机械制造基础-课题二-练习

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1、2-1晶体和非晶体的主要区别是什么？答：晶体是指其原子呈周期性规则排列的固态物体。晶体具有周期性规则的原子排列，主要是由于各原子之间的相互吸引力与排斥力相平衡的结果。晶体还具有固定的熔点和各向异性的特征。非晶体则原子排列无规则，没有固定的熔点，且各向同性。2-2试述纯金属的结晶过程。纯金属的结晶过程是在冷却曲线上平台所对应的时间内发生的，实质上是金属原子由不规则排列过渡到规则排列而形成晶体的过程，它是一个不断形成晶核和晶核不断长大的过程。2-3何谓为过冷度？影响过冷度大小的因素是什么？答：实际结晶温度低

2、于理论结晶温度的现象，称为过冷现象。理论结晶温度与实际结晶温度的差值，称为过冷度。过冷度与金属液体的冷却速度有关，冷却速度越大，过冷度越大。2-4晶粒粗细对金属的力学性能有何影响？细化晶粒可采取哪些措施？答：晶粒越细小，晶界越多、越曲折，晶粒与晶粒之间相互咬合的机会就越多，越不利于裂纹的传播和发展，增强了彼此间的结合力。不仅使强度、硬度提高，而且塑性、韧性也越好。为了能够获得细晶组织，实际生产中常采用增大过冷度⊿T、变质处理和附加振动等方法。2-5什么是合金相图？什么是共晶转变和共析转变？答：合金相图是

3、通过实验方法建立的。先在极缓慢冷却的条件下，作出该合金系中一系列不同成分合金的冷却曲线，确定冷却曲线上的结晶转变温度（临界点），然后把这些临界点在温度—成分坐标系中标出，最后把坐标图上的各相应点连接起来，就可得出该合金系的相图。具有共晶成分（wC＞2.11%）的液相在共晶温度1148℃时，要同时结晶出奥氏体与渗碳体的共晶体，称为共晶转变。含碳量大于0.0218％的铁碳合金在PSK线上都发生共析反应，同时析出铁素体与渗碳体的机械混合物，称为共析转变。2-6试述纯铁的同素异构转变。答：纯铁熔点为1538℃，

4、温度变化时发生同素异构转变，如图所示。2-7何谓钢的热处理？试述热处理的工艺过程。答：钢的热处理是通过加热、保温和冷却的工艺方法使钢的内部组织发生变化，从而获得所需性能的一种加工工艺。热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。2-8共析钢加热时组织结构如何变化？答：将共析钢加热至Ac1温度时，将发生珠光体向奥氏体的转变，其转变过程是一个形核和长大的过程；奥氏体化完成后，继续在较高温度下加热或进行长时间保温，奥氏体的晶粒容易长大。钢在加热时获得的奥氏体晶粒大小，直接影响到冷却

5、后转变产物的晶粒大小和力学性能。2-9热处理加热后保温的目的是什么？答：使奥氏体晶粒均匀化。2-10过冷奥氏体等温转变时，按过冷度的不同，能得到哪几种组织？答：过冷奥氏体的等温转变分为珠光体型转变、贝氏体型转变和马氏体型转变。珠光体型转变，转变产物为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状组织，即珠光体组织。贝氏体型转变，转变产物为由含碳过饱和的铁素体和弥散分布的渗碳体组成的组织，即贝氏体组织。马氏体型转变，转变产物主要为马氏体。马氏体是碳在γ-Fe中所形成的过饱和固溶体，用符号M表示。2-11过冷奥氏体连

6、续冷却时的临界冷却速度表示什么意义？答：冷却速度vk表示了使过冷奥氏体在连续冷却过程中不分解而全部冷至Ms温度以下转变为马氏体的最小冷却速度，即钢在淬火时为抑制非马氏体转变所需的最小冷却速度，称为马氏体临界冷却速度。2-12何谓退火？退火分为哪几类？答：将钢加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺称为退火，又称为焖火。常用的退火方法可分为完全退火、球化退火和去应力退火等。2-13完全退火的目的是什么？为什么不宜用于过共析钢？答：完全退火的目的是降低钢的硬度，细化晶粒，充分消除内应力。过共析

7、钢不宜采用完全退火，因为过共析钢完全退火需加热到Accm以上，在缓慢冷却时，钢中将析出网状渗碳体，使钢的力学性能和切削加工性变坏。2-14去应力退火时钢中有无相的变化？为什么？答：去应力退火的加热温度一般为500～600℃，保温后随炉缓冷至室温。由于加热温度在A1以下，去应力退火过程中一般不发生相变。2-15何谓正火？正火的目的是什么？答：将工件加热到奥氏体化后在空气中冷却的热处理工艺，称为正火。正火的目的是细化晶粒、均匀组织、调整硬度和消除网状的二次渗碳体组织，与退火相似。2-16为什么低碳钢用正火比

8、退火更为合适？答：低碳钢的硬度和强度较低，正火组织的晶粒比较细小，强度、硬度比退火后要略高一些。2-17淬火加热温度如何选择？为什么？答：碳钢的淬火加热温度可根据Fe-Fe3C相图来确定。适宜的淬火温度是：亚共析钢为Ac3以上30～100℃；共析钢、过共析钢为Ac1以上30～70℃。合金钢在碳钢的基础上还有考虑合金元素的影响，加热温度可根据其相变点来选择，但由于大多数合金元素在钢中都具有细化晶粒的作用，因此合金钢的淬火温度可以适当提高。2-