机械工程材料试卷

机械工程材料

1.晶胞

完全反应晶格几何特征的最小单元。 2.固溶体

组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的，且结构与组元之一（溶剂）相同的固相 3.回复 变形后的金属在较低温度进行加热，会发生回复过程。由于加热温度不高, 只是晶粒内部位错、空位、间隙原子等缺陷通过移动、复合消失而大大减少。此时光学组织未发生改变。 4.奥氏体的本质晶粒度 奥氏体晶粒长大的倾向性。钢加热到930℃±10℃、保温8小时、冷却后测得的晶粒度叫本质晶粒度。

5.淬火临界冷却速度:获得全部马氏体的最小速度。 6.金属间化合物 组元相互作用形成的具有金属特性的化合物。 7.加工硬化

金属经过塑性变形后塑韧性下降，强硬度上升的现象。 8.相 合金中具有同一聚集状态、同一结构、同一性能，并与其它部分有界面相隔的均匀组成部分。 9.淬透性 在规定的条件下，获得淬硬层深度大小的能力。 10.石墨化

铸铁中石墨的形成过程。 11. 过冷度 理想结晶温度与实际结晶温度的差值。 12.变质处理 向液体中加入固态元素或化合物作为非均质形核的核心，从而提高了形核率，细化了晶粒。 13.再结晶

当变形金属加热到某一温度，破碎拉长的晶粒长大为等轴晶粒。 14.马氏体 在α－Fe中形成的过饱和间隙固溶体。 15．球化退火

过共析钢加热到不完全奥氏体化退火，使渗碳体由片状转为球状，提高了塑性和切削加工能力。

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16．多晶型性

具有两种或两种以上的晶体结构。 17．合金

一种金属元素同另一种或几种其它元素, 通过熔化或其它方法结合在一起所形成的具有金属特性的物质。 18．回复 变形后金属加热温度比较低，只有点线缺陷的迁移与恢复，加工硬化保留，内应力下降，光学组织未发生改变前的变化 19 珠光体 共析反应的产物，为铁素体和渗碳体的两相机械混合物。 20．二次硬化 Mo、W、V等含量较高的高合金钢回火时, 在温度(一般为550℃左右) 析出特殊碳化物使硬度达到峰值。

二. 填空

1. 绝大多数金属具有 体心立方 、 面心立方 、和 密排立方 三种类型，α－Fe是 体心立方 类型，其实际原子数为 2 。 2．晶体缺陷有 点缺陷 、 线缺陷 、和 面缺陷 。

3．固溶体按溶质原子在晶格位置分为 置换固溶体、 间隙固溶体。

4．铸造时常选用 接近共晶成分（接近共晶成分、单相固溶体）的合金。 5．金属的塑性变形对金属的组织与性能的影响 晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性、晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化、 织构现象的产生。

6．用下述三种方法制成齿轮， C 种方法较为理想。 （A）用厚钢板切出圆饼，再加工成齿轮； （B）由粗钢棒切下圆饼，再加工成齿轮； （C）由圆棒锻成圆饼，再加工成齿轮。

7.金属铸件 否 （能、否）通过再结晶退火来细化晶粒。

8．疲劳断裂的特点有应力低于抗拉极限也会脆断、 断口呈粗糙带和光滑带 、塑性很好的材料也会脆断 。

9．钢中含硫量过高的最大危害是造成 热脆 。

10．珠光体类型的组织有 粗珠光体 、 索氏体 、屈氏体 。

11．正火和退火的主要区别是退火获得平衡组织；正火获得珠光体组织 。 12. 淬火发生变形和开裂的原因是 淬火后造成很大的热应力和组织应力。 13. 甲、乙两厂生产同一批零件，材料均选用45钢，甲厂采用正火，乙厂采用调质，都达到硬度要求。甲、乙两厂产品的组织各是 铁素体＋珠光体 、 回火索氏体 。

14．40Cr，GCr15，20CrMo，60Si2Mn中适合制造轴类零件的钢为 40Cr 。 15．齿轮氮化后 否 （能、否）进行切削加工。

16．用T12钢制造车刀，在切削加工前进行的预备热处理为 正火 、 球化退火 。

17．量具钢加工工艺中，在切削加工之后淬火处理之前可能的热处理工序为

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调质 （退火、调质、回火）。

18．耐磨钢的耐磨原理是 加工硬化 。

19．灰口铸铁铸件薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难采取的热处理措施为 高温退火 。

20．在牌号HT100、KT30-6、QT40-7中属于球墨铸铁的是 QT40-7 。 21．纯铁的多晶型转变是α-Fe→γ-Fe→δ-Fe 。 22．面心立方晶胞中实际原子数为 4 。

23．在立方晶格中，如果晶面指数和晶向指数的数值相同时，那么该晶面与晶向间存在着 晶面与晶向相互垂直 关系。

24．过冷度与冷却速度的关系为 冷却速度越大过冷度越大 。

25．固溶体按溶质原子在晶格中位置可分为 间隙固溶体 、 置换固溶体 。 26．金属单晶体滑移的特点是 滑移只能在切应力下发生 、 滑移总是沿原子密度最大的晶面和晶向进行、 滑移时必伴随着晶体向外力方向转动 。 27．热加工对金属组织和性能的影响有 消除金属铸态组织的缺陷 、 改变内部夹杂物的形态与分布。

28．金属磨损的方式有 粘着磨损 、 磨粒磨损 、 腐蚀磨损 。 29．常见的普通热处理有 退火 、 正火 、 淬火 、 回火 。 30．贝氏体类型的组织有 上贝氏体 、 下贝氏体 。

31．钢获得马氏体的条件是 奥氏体化 、 冷却速度大于临界冷却速度 。 32．钢经调质处理后获得的组织是 回火索氏体 。

33．合金元素Cr、Mo、V对C曲线的影响 C曲线右移并变为双C形 。 34．40Cr，GCr15，20CrMo，60Si2Mn中适合制造弹簧零件的钢为 60Si2Mn 。 35．渗碳钢 二次淬火 （直接淬火，一次淬火，二次淬火）后性能最好。 36．金属腐蚀失效形式有 化学腐蚀 、 电化学腐蚀 。

37．W18Cr4V中W的主要作用是 细化晶粒、阻碍马氏体分解、二次硬化 ，Cr的主要作用是 提高淬透性 ，V的主要作用是 提高耐磨性、细化晶粒、二次硬化 。

38．为了消除奥氏体不锈钢的晶间腐蚀采取的措施有 固溶处理 、 稳定化处理 。

39．影响铸铁石墨化的因素是 化学成分 和 冷却速度 。

三．是非题

1．室温下，金属晶粒越细，则强度越高、塑性越高。( √ )

2．因为体心立方晶格与面心立方晶格具有相同数量的滑移系，所以两种晶体的塑性变形能力完全相同。( × )

3．间隙固溶体一定是无限固溶体。( × )

4．铁素体的本质是碳在a-Fe中的间隙相。( √ )

5．在铁碳合金平衡结晶过程中，只有碳质量分数为4．3％的铁碳合金才能发生共晶反应。( × )

6．高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。( × ) 7．钢的淬透性高，则其淬透层的深度也越大。( √ ) 8．T8钢比T12和40钢有更好的淬透性。( √ )

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9．灰铸铁可以经过热处理改变基体组织和石墨形态。(× ) 10．齿轮渗碳用钢常采用低碳钢。( √ ) 11．晶粒度级数数值越大，晶粒越细。( √ )

12．金属铸件可以通过再结晶退火来细化晶粒。( × )

13．当原始组织为片状珠光体的钢加热奥氏体化时，细片状珠光体的奥氏体化速度要比粗片状珠光体的奥氏体化速度快。( √ )

14．在退火状态(接*衡组织)45钢比20钢的塑性和强度都高。( × ) 15．马氏体是碳在的a-Fe中的过饱和固溶体。当奥氏体向马氏体转变时，体积要收缩。( × )

16．当共析成分的奥氏体在冷却发生珠光体转变时，温度越低，其转变产物组织越粗。( × )

17．经退火后再高温回火的钢，能得到回火索氏体组织，具有良好的综合机械性能。( × )

18．表面淬火既能改变钢的表面组织，也能改善心部的组织和性能。( × ) 19．合金元素Mn、Ni可以扩大奥氏体区。( √ )

20．高速钢需要反复锻造是因为硬度高不易成形。( × ) 四. 选择题

1.金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将 b

a．越高； b．越低； c．越接近理论结晶温度 2．α－Fe是实际原子数为 a 。

a．2； b．4； c．6 3．固溶体的晶体结构 a 。

a．与溶剂相同； b．与溶质相同； c．为其他晶型 4．间隙相的性能特点是 c 。

a．熔点高、硬度低； b．硬度高、熔点低；c．硬度高、熔点高 5. 金属的加工硬化现象将导致 b 。

a. 强度降低,塑性提高； b. 强度提高,塑性降低； c．强度降低,塑性

降低

6．用下述三种方法制成齿轮， c 种方法较为理想。

a. 用厚钢板切出圆饼，再加工成齿轮； b. 由粗钢棒切下圆饼，再加工成齿轮； c. 由圆棒锻成圆饼，再加工成齿轮 7. 钢中含硫量过高的最大危害是造成 a 。

a. 热脆； b. 冷脆； c. 氢脆 8．奥氏体是 a 。

a．碳在γ-Fe中的间隙固溶体 b．碳在α-Fe中的间隙固溶体；

c. 碳在α-Fe中的无限固溶体 9．珠光体是一种 b 。

a．单相固溶体； b．两相混和物； c．Fe与C的化合物 10．铁素体的机械性能特点是 c 。

a．强度高、塑性好、硬度低； b．强度低、塑性差、硬度低； c. 强度低、塑性好、硬度低

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11. 奥氏体向珠光体的转变是 a 。

a.扩散型转变； b．非扩散型转变； c.半扩散型转变 12. 钢经调质处理后获得的组织是 c 。

a，回火马氏体； b．回火屈氏体； c.回火索氏体

13. 共析钢的过冷奥氏体在550℃～350℃的温度区间等温转变时，所形成的

组织是 c 。

a．索氏体 b．下贝氏体； c．上贝氏体

14. 若合金元素能使C曲线右移，钢的淬透性将 b 。 a．降低； b．提高； c．不改变 15. 淬硬性好的钢 b 。

a.具有高的合金元素含量； b．具有高的碳含量； c.具有低的碳含量

16. 钢的回火处理是在 c 。

a．退火后进行； b．正火后进行； c.淬火后进行 17．渗碳钢 c 后性能最好。

a. 直接淬火； b. 一次淬火； c. 二次淬火

18. 量具钢加工工艺中，在切削加工之后淬火处理之前可能的热处理工序为

b 。

a. 退火； b. 调质； c. 回火

19. 灰口铸铁铸件薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难采取的热处理措

施为 a 。

a. 高温退火； b. 调质； c. 回火

20．在下列牌号中属于球墨铸铁的是 c 。 21. α－Fe是 a 类型。

a. 体心立方； b. 面心立方； c. 密排六方 22．固溶体的性能特点是 a 。

a．韧性高、硬度低； b．硬度高、韧性低；c．硬度高、韧性高 23. 共晶成分的合金具有较好的 a 。 a. 铸造性能； b. 锻造性能； c. 焊接性能 24．为细化晶粒，可采用 b 。

a．快速浇注； b．加变质剂； c．以砂型代金属型 25. 钢中含磷量过高的最大危害是造成 b 。

a. 热脆； b. 冷脆； c. 氢脆

26．铁碳合金的基本组织中,强度最大的是 c 。 a. 莱氏体； b. 铁素体； c．珠光体

27. 铁碳合金的基本组织中,硬度最高的是 c 。

a. 莱氏体； b. 铁素体； c．渗碳体

28．纤维组织使金属的机械性能具有一定的方向性.因此在设计和制造零件时,应尽量使正应力方向与零件组织的纤维方向： a 。 a. 平行 ； b. 垂直； c．倾斜 29． T10钢的碳的质量分数为 b 。

a．0．1％； b．1.0％； c．10％

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30．金属的加工硬化现象将导致： b 。

a. 强度降低,塑性提高； b. 强度提高,塑性降低； c．强度降低,塑性

降低

31．20钢的室温组织是： c 。

a.铁素体； b. 珠光体； c. 铁素体＋珠光体

32. 共析钢的过冷奥氏体在350℃～230℃的温度区间等温转变时，所形成的

组织是 b 。

a．索氏体 b．下贝氏体； c．上贝氏体 33．钢的回火处理是在 c 。

a．退火后进行； b．正火后进行； c.淬火后进行 34. 马氏体的硬度取决于 c 。

a.冷却速度； b．转变温度； c．碳含量

35．45钢淬火后测量硬度宜采用的硬度计是 c 。

a.HRA； b．HRB； c．HRC 36. 不完全退火主要适用于 c 。

a．亚共析钢； b．共析钢； c．过共析钢 37. 拖拉机连杆螺栓应选用的材料是 a 。 a. 40Cr； b.HT350； c．T8

38．工业上所用的铸铁绝大部分是属于: c 。

a.白口铸铁 b．麻口铸铁； c．灰口铸铁 39. 灰铸铁与球墨铸铁的最主要不同是 b 。 a. 化学成分； b. 石墨形状； c. 基体组织 40．在下列牌号中属于灰铸铁的是 a 。

a. HT100； b. KT30-6； c. QT40-7

五. 填图 在

1.在Fe－Fe3C相图中指出A、B、C、D各是什么相区？写出共析反应式并指 出45、T8、T12钢的室温组织。

1． 解：A：γ、B：L＋γ、C：α＋γ、D：γ+二次渗碳体 共析反应式：γS→αP+Fe3C 45钢的室温组织: α＋P T8钢的室温组织：P

T12钢的室温组织：P＋二次Fe3C

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2.T12钢加热到Ac1以上，用下图的各种方法冷却，分析其所得到的组织。

解：

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a —— M + A′+ Fe3CⅡ b ——B下 + M +A′+ Fe3CⅡ c —— B下 + Fe3CⅡ

3.共析钢加热到相变点以上，用下图的冷却曲线冷却，各应得到什么组织？

a —— M + A′；b —— M + A′；c —— T + M + A′ d —— B下 ； e —— S ； f —— P ； g —— P ； 六. 简答 1.如果其他条件相同，试比较在下列铸造条件下铸件晶粒的大小： （1） 金属模浇注与砂模浇注； （2） 变质处理与不变质处理； （3） 铸成薄件与铸成厚件；

（4） 浇注时采用震动与不采用震动。

解：金属模浇注比砂模浇注铸件晶粒细；变质处理比不变质处理晶粒细；铸成薄件比铸成厚件铸件晶粒细；浇注时采用震动比不采用震动晶粒细。2．计算含碳量为 0.4 % 的亚共折钢在室温下组织组成物的相对重量。

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1.

解：组织组成物：F % =（0.77 - 0.4）/（0.77–0.0218）×100 % ≈ 49 % P % = 1 - F % ≈ 1 - 49 % = 51 % 3．现要求用20钢采取渗碳方法制造齿轮，其加工路线为：锻造→预备热处理→切削加工→最终热处理→喷丸→精磨。试写出各热处理工艺名称，并解释其目的和所获得的显微组织。

解：预备热处理：正火，提高硬度改善切削加工性能。组织为铁素体＋珠光体。最终热处理：渗碳＋淬火＋低温回火，获得表面硬，心部韧的特性。组织表层：回火马氏体＋碳化物＋残余奥氏体。心部：低C的回火马氏体。 4．W18Cr4V钢的Ac1约为820℃，若以一般工具钢 Ac1+ 30～50℃ 的常规方法来确定其淬火加热温度，最终热处理后能否达到高速切削工具所要求的性能？为什么？其实际淬火温度是多少？ W18Cr4V钢刀具在正常淬火后为什么要进行560℃三次回火？

解：若以Ac1+ 30～50℃确定其淬火加热温度，合金元素不能充分溶入A，热硬性不能有效提高，所以不能达到高速切削工具所要求的性能。实际淬火温度是1270～1280℃。进行560℃三次回火的目的是，减少残余A的含量，提高硬度。 5．试分析合金元素Cr在40 Cr、1Cr13和1Cr18Ni9Ti中的作用。

解：Cr在40Cr作用：提高淬透性；Cr在1Cr13作用：提高α的电极电位，形成氧化物保护膜，以获得马氏体不锈钢；Cr在1Cr18Ni9Ti作用：形成氧化物保护膜，提高获得奥氏体不锈钢的耐化学腐蚀性。 6．试就下列四个钢号： 20CrMnTi，65，T8，40Cr 在加热温度相同的情况下，比较其淬透性和淬硬性，并说明理由。

解：淬透性：通常合金含量高则淬透性好，碳钢析钢淬透性最好。 淬硬性：含碳量高则淬硬性好。 材料 淬透性 淬硬性 20CrMnTi 最好 最差 65 最差 次好 T8 次差 最好 40Cr 次好 次差 7．试述石墨形态对铸铁性能的影响。

解：按石墨形态可将铸铁分为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁。灰铸铁石墨呈片状，机械性能不高；可锻铸铁石墨呈团絮状，机械性能比灰铸铁高；球墨铸铁石墨呈球状，机械性能高，通过热处理可提高强度，在一定条件下可代替钢。 8．为什么细晶粒钢强度高，塑性、韧性也好？

解：晶粒越细晶界面积越大，每个晶粒周围具有不同位向的晶粒越多，因而对位错移动的阻力也越大，晶粒强度越高。同时晶粒越细，变形分散程度越高，局部应力集中现象减少，塑韧性越好。

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9. 金相观察测得，某种碳钢在室温组织中珠光体占70%，试问这种钢的含碳量是多少？ 解：

(1) 假定该碳钢为亚共析钢，则 C % = F% × 0.0218% + P% × 0.77% =（1 - 70%）× 0.0218% + 70% × 0.77% ≈ 0. % (2) 假定该碳钢为过共析钢，则 C % = Fe3C% × 6.69% + P%×0.77% =（1 - 70%）× 6.69% + 70% × 0.77% ≈ 2.55% ＞ 2.11% 显然，(2)不符题意。所以，该碳钢为含碳量 0. % 的亚共析钢。 10.试述固溶强化、加工硬化和弥散强化的强化原理。

解：固溶强化：溶质溶入溶剂晶格使溶剂晶格畸变，位错移动受阻从而强化了材料。加工硬化：金属经过塑性变形，使位错密度上升，位错与位错相遇造成位错割阶和位错缠绕，阻碍了位错的运动，使金属强硬度上升。弥散强化：金属间化合物颗粒弥散分布在固溶体基体上，对位错运动起阻碍和钉扎的作用，使其硬度、强度上升，耐磨性提高。

11.用T10钢制造形状简单的车刀，其加工路线为：锻造→预备热处理→切削加工→最终热处理→磨加工。试写出各热处理工艺名称及作用。

解：预备热处理：正火＋球化退火。正火抑制网状渗碳体析出为球化退火做准备。球化退火使碳化物由片状转变为球状，改善切削加工性能。 最终热处理：不完全淬火＋低温回火。获得细小的回火马氏体和粒状碳化物具有很高的硬度和耐磨性。 12．指出下列工件回火后获得的组织。 （1）45钢小轴（要求综合机械性能好）； （2）60钢弹簧； （3）T12钢锉刀。

解：回火后获得的组织：45钢小轴为回火索氏体，60钢弹簧为回火屈氏体，T12钢锉刀为回火马氏体和粒状碳化物。 13．1Cr13和Cr12钢的含铬量差不多，但1Cr13属于不锈钢，而Cr12钢为何不能作为不锈钢使用？

解：Cr能提高铁素体的电极电位使电化学反应不易进行，但铁素体的电极电位变化随含Cr量的增加不是渐变的，而是突变的。只有Cr的含量超过12%，铁素体的电极电位才有大幅提高，所以1Cr13属于不锈钢，而Cr12钢不能作为不锈钢使用。 14.出现下列不正常现象时，应采取什么有效措施予以防止或改善？

a. 灰铸铁磨床床身铸造以后就进行切削，在切削加工后出现不允许的变形。 b. 灰铸铁薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难。

解：a. 防止措施: 灰铸铁磨床床身铸造以后，应先进行去应力退火（500～600℃，4～8h，缓冷)，然后再切削加工。 b. 改善措施: 将出现白口组织的灰铸铁，进行去白口退火（850～900℃，2～第 10 页 共 13 页

5h，缓冷)。 15.要使球墨铸铁的基体组织为铁素体、珠光体或下贝氏体，工艺上应如何控制？

解：球墨铸铁的基体组织为铁素体采用高温退火，在720℃～680℃保温2～8小时。基体组织为珠光体采用加热到完全奥氏体化下的正火。基体组织为下贝氏体采用等温淬火。 16.晶粒大小对金属性能有何影响？如何细化晶粒？

解：晶粒越细，强度、硬度、塑性和韧性越大。细化晶粒采取提高过冷度、变质处理、振动处理。 17.一个二元共晶反应为： L(75%B) → α (15%B) + β(95%B)。若显微组织中测出 β 初晶与(α + β)共晶各占一半，求该合金成分。

解： X=β% Xβ%+(α＋β) % X(α＋β) % =50%×95%+50%×75% =85% B 18.什么是热处理？常见的热处理方法有几种？其目的是什么

解：把固态金属材料通过一定的加热，保温和冷却以获得所需组织、结构和性能的工艺称热处理。常见的热处理方法有退火、正火、淬火和回火。 退火的目的：降低钢的硬度，提高塑性；细化晶粒，消除因铸、锻、焊引起的组织缺陷，均匀钢的组织和成分；消除钢中的内应力，以防止变形和开裂。 正火的目的：细化晶粒，获得比较均匀的组织和性能；对低碳钢可提高硬度，改善切削加工性；对过共析钢可抑制网状渗碳体析出为球化退火作准备。淬火的目的：使钢件获得所需的马氏体组织，提高工件的硬度，强度和耐磨性。回火的目的：主要是消除钢件在淬火时所产生的应力；稳定组织，使工件尺寸和性能稳定；提高钢的塑韧性。 19.淬火钢回火时，组织发生哪几个阶段的变化？

解：马氏体分解；残余奥氏体转变；碳化物转变；碳化物聚集长大及α回复与再结晶。

20.已知某轴的材料为45钢，其生产工艺路线为：

下料 →锻造 →预备热处理→ 切削加工→最终热处理→精加工→装配 请说明各道热处理工序的名称及作用。

解：预备热处理：完全退火，作用是细化晶粒，消除内应力，降低硬度， 提高塑性。最终热处理：淬火＋高温回火，作用是获得良好的综合机械性能。 21.不锈钢的固溶处理与稳定化处理的目的各是什么？

解：固溶处理是加热到高温使碳化物全部溶入奥氏体，再快速冷却，从而抑制第二相的析出，形成过饱和固溶体，以获得单相奥氏体组织，以避免晶间第 11 页 共 13 页

腐蚀。稳定化处理是加入Ti，使Ti与C形成TiC。加热温度高于(Fe,Cr)4C的熔点，而低于TiC的熔点，缓慢冷却，使奥氏体的碳完全稳定在TiC中，从而彻底避免了晶间腐蚀。 22. 为什么一般机器的支架、机床的床身常用灰口铸铁制造？

解：铸铁的铸造性能良好。铸铁具有良好的切削加工性能。铸铁具有优良的减磨性。铸铁具有优良的消震性。铸铁具有低的缺口敏感性。所以一般机器的支架、机床的床身常用灰口铸铁制造。 23.金属的塑性变形对金属的组织与性能有何影响？

解：晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性。位错密度增大，产生加工硬化。织构现象产生。产生残余内应力。 24. 何谓本质细晶粒钢？本质细晶粒钢的奥氏体晶粒是否一定比本质粗晶粒钢的细？

解：本质细晶粒钢在加热到临界温度直至930℃时，奥氏体晶粒长大的倾向不明显。本质细晶粒钢的奥氏体晶粒不一定比本质粗晶粒钢的细？ 25. 甲、乙两厂生产同一种零件，均选45钢，硬度要求220HB～250HB，甲厂采用正火，乙厂采用调质处理，均能达到硬度要求，试分析甲、乙两厂产品的组织和性能差别。

解：甲厂产品的组织为少量铁素体＋珠光体，具有较高强度和一定塑韧性。乙厂产品的组织为回火索氏体，具有良好的综合机械性能。 26. 正火和退火的主要区别是什么？

解：正火是将钢材加热到Ac3(对于亚共析钢)和Accm(对于过共析钢)以上30℃～50℃, 保温适当时间后, 在空气中冷却的热处理。退火是将钢加热到Ac3或Ac1以上，保温一定时间，然后缓慢冷却（一般为随炉冷却），以获得接*衡状态组织的热处理。 27．分析高速钢中合金元素的作用。

解：W18Cr4V成分：(1)W保证高的红硬性。在退火状态下，W以Fe4W2C形式存在。这类碳化物一部分加热时溶入奥氏体，在淬火后存在于马氏体中，使马氏体难以分解。在随后的560℃回火时，形成W2C弥散分布，造成二次硬化，使钢具有良好的红硬性。不溶入奥氏体的部分阻碍奥氏体长大，细化晶粒，同时提高硬度和耐模性。（2）Cr形成的碳化物加热时完全溶入奥氏体中，提高了过冷奥氏体的稳定性，从而提高了淬透性。（3）V形成的碳化物具有很高的硬度从而提高了耐磨性，阻碍了奥氏体的长大从而细化晶粒。 28．耐磨钢的耐磨原理是什么？其采取的水韧处理的目的是什么？

解：耐磨钢的耐磨原理是在室温下，获得单相奥氏体，在冲击载荷作用下，发生加工硬化，从而获得高耐磨性。采取的水韧处理的目的是在室温下获得均匀单一的奥氏体组织。 29．化学成分和冷却速度对铸件石墨化和基体组织有何影响？

解：（1)化学成分分为促进石墨化的元素（C、Si、Al、Cu、Ni、Co等),其中以碳和硅最强烈。阻碍石墨化的元素（Cr、W、Mo、V、Mn、S等）两大类。生产中，调整碳、硅含量，是控制铸铁组织和性能的基本措施。 (2)冷却速度：铸铁缓慢冷却或在高温下长时间保温，均有利于石墨化。第三阶段石墨化由于冷却速度不同，使石墨化被部分或完全抑制得到不同基体组第 12 页 共 13 页

织。若不被抑制为F+G；若部分抑制为F+P+G；若完全抑制: P+G。

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