、四章》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第三章鋼的熱處理和表面改性一簡(jiǎn)述等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)曲線(C曲線)的意義和應(yīng)用。答:意義:反映了共析鋼的奧氏體在不同溫度下發(fā)生等溫轉(zhuǎn)變的變化規(guī)律;應(yīng)用:定性分析共析鋼的奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變的組織和產(chǎn)物。二什么是貝氏體、珠光體、馬氏體?其性能和組織有何特點(diǎn)?答:1貝氏體:奧氏體轉(zhuǎn)變過(guò)程中形成碳過(guò)飽和的鐵素體和細(xì)小碳化物的混合物;2珠光體:鐵素體和滲碳體的共析混合物;3馬氏體:奧氏體轉(zhuǎn)變過(guò)程中形成碳在α-Fe中的過(guò)飽和間隙固溶體。性能和組織:貝氏體:上貝氏體(350-550℃下形成)金相顯微組織整體呈羽毛狀,強(qiáng)度和韌性等力學(xué)性能都較差;下貝氏體(350
2、-230℃下形成)金相顯微組織整體呈針狀組織,具有較好的綜合力學(xué)性能。三為什么要對(duì)鋼進(jìn)行熱處理?答:為了使心部和表面具有不同的組織和相應(yīng)的性能,而不改變鋼的成分。四淬火的目的是什么?常用的淬火操作有哪幾種?指出各種淬火在應(yīng)用和材料組織上的異同點(diǎn)。答:目的:獲得馬氏體組織以提高鋼的強(qiáng)度和硬度;1,表面淬火:感應(yīng)加熱表面淬火(分為高頻淬火,常用200-300kHz,淬硬層深度為0.2-2mm,適用于中小型零件;中頻淬火常用2.5-Hz,淬硬層深度為2-8mm,適用于大中型零件;2,工頻淬火,,淬硬層深度為10-15mm,適用于大型零件);3,火
3、焰加熱表面淬火,用乙炔-氧或者煤氣-氧等火焰使鋼件快速加熱到淬火溫度,再用水或乳化液噴射冷卻,淬硬深度為2-6cm;4,高能束表面淬火,高能束快速轟擊金屬表面,使表面與內(nèi)部有極大的溫差,在停止高能轟擊時(shí),鋼件會(huì)迅速降溫,形成細(xì)針馬氏體。五回火的目的是什么?常用的回火操作有哪幾種?答:目的是改善鋼件的組織并消除內(nèi)應(yīng)力;高溫回火、中溫回火、低溫回火。六試分析各種回火在應(yīng)用和材料組織上的異同點(diǎn)。答:1低溫回火得到回火馬氏體,主要用于處理高碳鋼、高碳合鋼制作的工具、模具、滾動(dòng)軸承、滲碳和表面淬火零件;2中溫回火得到回火屈氏體,主要用于各種彈簧處理;
4、3高溫回火得到回火索氏體,廣泛用于機(jī)器設(shè)備的重要零件,尤其是受到交變載荷的部件,如軸、連桿、螺栓、齒輪等。七簡(jiǎn)述退火、正火、回火、淬火對(duì)組織結(jié)構(gòu)影響及特點(diǎn)。答:(一)正火有以下目的和用途。①對(duì)亞共析鋼,正火用以消除鑄、鍛、焊件的過(guò)熱粗晶組織和魏氏組織,軋材中的帶狀組織;細(xì)化晶粒;并可作為淬火前的預(yù)先熱處理。②對(duì)過(guò)共析鋼,正火可以消除網(wǎng)狀二次滲碳體,并使珠光體細(xì)化,不但改善機(jī)械性能,而且有利于以后的球化退火。③對(duì)低碳深沖薄鋼板,正火可以消除晶界的游離滲碳體,以改善其深沖性能。④對(duì)低碳鋼和低碳低合金鋼,采用正火,可得到較多的細(xì)片狀珠光體組織,使
5、硬度增高到HB140-190,避免切削時(shí)的“粘刀”現(xiàn)象,改善切削加工性。對(duì)中碳鋼,在既可用正火又可用退火的場(chǎng)合下,用正火更為經(jīng)濟(jì)和方便。⑤對(duì)普通中碳結(jié)構(gòu)鋼,在力學(xué)性能要求不高的場(chǎng)合下,可用正火代替淬火加高溫回火,不僅操作簡(jiǎn)便,而且使鋼材的組織和尺寸穩(wěn)定。⑥高溫正火(Ac3以上150~200℃)由于高溫下擴(kuò)散速度較高,可以減少鑄件和鍛件的成分偏析。高溫正火后的粗大晶??赏ㄟ^(guò)隨后第二次較低溫度的正火予以細(xì)化。⑦對(duì)某些用于汽輪機(jī)和鍋爐的低、中碳合金鋼,常采用正火以獲得貝氏體組織,再經(jīng)高溫回火,用于400~550℃時(shí)具有良好的抗蠕變能力。⑧除鋼件和
6、鋼材以外,正火還廣泛用于球墨鑄鐵熱處理,使其獲得珠光體基體,提高球墨鑄鐵的強(qiáng)度。(二)退火退火是將金屬緩慢加熱到一定溫度,保持足夠時(shí)間,然后以適宜速度冷卻的一種金屬熱處理工藝。退火的目的在于:①改善或消除鋼鐵在鑄造、鍛壓、軋制和焊接過(guò)程中所造成的各種組織缺陷以及殘余應(yīng)力,防止工件變形、開(kāi)裂。②軟化工件以便進(jìn)行切削加工。③細(xì)化晶粒,改善組織以提高工件的機(jī)械性能。④為最終熱處理(淬火、回火)作好組織準(zhǔn)備。,(三)淬火淬火是金屬和玻璃的一種熱處理工藝。把合金制品或玻璃加熱到一定溫度,隨即在水、油或空氣中急速冷卻,一般用以提高合金的硬度和強(qiáng)度。作用
7、在于:①提高組織穩(wěn)定性,使工件在使用過(guò)程中不再發(fā)生組織轉(zhuǎn)變,從而使工件幾何尺寸和性能保持穩(wěn)定。②消除內(nèi)應(yīng)力,以便改善工件的使用性能并穩(wěn)定工件幾何尺寸。③調(diào)整鋼鐵的力學(xué)性能以滿(mǎn)足使用要求。(四)回火回火的作用在于:①提高組織穩(wěn)定性,使工件在使用過(guò)程中不再發(fā)生組織轉(zhuǎn)變,從而使工件幾何尺寸和性能保持穩(wěn)定。②消除內(nèi)應(yīng)力,以便改善工件的使用性能并穩(wěn)定工件幾何尺寸。③調(diào)整鋼鐵的力學(xué)性能以滿(mǎn)足使用要求。八.簡(jiǎn)述金屬鍍層和涂層在工藝和應(yīng)用方面的共同點(diǎn)。答:金屬鍍層防腐機(jī)理主要是陰極保護(hù),材料發(fā)生腐蝕時(shí)首先腐蝕鍍層材料,保護(hù)了材料本身;鍍層一般采用可鈍化的金
8、屬,表面產(chǎn)生一層鈍化膜,起防腐作用。有機(jī)涂層防腐機(jī)理是隔絕外界腐蝕介質(zhì)進(jìn)入。二者都有保護(hù)作用。九電鍍、化學(xué)鍍和復(fù)合鍍?cè)诠に嚭蛻?yīng)用方面有什么異同點(diǎn)?答:電鍍需要外加電流和陽(yáng)極,化學(xué)