工程材料b复习提纲02

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1、《工程材料B》复习提纲02四、问答题1.为什么亚共析钢淬火时必须进行完全奥氏体化？答：亚共析钢的淬火温度为Ac3+30~50℃，以实现完全奥氏体化，淬火后组织为马氏体与少量残余奥氏体。亚共析钢在Ac1~Ac3之间加热淬火后的组织为马氏体加铁素体，由于组织中有自由铁素体存在，使钢的强度和硬度降低，达不到淬火提高强度、硬度的目的。2.金属疲劳断裂是怎样产生的？如何提高零件的疲劳强度？答：很多零件如轴、齿轮、连杆等是在循环应力的作用下工作的，一般这些应力的绝对值远小于金属材料的强度极限，但是，经过长时间使用，这些零件仍然会产生突然

2、断裂，这种现象称为疲劳断裂。提高零件的疲劳强度主要从以下几个方面着手：（1）材料成分和组织合金元素造成弥散强化以及细化晶粒可以减小应力集中，改善位错的集中塞积，因而阻碍裂纹的萌生，同时，大量晶界、相界的存在对裂纹的扩展也是很大的阻碍，以上这些有利于提高疲劳强度。（2）非金属夹杂物及冶金缺陷减少夹杂物的数量，减少钢材中气孔、缩孔、偏析等冶金缺陷，减少零件在铸造、锻造、焊接及热处理中的缩孔、裂纹、过热等缺陷都有利于提高零件的疲劳强度。（3）零件表面状况减小表面缺口，如接刀痕、摩擦痕、磨裂等，或增大沟槽根部圆角等，无疑都有利于减小

3、应力集中，提高疲劳强度。表面粗糙度的下降也有利于提高疲劳强度。零件表面抛丸、滚压除了可以提高表面强度外，可获得残余压应力，零件表面热处理也可以得到残余压应力，如渗碳、渗氮等，也可以提高疲劳强大。3.为什么过共析钢淬火时只进行部分奥氏体化而不进行完全奥氏体化？答：过共析钢部分奥氏体化，淬火之后得到的组织为马氏体、少量渗碳体和残余奥氏体，由于少量渗碳体的存在，使钢的硬度和耐磨性提高。如果进行完全奥氏体化，由于渗碳体全部溶于奥氏体中，奥氏体含碳量提高，Ms线下降，淬火后，残余奥氏体量增多，钢的硬度和耐磨性降低，而且，由于温度高，奥

4、氏体晶粒粗大化，淬火得到粗大的马氏体，钢的脆性增大。所以，过共析钢淬火加热时只进行部分奥氏体化。4.简述细化晶粒的方法。答：主要有以下三类方法：（1）增大过冷度增大过冷度，在提高形核率的同时，也提高长大的速度，但是，随着过冷度的增加，形核率的变化要比长大速度的变化快得多，所以，增大过冷度明显地有利于细化晶粒。（2）变质处理变质处理是在浇注前向液态金属中人为地加入少量被称为变质剂的物质，以起到非自发形核的作用，使结晶时晶核数目增多，从而使晶粒细化。（3）采用振动处理在金属结晶过程中，采用机械振动、超声波振动、电磁振动等方法，使

5、正在长大的晶体折断、破碎，也能增加晶核数目，从而细化晶粒。5.何谓共析转变？写出共析转变反应式。答：当铁碳合金温度下降到S点的时候，固溶体发生转变，因为此时由固溶体中共同析出两种固态物质，所以称之为共析转变。转变反应式为：As727℃P(Fp+Fe3C)6.通过什么热处理工艺可以使得T12A钢获得索氏体和渗碳体的混合组织？答：T12A钢为过共析钢，而且过共析程度较高，铸态组织为珠光体和连续网状二次渗碳体，为了消除渗碳体网状连续分布，应该首先进行正火处理，以便打破渗碳体的网状分布，然后进行球化退火，得到珠光体和球状渗碳体组织。

6、接着，进行淬火处理，淬火时只部分奥氏体化，保留部分球状渗碳体，淬火后得到的组织为马氏体和渗碳体，紧接着进行高温回火，回火后的组织为索氏体和球状渗碳体。7.随着钢中含碳量的增加，钢的力学性能如何变化？为什么?答：当含碳量小于0.9%时，随着含碳量增加，钢的强度和硬度增大，塑韧性不断下降，这是由于，随着含碳量的增加，钢中渗碳体的量不断增多，铁素体的量不断减少所造成的。当含碳量超过0.9%以后，二次渗碳体沿晶界已成连续的网状分布，随着含碳量的增加，钢的强度、塑韧性不断下降，硬度逐步提高。8.为什么工件淬火之后必须回火？答：淬火之后

7、必须回火，主要有以下原因：（1）减少或消除淬火内应力，防止工件变形或开裂。（2）获得工艺所要求的力学性能。淬火钢一般硬度高、脆性大，通过适当回火可调整硬度和韧性。（3）稳定工件尺寸。淬火马氏体和残余奥氏体都是非平衡组织，有自发向平衡组织—铁素体加渗碳体转变的倾向。回火可使马氏体与残余奥氏体转变为平衡或接近平衡的组织，防止使用时变形。（4）对于某些高淬透性的钢，由于空冷即可淬火，如采用退火则软化周期太长，而采用回火软化则既能降低硬度，又能缩短软化周期。9.试简述共析钢过冷奥氏体在A1-MS温度间，不同等温转变的产物。答：等温冷

8、却C曲线中，各温度段的转变产物标注在下图。10.简单叙述马氏体转变的特点，并说明残余奥氏体在钢中的有害作用。答：过冷奥氏体向马氏体的转变属于无扩散性相变，转变速度极快；马氏体在Ms点与Mf点温度范围内连续冷却过程中不断形成，若在Ms点与Mf之间的某一温度保持恒温，马氏体量不会增多，即马氏体