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⑤不具有磁性;
缺点:价格较贵,切削加工较困难,导热性差。 8、什么是晶间腐蚀?
奥氏体不锈钢焊接后,在腐蚀介质中工作时,在离焊缝不远处会产生严重的晶间腐蚀。沿金属晶界进行的腐蚀称为晶间腐蚀。
9、说明奥氏体型不锈钢产生晶界腐蚀的原因及防止办法。
1)在焊缝及热影响区(450~800℃),沿晶界析出了(Cr,Fe)23C6碳化物,晶界附近区域产生贫Cr区(低于1/8定律的临界值)。 2)防止办法:
(1)降低钢中的含C量;
(2)加入强K形成元素Ti、Nb,析出特殊K,稳定组织; (3)进行1050~1100℃的固溶处理,保证Cr含量;
(4)对非稳定性A不锈钢进行退火处理,使A成分均匀化,
消除贫Cr区;
(5)对稳定性钢,通过热处理形成Ti、Nb的特殊K,
以稳定固溶体中Cr含量,保证含Cr量水平。
10、常用的耐热钢有哪几种?用途如何?
根据不同服役条件,将耐热钢分为热强钢和热稳定性钢两大类。热强钢:P热强钢、M热强钢、A型高温合金。 抗氧化钢:F型抗氧化钢、A型抗氧化钢。
11、什么是抗氧化性?提高钢抗氧化性的主要元素有哪些? 1)抗氧化性:是指金属材料在高温时抵抗氧化性气氛腐蚀作用的能力。
2)从合金化角度,提高钢抗氧化性的途径有:
①加入合金元素,提高钢氧化膜稳定性;
②加入合金元素,形成致密、稳定的氧化膜。
12、什么是应力松弛?什么是蠕变?
应力松弛:应力松弛现象是在具有恒定总变形的零件中,随时间
延长而自行降低应力的现象。
蠕变:金属在一定温度和静载荷长时间的作用下,发生缓慢的塑
性变形的现象称为蠕变。
13、什么是热强性?提高热强性的途径有哪些?
1)热强性:指钢在高温下抵抗塑性变形和断裂的能力。 2)提高热强性的途径有:
强化基体、强化晶界、弥散相强化、热处理。
14、何谓抗氧化钢?常用在什么地方?
1)抗氧化钢:在高温下有较好的抗氧化能力且具有一定强度的钢。 2)广泛用于工业炉的构件、炉底板、料架、炉罐等。
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15、为什么高Mn耐磨钢在淬火时得到全部奥氏体,而缓冷却得到大量的马氏体?
“水韧处理”——将钢加热到1000~1050℃高温,保温一段时间,使钢中碳化物全部溶入奥氏体中,然后在水中快冷,使碳化物来不及析出,得到单相奥氏体组织。水韧处理后硬度并不高(180~220HBS)。当它受到剧烈冲击或较大压力作用时,表面迅速产生加工硬化,并伴有马氏体相变,使表面硬度提高到52~56 HRC,因而具有高的耐磨性,而心部仍为奥氏体,具有良好的韧性,以承受强烈的冲击力。
16、高锰耐磨钢有些什么特点?为什么会有这些特点?如何获得这些特点?
1)在强烈冲击和严重磨损条件下能发生冲击硬化而具有很高的
耐磨能力。
2)因其铸态组织为:A+K。经水韧处理(加热到A状态,使K充分溶入A中,然后用水急冷),得到具有良好韧性的具有过饱和C的单相A组织。
3)耐磨机理:当高Mn钢制零件受到剧烈的冲击或较大的压力作用时,表面层会迅速产生较大程度的加工硬化,同时还发生应力诱发M相变。从而使表面层的硬度和耐磨性得到提高,而内部仍然为原始A状态。
17、低温用钢分几类?低温用钢的性能要求是什么?
钢类:F低温钢(低碳猛钢、低合金钢、中高合金钢)、A低温钢。
① 低温下有足够的强度;②足够的韧性; ② 良好的焊接性能和冷塑性成形性能; ④较好的耐蚀性。
第8章 铸铁
1、什么是铸铁?
铸铁是指含碳量大于2.14%或组织中具有共晶组织的铁碳合金。实际上是以铁-碳-硅为主的多元合金。
2、铸铁和碳钢相比,在成分、组织和性能上的主要区别是什么? 成分: C、Si含量高,S、P含量高 组织: 钢的基体 +(不同形状)石墨;
性能:铸铁的力学性能不如钢,特别塑、韧性;但具有优良的减震性、减摩性
以及切削加工性能、优良的铸造性能、低的缺口敏感性。
3、为什么铸铁中球墨铸铁应用广泛? 因为其性能主要有以下几个特点:
1)高的抗拉强度和接近于钢的弹性模量,特别是屈强比; 2)基体为铁素体时,具有良好的塑形和韧性;
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3)铸造性能优于铸钢; 4)耐磨性优于碳钢; 5)加工性能好;
6)能通过合金化和热处理改变其基体组织,从而保证球墨铸铁达到所要求的力学性能。
4、铸铁的牌号表示与热处理。
1)灰铸铁:HT+R(数字:表示抗拉强度MPa)
①去应力退火②G化退火③表面淬火④低温多元共渗。 2)球墨铸铁:QT+R-A(最低断后伸长率%)
①消除内应力退火;②高温石墨化退火;
③低温石墨化退火;④正火处理和调质处理; ⑤等温淬火处理;⑥表面淬火;⑦化学热处理。 3)蠕墨铸铁:RuT+R 4)可锻铸铁:KT+R-A
第9章 有色金属及合金 1、铝合金如何分类?
根据成分和加工工艺特点,分为:
铸造铝合金、变形铝合金 不能热处理强化的铝合金 能热处理强化的铝合金
2、铝合金热处理强化和钢淬火强化的主要区别是什么? 铝合金热处理强化包括固溶处理与时效处理。
特点:淬火加热时不发生同素异构转变。
3、以Al-Cu合金为例,说明铝合金时效的基本过程。
->形成铜原子富集区; ->铜原子富集区有序化; ->形成过渡相θ'; ->形成稳定相θ。 4、什么叫回归现象?
自然失效后的Al合金,在200~250℃短时保温后水淬急冷,可使力学性能及物理性能恢复到淬火态的数值。这种现象。
5、什么是时效?
将淬火后铝合金在室温或低温加热下保温一段时间,随时间延长其强度、硬度显著升高而塑性降低的现象。
6、简述铝硅系铸造铝合金的特点。
流动性最好,比重轻,铸造收缩率小;焊接性、耐蚀性优良,致密度较小。 共晶组织中硅晶体呈粗针状或片状,有少量块状初生硅。常用变质处理改变共晶硅的形态。塑性较低,需要细化组织。
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7、铝合金的牌号表示。
LF——防锈铝合金(Al-Mg、Al-Mn)LF2, 3, 5, 6, 7, 10,11,12等 LY——硬铝合金(Al-Cu-Mg)
LC——超硬铝合金(Al-Cu-Mg-Zn)LC3,LC4,LC5,LC6,LC9 LD——锻铝合金(Al-Mg-Si、Cu-Mg-Si)LD2,LD5~LD10 LT——特殊铝合金
8、黄铜是什么合金?加入的锌含量对合金性能有什么影响? 黄铜是以锌为主要元素的铜合金。
8、锡青铜是什么合金?锡青铜有何用途?为什么它的铸造性能差?
1)以锡为主要加入元素的铜合金。
2)主要用于制造弹性元件、耐磨零件、抗磁及耐蚀零件,如弹簧、轴承、齿轮、涡轮、垫圈等。 3) 较高强度、硬度和耐磨性 。
Sn↑,强度↑,当Sn>6%后, ↓↓伸长率;Sn>20%,出现大量δ相,合金变脆,强度↓ 。因此,工业用Sn青铜的Sn含量均在3~14%之间。 Sn <7~8%的合金,有高的塑性和强度,适用于塑性加工; 含Sn>10%的合金,因塑性低,只适用于铸造用。
10、试述 H62 黄铜和 H68 黄铜在组织和性能上的区别。
H62:(α+β)双相黄铜,有良好的力学性能,热态下塑性良好,冷态下塑性也可以,可切削性好,易焊接,耐蚀,但易产生腐蚀破裂。
H68:α单相黄铜,有极好的塑性和较高的强度,可切削加工性好。
11、铜合金的牌号表示。
青铜:Q+主符及含量+其他元素及含量。 白铜:B+Ni(+Me)。
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12、镁合金主要有哪些合金系列?其性能特点是什么? 合金系:Mg-Mn、Mg-Al-Zn、Mg-Zn-Zr、Mg-RE-Zr。 ⑴ 比强度、比刚度高。 ⑵ 弹性模量较低。 ⑶ 良好的减振性。
⑷ 切削加工性优良,切削速度高于其他金属。 ⑸ 铸造性优良,所有铸造工艺都可采用。
13、简述钛合金分类及其性能特点。 α钛合金(TA):高温性能好,组织稳定,焊接性好,是常用耐热钛合金,但常温强度低,塑性不高。 β钛合金(TB):合金塑性加工性好,合金浓度适当时,通过热处理可获得高的常温力学性能,是发展高强度钛合金的基础,但组织不够稳定,冶炼工艺复杂。
α+β钛合金(TC):可热处理强化,常温强度高,中温的耐热性也不错,但组织不够稳定,焊接性差。
14、钛合金的牌号表示。
15、滑动轴承合金主要有哪几种?什么是巴氏合金?
锡基和铅基轴承合金又称为 -----巴氏合金,熔点较低。
第10章 零件的选材与热处理
1、要制造精密镗床的主轴,主轴要求良好的强韧性,请选择合
适的钢种,说明选材依据,并指出其工艺过程路线中应选用何种热处理工艺?其目的是什么?。
工艺路线:下料→锻造→退火→粗加工→热处理①→精加工
→粗磨→热处理②→精磨。 1)氮化钢,38CrMoAl。
依据:镗床在工作时载荷不大,有摩擦但比较轻,同时也受到交变的疲劳应力。这类零件重要的要求是保持高的精度,因此用氮化钢进行渗氮处理,可达到其性能要求。 2)①调质——获得良好的综合力学性能,具有强韧性。
②氮化处理——提高表面耐磨性、表面强度,及表面精度。
2、大尺寸汽车钢板弹簧,在汽车行驶过程中承受各种应力的作
用,其性能要求较高。
工艺路线为:下料→热成型→热处理①、②→表面强化。 ⑴. 选择合适的汽车钢板弹簧材料,说明选材依据。
——60Si2Mn(合金弹簧钢):汽车板弹簧工作时承受各种应力的作用,其性能要求较高,又是大尺寸,而60Si2Mn弹簧钢是应用广泛的硅锰弹簧钢,强度、弹性和淬透性较高,适用。
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