l机械工程材料课本参考答案.docx
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l机械工程材料课本参考答案
第二章作业
2-1常见的金属晶体结构有哪几种?
它们的原子排列和晶格常数有什么特点?
-Fe、-Fe、Al、Cu、Ni、Cr、V、Mg、Zn各属何种结构?
答:
常见晶体结构有3种:
⑴体心立方:
-Fe、Cr、V
⑵面心立方:
-Fe、Al、Cu、Ni
⑶密排六方:
Mg、Zn
2---7为何单晶体具有各向异性,而多晶体在一般情况下不显示出各向异性?
答:
因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同,造成原子间结合力不同,因而表现出各向异性;而多晶体是由很多个单晶体所组成,它在各个方向上的力相互抵消平衡,因而表现各向同性。
第三章作业
3-2如果其它条件相同,试比较在下列铸造条件下,所得铸件晶粒的大小;⑴金属模浇注与砂模浇注;⑵高温浇注与低温浇注;⑶铸成薄壁件与铸成厚壁件;⑷浇注时采用振动与不采用振动;⑸厚大铸件的表面部分与中心部分。
答:
晶粒大小:
⑴金属模浇注的晶粒小⑵低温浇注的晶粒小⑶铸成薄壁件的晶粒小⑷采用振动的晶粒小⑸厚大铸件表面部分的晶粒小
第四章作业
4-4在常温下为什么细晶粒金属强度高,且塑性、韧性也好?
试用多晶体塑性变形的特点予以解释。
答:
晶粒细小而均匀,不仅常温下强度较高,而且塑性和韧性也较好,即强韧性好。
原因是:
(1)强度高:
Hall-Petch公式。
晶界越多,越难滑移。
(2)塑性好:
晶粒越多,变形均匀而分散,减少应力集中。
(3)韧性好:
晶粒越细,晶界越曲折,裂纹越不易传播。
4-6生产中加工长的精密细杠(或轴)时,常在半精加工后,将将丝杠吊挂起来并用木锤沿全长轻击几遍在吊挂7~15天,然后再精加工。
试解释这样做的目的及其原因?
答:
这叫时效处理一般是在工件热处理之后进行原因用木锤轻击是为了尽快消除工件内部应力减少成品形变应力吊起来,是细长工件的一种存放形式吊个7天,让工件释放应力的时间,轴越粗放的时间越长。
4-8钨在1000℃变形加工,锡在室温下变形加工,请说明它们是热加工还是冷加工(钨熔点是3410℃,锡熔点是232℃)?
答:
W、Sn的最低再结晶温度分别为:
TR(W)=(0.4~0.5)×(3410+273)-273=(1200~1568)(℃)>1000℃
TR(Sn)=(0.4~0.5)×(232+273)-273=(-71~-20)(℃)<25℃
所以W在1000℃时为冷加工,Sn在室温下为热加工
4-9用下列三种方法制造齿轮,哪一种比较理想?
为什么?
(1)用厚钢板切出圆饼,再加工成齿轮;
(2)由粗钢棒切下圆饼,再加工成齿轮;
(3)由圆棒锻成圆饼,再加工成齿轮。
答:
齿轮的材料、加工与加工工艺有一定的原则,同时也要根据实际情况具体而定,总的原则是满足使用要求;加工便当;性价比最佳。
对齿轮而言,要看是干什么用的齿轮,对于精度要求不高的,使用频率不高,强度也没什么要求的,方法1、2都可以,用方法3反倒是画蛇添足了。
对于精密传动齿轮和高速运转齿轮及对强度和可靠性要求高的齿轮,方法3就是合理的。
经过锻造的齿坯,金属内部晶粒更加细化,内应力均匀,材料的杂质更少,相对材料的强度也有所提高,经过锻造的毛坯加工的齿轮精度稳定,强度更好。
4-10用一冷拔钢丝绳吊装一大型工件入炉,并随工件一起加热到1000℃,保温后再次吊装工件时钢丝绳发生断裂,试分析原因?
答:
由于冷拔钢丝在生产过程中受到挤压作用产生了加工硬化使钢丝本身具有一定的强度和硬度,那么再吊重物时才有足够的强度,当将钢丝绳和工件放置在1000℃炉内进行加热和保温后,等于对钢丝绳进行了回复和再结晶处理,所以使钢丝绳的性能大大下降,所以再吊重物时发生断裂。
4-11在室温下对铅板进行弯折,越弯越硬,而稍隔一段时间再行弯折,铅板又像最初一样柔软这是什么原因?
答:
铅板在室温下的加工属于热加工,加工硬化的同时伴随回复和再结晶过程。
越弯越硬是由于位错大量增加而引起的加工硬化造成,而过一段时间又会变软是因为室温对于铅已经是再结晶温度以上,所以伴随着回复和再结晶过程,等轴的没有变形晶粒取代了变形晶粒,硬度和塑性又恢复到了未变形之前。
第五章作业
5-3一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体、共析渗碳体异同?
答:
一次渗碳体:
由液相中直接析出来的渗碳体称为一次渗碳体。
二次渗碳体:
从A中析出的渗碳体称为二次渗碳体。
三次渗碳体:
从F中析出的渗碳体称为三次渗碳体
共晶渗碳体:
经共晶反应生成的渗碳体即莱氏体中的渗碳体称为共晶渗碳体
共析渗碳体:
经共析反应生成的渗碳体即珠光体中的渗碳体称为共析渗碳体
组织形状不同,对基体的影响不同。
共同点同属于一个相,晶体结构相同,化学成分相同。
5-4根据Fe-Fe3C相图计算,室温下,分别为0.2%和1.2%的钢中组织组成物的相对量。
答:
(1)=0.2%
P%·0.77%=0.2%
P%=26%,F%=74%
(2)=1.2%
P%·0.77%+(1-P%)·6.69%=1.2%
P%=92.7%,Fe3CⅡ%=7.3%
5-5某仓库中积压了许多退火状态的碳钢,由于钢材混杂不知其化学成分,现找出一根,经金相分析后发现组织为珠光体和铁素体,其中珠光体占75%。
问此钢的碳含量大约为多少?
答:
=P%·0.77%=75%×0.77%=0.5775%
5-6现有形状、尺寸完全相同的四块平衡状态的铁碳合金,它们的碳含量分别为Wc=0.2%,Wc=0.4%,Wc=1.2,Wc=3.5%的合金。
根据你所学的知识,可有哪些方法区别它们?
答:
测量四块合金的硬度,其硬度随含碳量增加而升高。
观察四块合金的金相,0.2%和0.4%的合金均为亚共析钢,其组织为珠光体+铁素体,珠光体的量随含碳量增加而增加;1.2%的合金为过共析钢,其组织为珠光体+二次渗碳体;3.5%的合金为亚共晶白口铁,其组织为珠光体+二次渗碳体+低温莱氏体。
观察四块合金与砂轮磨出的火花,随着含碳量的增加,流线数量和爆花数量都急剧增多,碳含量超过0.8%以后,增多的趋势逐渐缓和。
5-7根据铁碳相图解释下列现象:
1)含碳量1.0%的钢比含碳量0.5%的钢硬度高;
2)在室温平衡状态下,含碳量为0.8%的钢比含碳量为1.2%的钢强度高;
3)室温下莱氏体比珠光体塑性差;
答:
1)含碳量1.0%的钢比含碳量0.5%的钢硬度高;
钢由较软的铁素体和较硬的渗碳体组成,随着含碳量的提高,钢中渗碳体的量提高,因此硬度提高。
2)在室温平衡状态下,含碳量为0.8%的钢比含碳量为1.2%的钢强度高;
钢的强度是典型的对组织敏感的性能指标,细密相间的两相组织珠光体具有较高的强度,因此提高珠光体的比例可改善钢的强度,而连续分布在原奥氏体晶界上的二次渗碳体将降低钢的强度。
0.8%的钢中珠光体的比例高于1.2%的钢,同时1.2%的钢含有更多的二次渗碳体,故0.8%的钢比1.2%的钢强度高。
3)室温下莱氏体比珠光体塑性差;
室温下莱氏体Fe3C+P,即珠光体分布渗碳体相的基底上,而渗碳体基底的脆性极大,莱氏体表现为脆性的,几乎不能塑性变形。
第六章作业
6-1解释下列名词:
1)奥氏体的起始晶粒度、实际晶粒度、本质晶粒度;
答:
(1)起始晶粒度:
是指在临界温度以上,奥氏体形成刚刚完成,其晶粒边界刚刚接触时的晶粒大小。
(2)实际晶粒度:
是指在某一具体的热处理加热条件下所得到的晶粒尺寸。
(3)本质晶粒度:
根据标准试验方法,在930±10℃保温足够时间(3-8小时)后测定的钢中晶粒的大小。
2)珠光体、索氏体、屈氏体、贝氏体、马氏体;
答:
珠光体:
铁素体和渗碳体的机械混合物。
索氏体:
在650~600℃温度范围内形成层片较细的珠光体。
屈氏体:
在600~550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。
贝氏体:
过饱和的铁素体和渗碳体组成的混合物。
马氏体:
碳在α-Fe中的过饱和固溶体。
3)过冷奥氏体、奥氏体、残余奥氏体;
答:
奥氏体:
碳在
中形成的间隙固溶体.
过冷奥氏体:
处于临界点以下的不稳定的将要发生分解的奥氏体称为过冷奥氏体。
残余奥氏体:
M转变结束后剩余的奥氏体。
4)淬火、回火、退火、正火、冷处理、时效处理(尺寸稳定处理);
答:
退火:
将工件加热到临界点以上或在临界点以下某一温度保温一定时间后,以十分缓慢的冷却速度(炉冷、坑冷、灰冷)进行冷却的一种操作。
正火:
将工件加热到Ac3或Accm以上30~80℃,保温后从炉中取出在空气中冷却。
淬火:
将钢件加热到Ac3或Ac1以上30~50℃,保温一定时间,然后快速冷却(一般为油冷或水冷),从而得马氏体的一种操作。
回火:
将淬火钢重新加热到A1点以下的某一温度,保温一定时间后,冷却到室温的一种操作。
冷处理:
把冷到室温的淬火钢继续放到深冷剂中冷却,以减少残余奥氏体的操作。
时效处理:
为使二次淬火层的组织稳定,在110~150℃经过6~36小时的人工时效处理,以使组织稳定。
5)淬火临界冷却速度(Vk),淬透性,淬硬性;
答:
淬火临界冷却速度(Vk):
淬火时获得全部马氏体组织的最小冷却速度。
淬透性:
钢在淬火后获得淬硬层深度大小的能力。
淬硬性:
钢在淬火后获得马氏体的最高硬度。
6)再结晶、重结晶;
答:
再结晶:
金属材料加热到较高的温度时,原子具有较大的活动能力,使晶粒的外形开始变化。
从破碎拉长的晶粒变成新的等轴晶粒。
和变形前的晶粒形状相似,晶格类型相同,把这一阶段称为“再结晶”。
重结晶:
由于温度变化,引起晶体重新形核、长大,发生晶体结构的改变,称为重结晶。
7)调质处理、变质处理。
答:
调质处理:
淬火后的高温回火。
变质处理:
在液态金属结晶前,特意加入某些难熔固态颗粒,造成大量可以成为非自发晶核的固态质点,使结晶时的晶核数目大大增加,从而提高了形核率,细化晶粒。
6-2如下图所示,T12钢加热到Ac1以上,用图示的各种方法冷却,分析各自得到的组织。
答:
a水中淬火M+Fe3C
b分级淬火M+Fe3C
c油中淬火M+T+Fe3C
d等温淬火B下+Fe3C
e正火S+Fe3C
f完全退火P+Fe3C
g等温退火P+Fe3C
6-4将同一棒料上切割下来的4快45钢试样,同时加热到850℃,然后分别在水、油、炉、空气中冷却,说明:
各是何种热处理工艺?
各获得什么组织?
排列一下硬度的大小顺序。
答:
(1)水冷:
淬火M
(2)油冷:
淬火M+T
(3)炉冷:
退火P+F
(4)空冷:
正火S+F
硬度顺序:
(1)>
(2)>(4)>(3)
6-5残留奥氏体对钢淬火后的性能有何影响?
用什么方法可以减少残留奥氏体的数量?
答:
残留奥氏体不仅降低了淬火钢的硬度和耐磨性,而且在工件的长期使用过程中,残留奥氏体还会发生转变,使工件形状尺寸变化,降低工件尺寸精度。
用“冷处理”可以减少残留奥氏体的数量。
6-7甲,乙两厂生产同一批零件,材料均选45钢,硬度要求为220~2250HBW。
甲厂采用正火,乙厂采用调质,都达到硬度要求。
试分析甲,乙两厂产品的组织和性能的差别。
答:
甲厂采用正火:
获得细珠光体,正火消除中碳钢经热加工后产生的组织缺陷,塑性基本不降低。
乙厂采用调质:
获得回火索氏体,强度、硬度、耐磨性降低。
大幅度提高了塑性、韧性,得到较好的综合力学性能的钢。
6-9仓库中有45钢、38CrMoAlA钢和20CrMnTi钢,它们都可以用来制造齿轮,为了满足齿轮的使用要求,问各应进行何种热处理?
并比较它们经热处理后在组织和性能上的不同。
答:
(1)45钢:
先调质,感应加热表面淬火+低温回火组织:
表层M回,心部S回
(2)38CrMoAlA:
先调质,后氮化组织:
表层氮化组织,心部S回
(3)20CrMnTi:
渗碳,淬火+低温回火组织:
M回+少量AR,心部F+P
6-10某一用45钢制造的零件,其加工路线如下:
备料→锻造→正火→粗机械加工→调质→精机械加工→高频感应加热淬火+低温回火→磨削,请说明各热处理工序的目的及热处理后的组织。
答:
正火目的:
消除锻造应力,改善切削加工性,同时均匀组织,细化晶粒,为后续热处理作组织准备。
组织:
晶粒均匀细小的F和S。
调质目的:
提高塑性、韧性,使零件获得较好的综合力学性能。
组织:
S回。
高频感应加热淬火目的:
提高工件表面的硬度和耐磨性,而心部仍保持良好的塑性和韧性。
低温回火目的:
降低内应力和脆性。
表层组织:
M回,心部组织:
S回。
第七章作业
7-8试比较T9、9SiCr、W6Mo5Cr4V2作为切削刀具材料的热处理、力学性能特点及适用范围,并由此得出一般性结论。
答:
T9的热处理:
淬火+低温回火。
力学性能:
硬度高,韧性中等,无热硬性,综合力学性能欠佳。
适用范围:
用于尺寸不大,形状简单,要求不高的低速切削工具。
9SiCr热处理:
淬火+低温回火。
力学性能:
硬度和耐磨性良好,,无热硬性,综合力学性能优于T9。
适用范围:
用于制造尺寸较大,形状复杂,受力要求较高,切削速度不高的刀具。
7-16为什么铸造生产中,化学成分如具有三低(碳、硅、锰的含量低)一高(硫含量高)特点的铸铁易形成白口?
而在同一铸铁中,往往在其表面或薄壁处易形成白口?
答:
在铸铁生产中,碳、硅低易出现白口组织,铸件激冷也会出现白口,高牌号铸铁孕育不良也会出现白口,锰是反石墨化元素,含量高才会出现白口。
1.解释下列名词
点缺陷,线缺陷,面缺陷,亚晶粒,亚晶界,刃型位错,单晶体,多晶体,
过冷度,自发形核,非自发形核,变质处理,变质剂。
答:
点缺陷:
原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小,主要指空位间隙原子、置换原子等。
线缺陷:
原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大,而在其余两个方向上的尺寸很小。
如位错。
面缺陷:
原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大,而另一方向上的尺寸很小。
如晶界和亚晶界。
亚晶粒:
在多晶体的每一个晶粒内,晶格位向也并非完全一致,而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块,它们相互镶嵌而成晶粒,称亚晶粒。
亚晶界:
两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。
刃型位错:
位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。
滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。
如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面,多余半原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口,故称“刃型位错”。
单晶体:
如果一块晶体,其内部的晶格位向完全一致,则称这块晶体为单晶体。
多晶体:
由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。
过冷度:
实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。
自发形核:
在一定条件下,从液态金属中直接产生,原子呈规则排列的结晶核心。
非自发形核:
是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。
变质处理:
在液态金属结晶前,特意加入某些难熔固态颗粒,造成大量可以成为非自发晶核的固态质点,使结晶时的晶核数目大大增加,从而提高了形核率,细化晶粒,这种处理方法即为变质处理。
变质剂:
在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。
固溶强化:
通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度,硬度升高的现象叫做固溶强化
原因:
晶格畸变
过冷度与冷却速度有何关系?
它对金属结晶过程有何影响?
对铸件晶粒大小有何影响?
答:
①冷却速度越大,则过冷度也越大。
②随着冷却速度的增大,则晶体内形核率和长大速度都加快,加速结晶过程的进行,但当冷速达到一定值以后则结晶过程将减慢,因为这时原子的扩散能力减弱。
③过冷度增大,ΔF大,结晶驱动力大,形核率和长大速度都大,且N的增加比G增加得快,提高了N与G的比值,晶粒变细,但过冷度过大,对晶粒细化不利,结晶发生困难。
9.在铸造生产中,采用哪些措施控制晶粒大小?
在生产中如何应用变质处理?
答:
①采用的方法:
变质处理,钢模铸造以及在砂模中加冷铁以加快冷却速度的方法来控制晶粒大小。
②变质处理:
在液态金属结晶前,特意加入某些难熔固态颗粒,造成大量可以成为非自发晶核的固态质点,使结晶时的晶核数目大大增加,从而提高了形核率,细化晶粒。
③机械振动、搅拌。
10.试比较共析碳钢过冷奥氏体等温转变曲线与连续转变曲线的异同点。
答:
首先连续冷却转变曲线与等温转变曲线临界冷却速度不同。
其次连续冷却转变曲线位于等温转变曲线的右下侧,且没有C曲线的下部分,即共析钢在连续冷却转变时,得不到贝氏体组织。
这是因为共析钢贝氏体转变的孕育期很长,当过冷奥氏体连续冷却通过贝氏体转变区内尚未发生转变时就已过冷到Ms点而发生马氏体转变,所以不出现贝氏体转变。
5.珠光体类型组织有哪几种?
它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点?
答:
(1)三种。
分别是珠光体、索氏体和屈氏体。
(2)珠光体是过冷奥氏体在550℃以上等温停留时发生转变,它是由铁素体和渗碳体组成的片层相间的组织。
索氏体是在650~600℃温度范围内形成层片较细的珠光体。
屈氏体是在600~550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。
珠光体片间距愈小,相界面积愈大,强化作用愈大,因而强度和硬度升高,同时,由于此时渗碳体片较薄,易随铁素体一起变形而不脆断,因此细片珠光体又具有较好的韧性和塑性。
23.指出下列工件的淬火及回火温度,并说明其回火后获得的组织和大致的硬度:
(1)45钢小轴(要求综合机械性能);
(2)60钢弹簧;
(3)T12钢锉刀。
答:
(1)45钢小轴(要求综合机械性能),工件的淬火温度为850℃左右,回火温度为500℃~650℃左右,其回火后获得的组织为回火索氏体,大致的硬度25~35HRC。
选择下列零件的热处理方法,并编写简明的工艺路线(各零件均选用锻造毛坯,并且钢材具有足够的淬透性):
(1)某机床变速箱齿轮(模数m=4),要求齿面耐磨,心部强度和韧性要求不高,材料选用45钢;
(2)某机床主轴,要求有良好的综合机械性能,轴径部分要求耐磨(HRC50-55),材料选用45钢;
(3)镗床镗杆,在重载荷下工作,精度要求极高,并在滑动轴承中运转,要求镗杆表面有极高的硬度,心部有较高的综合机械性能,材料选用38CrMoALA。
答:
(1)下料→锻造→正火→粗加工→精加工→局部表面淬火+低温回火→精磨→成品
(2)下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工→局部表面淬火+低温回火→精磨→成品
(3)下料→锻造→退火→粗加工→调质→精加工→氮化→研磨→成品
(2)60钢弹簧,工件的淬火温度为850℃左右,回火温度为350℃~500℃左右,其回火后获得的组织为回火屈氏体,大致的硬度40~48HRC。
(3)T12钢锉刀,工件的淬火温度为780℃左右,回火温度为150℃~250℃,其回火后获得的组织为回火马氏体,大致的硬度60HRC。
合金钢和碳素钢相比,具有哪些特点?
(1)合金钢的淬透性高
(2)合金钢回火抗力高
碳钢淬火后,只有经低温回火才能保持高硬度,若其回火温度超过200℃,其硬度就显著下降。
即回火抗力差,不能在较高的温度下保持高硬度,因此对于要求耐磨,切削速度较高,刃部受热超过200℃的刀具就不能采用碳钢制作而采用合金钢来制作。
(3)合金钢能满足一些特殊性能的要求
如耐热性、耐腐蚀性、耐低温性(低温下高韧性)。
18、指出下列钢类别,用途,碳及合金元素的主要作用和热处理特点。
(1)、20CrMnTi:
渗碳钢。
用于承受较强烈的冲击作用和受磨损的条件下进行工作的零件。
0.2%的碳含量保证了渗碳零件的心部具有良好的韧性和塑性,Cr、Mn、Ti等合金元素所起的主要作用是增加钢的淬透性,提高钢的心部的强度。
另外,少量的Ti可形成稳定的合金碳化物,起到细化晶粒、抑制钢件在渗碳时发生过热的作用。
渗碳钢的主要热处理工序一般是在渗碳之后再进行淬火和低温回火。
处理后零件的心部为具有足够强度和韧性的低碳马氏体组织,表层为硬而耐磨的回火马氏体和一定量的细小碳化物组织。
( 2)、40MnVB:
调质钢。
这类钢在多种负荷下工作,受力情况比较复杂的重要零件,要求具有高强度与良好的塑性及韧性的配合,即具有良好的综合机械性能。
0.4%的含碳量保证调质钢零件获得良好的综合机械性能;合金元素的加入,主要是为了提高钢的淬透性及保证强度和韧性而加入的。
调质钢经过调质热处理后得到回火索氏体组织。
调质钢零件,通常除了要求有良好的综合机械性能外,往往还要求表面有良好的耐磨性。
为此,经过调质热处理的零件往往还要进行感应加热表面淬火。
如果对表面耐磨性能的要求极高,则需要选用专门的调质钢进行专门的化学热处理。
( 3)、60Si2Mn:
弹簧钢。
用于通过弹性变形储存能量,从而传递力和机械运动或缓和机械振动与冲击,如汽车、火车上的各种板簧和螺旋弹簧、仪表弹簧等,要求必须具有高的弹性极限。
0.6%的含碳量为了保证弹簧的强度要求;合金元素的主要作用是提高钢的淬透性和回火稳定性,强化铁素体和细化晶粒,从而有效地改善了弹簧钢的力学性能。
淬火后中温回火,得到回火屈氏体组织。
( 4)、9Mn2V(5)、Crl2MoV:
冷作模具钢。
用来制造在冷态下使金属变形的模具钢种。
为了保证模具经过热处理后获得高硬度和高耐磨性,冷作模具钢含有比较高的碳量。
加入的合金元素,其作用主要是为了提高钢的淬透性,耐磨性及减少变形等。
热处理采用淬火+低温回火的热处理工艺。
( 6)、5CrNiMo:
热作模具钢。
用来制造在受热状态下对金属进行变形加工的模具用钢。
碳:
0.50%C,保证一定的强度、硬度和耐磨性;铬:
主要是提高淬透性,并能提高回火稳定性,形成的合金碳化物还能提高耐磨性,并使钢具有热硬性;镍:
镍与铬共同作用能显著提高淬透性,镍固溶于铁素体中,在强化铁素体的同时还增加钢的韧性。
锰:
在提高淬透性方面不亚于镍,但Mn固溶于铁素体中,在强化铁素体的同时使钢的韧性有所降低。
钼:
其主要作用是防止产生第二类回火脆性。
另外钼也有细化晶粒,增加淬透性,提高回火稳定性等作用。
热处理采用淬火+低温回火的热处理工艺。
( 7)、1Crl3:
马氏体型不锈钢。
用于要求韧性较高与受冲击载荷下的耐腐蚀的结构钢零件。
铬:
能在阳极区表面上形成一层富Cr的氧化物保护膜,这层氧化膜会阻碍阳极区域的电化学反应,并能增加钢的电极电位而使其电化学腐蚀过程减缓,从而使含铬不锈钢获得一定的耐蚀性。
热处理采用淬火+高温回火,得到回火索氏体组织。
( 8)、1Cr18Ni9Ti:
奥氏体型不锈钢。
含碳量很低,属于超低碳范围,这是因为含碳量增高对耐蚀性是不利的。
合金元素铬主要产生钝化膜,阻碍阳极电化学腐蚀反应,增加钢的耐蚀性;含约9%Ni主要作用是扩大γ区并降低Ms点(降低至室温以下)。
使钢在室温时具有单相奥氏体组织。
热处理:
固溶处理,让所有碳化物全部溶于奥氏体,然后水淬快速冷却,不让奥氏体在冷却过程中有碳化物析出或发生相变,在室温下获得单相的奥氏体组织,提高耐蚀性。
( 9)、ZGMnl3:
高锰耐磨钢。
用于制造有强烈摩擦或撞击时的抗磨损的工件。
Mn:
C比值不小于10。
为了使高锰钢全部获得奥氏体组织须进行“水韧处理”。
化学成分和冷却速度对铸铁石墨化和基体组织有何影响?
答:
(1)化学成分
1)碳和硅。
碳和硅是强烈促进石墨化元素,铸铁中碳和硅的含量越高,就越容易充分进行石墨化。
由于共晶成分的铸铁具有最佳的铸造性能。
因此,将灰铸铁的碳当量均配制到4%左右。
2)锰。
锰是阻止石墨化的元素,但锰与硫化合成硫化锰,减弱了硫的有害作用,结果又间接促进石墨化的作用。
故铸铁中有适量的锰是必要的。
3)硫。
硫是强烈阻碍石墨化的元素,它不仅强烈地促使白口化,而且还会降低铸铁的流动性和力学性能,所以硫是有害元素,必须严格控制其含量。
(2)冷却速度