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工程材料复习
加工硬化：随着塑性变形得增加，金属得硬度、强度迅速增加；塑性、韧性迅速下降得现象！
淬透性：钢在淬火后获得淬硬层深度大小得能力，即获得马氏体多少得能力。
热硬性：又叫红硬性，钢在高温下保持高硬度得能力。
变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔得固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核得固态质点，使结晶时得晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方式叫做变质处理。
同素异构转变：由于条件（温度或者压力）变化引起金属晶体结构得转变，成为同素异构转变。
固溶强化：通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属得强度、硬度升高得现象称为固溶强化。
珠光体：由铁素体与渗碳体组成得机械混合物。铁素体与渗碳体呈层片状。珠光体有较高得强度与硬度，但塑性较差。
调质处理：淬火后加高温回火。
共晶反应：指一定成分得液体合金，在一定温度下，同时结晶出成分与晶格均不相同得两种晶体得反应。
材料常用得塑性指标有延伸率与材料收缩率两种，其中用断面收缩率表示塑性变形更接近材料得真就是变形，在拉伸曲线上可以确定得塑性指标就是延伸率。
金属得结晶过程主要由形核与晶核成长两个基本过程组成。
常温下，金属单晶体得塑性变形方式为滑移与孪生两种，其中主要得变形方式就是滑移。
二元金属得杠杆定律中，杠杆得断电就是所求得两个相得成分，杠杆得质点就是合金得成分。
F得晶体结构就是体心立方晶格，A得晶体结构就是面心立方晶格。
工业用钢按质量分为普通钢，优质钢与高级优质钢。
钢得热处理工业由加热，保温，冷却三个阶段所组成。
除Co元素以外，其她所有得合金元素都就是C曲线向右移动，就是钢得临界冷却速度减小，淬透性提高。
除Co元素以外，其它合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体得稳定性。
60Si2Mn就是弹簧钢，可制造汽车板簧；GCr15就是滚动轴承钢，可制造滚动轴承；9SiCr就是低合金刃具钢，可制造低速切削刃具。
铸造状态下，灰口铸铁得集体有F+P，P与F三种。
玻璃钢就是玻璃纤维与树脂组成得复合材料。
钢合金俺其合金化系列可分为黄铜，青铜与白铜三类。
零件失效得三种基本类型就是变形失效，断裂失效与表面损伤失效。
在作疲劳试验时，式样承受得载荷为交变载荷。
金属化合物得性能特点就是硬度高，熔点高。
能使单晶体产生塑性变形得应力为切应力。
在发生L→α+β共晶反应时，三相得成分为均确定。
钢得质量等级得分类就是按钢得杂志S、P得含量区分得。
奥氏体向珠光体得转变属于扩散型转变。
过冷奥氏体就是冷却到A1温度下，尚未转变得奥氏体。
制造钳工用手用锯条应当选用T12钢经淬火与低温回火。
HMn58-2就是特殊黄铜得牌号，它表示含Cu量为58%，而含Mn量为2%。
塑料得使用温度应为＜Tg。
电炉炉丝与电源线得接线座应用陶瓷材料最合适。
发动机启发选用4Cr9Si2。
适合制作变速箱齿轮得钢就是20CrMnTi。
化学热处理与其她热处理方法得根本区别就是钢成分变化。
大小不变或变化缓慢得载荷称为静载荷，突然增加得载荷称为冲击载荷，大小与方向随时间周期性变化得载荷称为交变载荷。
常见得金属晶格类型就是体心立方晶格，面心立方晶格，密排六方晶格。
金属在固态下随温度得改变，由一种晶格转变为另一种晶格得现象称为同素异晶转变。
固溶体根据溶质原子在晶格中位置得不同可分为间隙固溶体与置换固溶体两类。
结晶时，细化晶粒得途径有提高冷却速度，进行变质处理，震动。
工具钢按用途可分刃具钢，模具钢，量具钢。
化学热处理都就是通过分解，吸收与扩散三个基本过程完成得。
影响石墨化得主要因素就是化学成分与冷却速度两个方面。
玻璃钢就是玻璃纤维与树脂组成得复合材料。
不锈钢按其金相显微组织不同，常用得有以下三类：铁素体不锈钢，马氏体不锈钢，奥氏体不锈钢。
碳在白口铸铁中主要以渗碳体形式存在，而再灰口铸铁中主要以石墨形式存在。
机床轻载主轴（载荷小，冲击不大，磨损较轻）用45钢制造并进行正货或调质热处理。机床中载主轴（载荷中等，磨损较严重）用45或40Cr制造并进行调质+表面淬火热处理。机床重载主轴（载荷大，磨损与冲击严重）用20CrMnTi制造并进行渗碳+淬火+低温回火热处理。
铜合金按其合金化系列可分为青铜，白铜与黄铜三类。
高分子材料得接合键就是共价键与分子键。
再结晶与重结晶都有形核与长大两个过程，主要区别在于有没有晶体结构得改变。
能使单晶体产生塑性变形得应力为切应力。
珠光体就是一种机械混合物。
不能进行锻造得铁碳合金就是亚共晶白口铸铁。
钢经调质处理后获得得组织就是回火索氏体。
若合金元素能使C曲线右移，钢得淬透性将提高。
合金渗碳钢渗碳后必须进行淬火+低温回火。
40Cr钢属于调质钢。
铸铁中碳以石墨形态析出得过程称为石墨化。
用来合成高分子材料得低分子化合物称为单体。
桥梁构件选用16Mn。
适合制作手术刀得钢就是4Cr13。
适合制作滚动轴承得钢就是GCr15。
有一碳钢制支架刚度不足，有人要用热处理方法；有人要另选合金钢；有人要改变两件载面形状解决。哪种方法合理？为什么？
答：改变零件载面形状得方法合理。用热处理方法与另选合金钢都不合理。因为零件得刚度取决于两个方面：一就是材料得弹性模量，另一个就是零件得载面形状，而材料得弹性模量就是相对稳定得力学性能指标外（即这一质变对材料得组织状态不敏感），用热处理方法无法改变，对于同一合金系当成分改变时，材料得弹性模量也不变化。
在制造齿轮时，有时采用喷丸法（即将金属丸喷射到零件表面上）使齿轮得以强化，试分析原因。
答：高速金属丸喷射到零件表面上，使工件表面层产生塑性变形，形成一定厚度得加工硬化层，使齿面得强度、硬度升高。
分析钳工锯T8，T10，T12等钢材料时比锯10,20钢费力，锯条容易磨钝得原因。
答：T8，T10,T12属于碳素工具钢，含碳量为0、8%，1、0%,1、2%，钢中渗碳体含量高，钢得硬度较高；而10,20钢为优质碳素结构钢，属于低碳钢，钢中渗碳体含量少，钢得硬度较低，因此钳工锯T8，T10,T12等钢料时比锯10,20钢费力，锯条容易磨钝。
化学成分与冷却速度对铸铁石墨化与基体组织有何影响？
化学成分：
1，碳与硅。碳与硅就是强烈促进石墨化得元素，铸铁中碳与硅得含量越高，就越容易充分进行石墨化。由于共晶成分得铸铁具有最佳得铸造性能。因此，将灰铸铁得碳当量均配制到4%左右。
2，锰。锰就是阻止石墨化得元素，但锰与硫化合成硫化锰，减弱了硫得有害作用，结果又间接促进石墨化得作用。故铸铁中有适量得锰就是必要得。
3，硫。硫就是强烈阻碍石墨化得元素，它不仅强烈得促使白口化，而且还会降低铸铁得流动性与力学性能，所以硫就是有害元素，必须严格控制其含量。
4，磷。磷就是弱促进石墨化得元素，同时能提高铁液得流动性，但磷得含量过高会增加铁得脆性，使铸铁在冷却过程中易开裂，所以也应严格控制其含量。
冷却速度：
生产实践证明，在同一成分得铸铁件中，其表面与薄壁部分易出现白口组织，而内部与厚壁处则容易进行石墨化。由此可见，冷却速度对石墨化影响很大。冷却速度越慢，原子扩散时间充分，也就越有利于石墨化得进行。冷却速度主要决定于浇注温度、铸件壁厚与铸型材料。
拟用T10制造形状简单得车刀，工艺路线为：锻造-热处理-机加工-热处理-磨加工。
1、试写出各热处理工序得名称并指出各热处理工序得作用
2、指出最终热处理后得显微组织及大致硬度
3、指定最终热处理工艺规定（温度、冷却介质）
答：1、工艺路线为：锻造-退火-机加工-淬火后低温回火-磨加工
退火处理可细化组织，调整硬度，改善切削加工性；淬火及低温回火可获得高硬度与耐磨性以及去除内应力。
2、最终热处理后得显微组织为回火马氏体，大致得硬度60HRC
3、T10车刀得退火为球化退火，加热温度为A1线以上20~30℃，保温、缓冷；淬火温度为780℃左右。冷却介质为水；回火温度为150~250℃、
为什么细晶粒钢强度高，塑性，韧性也好？
答：晶界就是阻碍位错运动得，而各晶粒位向不同，互相约束，也阻碍晶粒得变形。隐刺，金属得晶粒越细，其晶界总面积越大，每个晶粒周围不同去想得晶粒数便越多，对塑性变形得抗力也越大。因此，金属得晶粒越细，强度越高。同时，晶粒越细，金属单位体积中得晶粒数便越多，变形时同样得变形量便可分散在更多得晶粒中发生，产生较均匀得变形，而不致造成局部得应力集中，引起裂纹得过早产生与发展。因此，塑性与韧性也越好。
产生加工硬化得原因就是什么？加工硬化在金属加工中有什么利弊？
答：1、随着变形得增加，晶粒逐渐被拉长，直至破碎，这样使各晶粒都破碎成细碎得亚晶粒，变形越大，晶粒破碎得程度越大，这样使位错密度显著增加；同时细碎得亚晶粒也随着晶粒得拉长而被拉长。因此，随着变形量得增加，由于晶粒破碎与位错密度得增加，金属得塑性变形抗力将迅速增大，即强度与硬度显著提高，而塑性与韧性下降产生所谓“加工硬化”现象。
2、金属得加工硬化现象会给金属得进一步加工带来困难，如钢板在冷轧过程中会越扎越硬，一直最后轧不动。另一方面人们可以利用加工硬化现象，来提高金属强度与硬度，如冷拔高强度钢丝就就是利用冷加工变形产生得加工硬化来提高钢丝得强度得。加工硬化也就是某些压力加工工艺能够实现得重要因素。如冷拉钢丝拉过模孔得部分，由于发生了加工硬化，不再继续变形而使变形转移到尚未拉过模孔得部分，这样钢丝才可以继续通过模孔而成形。
用40Cr钢制造模数为3得齿轮，其加工工艺路线为：下料（棒料）→锻造毛坯→热处理1→粗加工齿形→热处理2→精加工齿形→热处理3→磨削。请说明各热处理工艺得名称、目得、加热温度范围及冷却方式。
答：热处理1：安排在锻造之后，粗加工之前，应使预备热处理，其目得就是消除前道工序（锻造）得缺陷，均匀化与细化组织，消除内应力，降低硬度，改善切削加工性能。达到此目得可采用完全退火或正火，由于所用材料为40Cr中碳合金钢，根据含碳量可以确定为正火。加热温度为Ac3+30~50℃，保温后空冷。
热处理2：齿轮工作时承受冲击，要求齿轮根部有高得综合力学性能，热处理2应为调质处理，因为钢得淬透性有限，调质处理组织得深度就是一定得，为了避免把宝贵得调质处理组织层切除，调质处理应放在粗加工之后进行，后续精加工就是为了修正调质处理引起得变形。淬火加热温度为Ac3+30~50℃（约850℃），保温后油冷，淬火后进行高温（约500℃）回火。
热处理3：齿轮工作时轮齿表面承受磨擦与挤压，轮齿表面要求有高得硬度，热处理3应为表面淬火，并随后进行低温回火(由于所用材料为中碳钢，不应采用渗碳处理）。热处理3后工件表面硬度很高，难于切削加工，所以应安排在精加工之后进行，最后得尺寸精度由磨削来完成。表面淬火可采用感应加热淬火，淬火加热温度为Ac3以上80~150℃，实际由通电加热时间控制。加热后水溶液喷射淬火，回火温度为180~200℃。生产中也可以采用自回火，即工作淬火冷却到200℃左右时停止喷水，利用工件内部得余热来达到回火得目得。
用9SiCr钢制成圆板牙，其工艺路线为：锻造→球化退火→机械加工→淬火→低温回火→磨平面→开槽开口。试分析：1、球化退火、淬火及回火得目得；2、球化退火、淬火及回火得大致工艺。
答：球化退火就是为了消除锻造应力，获得球状珠光体与碳化物，降低硬度以利于切削加工并为淬火做好组织准备，减少淬火时得变形与开裂，淬火及回火就是为了获得回火马氏体，保证热处理后具有高硬度、高耐磨性。球化退火工艺：加热温度790-810℃。等温温度700-720℃；淬火工艺：加热温度850-870℃（油淬）；回火工艺160-180℃。