-
1-5
在下面几种情况下,该用什么方法来测
试硬度?写出硬度符号。
(
1
)检查锉刀、钻头成品硬度;
(
2
)检查材料库中钢材硬度;
(
3
< br>)检
查薄壁工件的硬度或工件表面很薄的硬化层;
(
p>
4
)黄铜轴套;
(
5
)硬质
合金刀片;
(
1
)检查锉刀、钻头成品硬度采用洛氏硬度试验来测
定,硬度值符号
HRC
。
(
2
)检查材料库中钢材硬度采用布氏硬度试验来测定,硬度值符
号
HBW
。
(
3
)检查薄壁工件的硬度或工件表面
很薄的硬化层硬度采用洛氏硬度
试验来测定,硬度值符号
HRC
。
(
4
)黄铜轴套硬度采用布氏硬度试验来测定,硬度值符号
HBW
。
(
5
)硬质合金刀片采用洛氏硬度试验来测定
,硬度值符号
HRC
。
2
-4
单晶体和多晶体有何差别?为什么单晶体具有各向异性,多晶体具
< br>有各项同性?
单晶体是由原子排列位向或方式完全一致
的晶格组成的;
多晶体是由很
多个小的单晶体所组成的,
每个晶粒的原子位向是不同的。因为单晶体
内各个方向上原子排列密度
不同,
造成原子间结合力不同,因而表现出
各向异性;
而多晶体是由很多个单晶体所组成,它在各个方向上的力相
互抵消平衡,
因而表现各向同性。
2-5
简述实际
金属晶体和理想晶体在结构与性能上的主要差异。
理想晶体中
原子完全为规则排列,实际金属晶体由于许多因素的影响,
使这些原子排列受到干扰和破
坏,
内部总是存在大量缺陷。如果金属中
无晶体缺陷时,
通过理论计算具有极高的强度,
随着晶体中缺陷的增加,
金属的强度迅速下降,
当缺陷增加到一定值后,金属的强度又随晶体缺
陷的增加而增加。因此,无论点缺陷,线缺陷和面缺陷都会造成晶格崎
变,从而使晶体强度增加。同时晶体缺陷的存在还会增加金属的电阻,
降低金属的抗腐蚀性能。
2-6
p>
简述间隙固溶体和间隙化合物的异同点。
间隙固溶体和间隙化合物都是溶质原子嵌入晶格间隙形成的。
间隙固溶
< br>体的晶体结构与溶剂的结构相同,
而间隙化合物的晶体结构不同于组成
它的任一组元,它是以分子式来表示其组成。
3
-3
常用的管路焊锡为成分
w(Pb=50%)
、
w(Sn=50%)
的
Pb-Sn
合金。
< br>若该合金以及慢速度冷却至室温,
求合金显微组织中相组成物和组织组
成物的相对量。
图
3-1 Pb-
Sn
合金相图
图
3-2
w(Pb=50%)Pb-
Sn
合金室
温组织
< br>由相图(图
3-1
)可知,成分为
w(Pb=50%)
、
w(Sn=50%)
的
Pb-Sn
合金
(亚共晶合金)
以慢速度冷却至室温时发生的结晶过程为:先进行匀晶
转变
(L
→α),
匀晶转
变剩余的液相再进行共晶转变。极慢冷却至室温后
形成的组织为先共晶固溶体
α
和共晶组织
(α+β)
。由于
α
固溶体的溶解
度随温度变化较
大,所以先共晶固溶体
α
中有点状
βI
I
析出(图
3-2
)
< br>。
相组成:先共晶
α
相的相对量为:
1-
(
50-19.2
)
/(61.9-19.2)=72.13%
共晶组织中的
α
相占全部合金的相对量
:
45.5%*72.13%=32.82%
共晶组织中的<
/p>
β
相相对量为
1-32.82%=67.
18%
3-4
请根据图
3.44
p>
分析解答下列问题:
分析合金
1
、
2
的平衡结晶过程,
并会出冷却曲线;
说明室温下
1
p>
、
2
的相和组织是什么,并计算相和组织的
相对含量;
如果希望得到的组织为:共晶组织和
5%
的
?
初,求该合金的成
分。
解(
1
)
(
2
)
:合
金的冷却曲线如图
3-3
所示。
T
L
1
L
→
α
2
α
→
β<
/p>
∏
3
0
图
3-3
合金
I
的冷却曲线
其结晶过程为:
1
以上,合金处于液相;
1~2
时,
L→α
,
p>
L
和
α
的成分分别
沿液相线和固相线变化,到达
2
时,
全
部凝固完毕;
2
时,为单相
α
;
2~3
时,
α→βII
。
α→
β
室温下,
I
合金由两个相组成,即<
/p>
α
和
β
相,其<
/p>
相对量为
Mα=(0.90
-0.20)/(0.90-0.05)*100%=82%
Mβ=1
-
Mα=18%
I
合金的组织为
α+βII,
其相对量与组成物相同。
II
合金的冷却曲线如图
< br>3-4
所示。
t
T
L
L
→
β
初
2
L
→
p>
α
+
β
,
2
α
→<
/p>
β
∏
0
图
3-4
合金
II
的冷却曲线
其结晶过程如下:
1
以上,合金处于均匀的液相;
p>
1~2
时,进行匀晶转变
L→β
初;
2
时,两相平衡共
存,
L0.50==β0.90
;
2~2
,时,剩余液相发生共晶反应:
L0.50==α0.20+β0.90
2~3
时,发生脱溶转变,
α→β∏
室温下,
II
合金由两个相组成,
即
α
相和
β
相
,其相对量为:
Mα=(0.90
-
0.80)/(0.90-0.05)*100%=12%
Mβ=1
-
Mα=
88%
II
< br>合金的组织为:
β
初
+
(
α+β
)共晶;组织组成物的相对量为:
p>
t
mβ
p>
初
=(0.80-0.50)/(0.90-0.50)*100%
=75%
m
(
p>
α+β
)共晶
=1-
mβ
初
=25%
解
(3)
:设合金的成分为
wB=
x
,由题意知:
mβ<
/p>
初
=(x-0.50)/(0.90-0.50)*100%=5
%
所以
x=0.52
,即该合金成分
为
wB=0.52.
3-5
画出相图
,标出相区及各主要点的成分和温度,并回答下列问题:
(<
/p>
1
)
45
、
p>
60
、
T12
钢的
室温平衡组织分别是什么
?
它们从高温也太平衡
冷却到室温要经过哪些转变?
45
钢
室温平衡组织:
铁素体
+
珠光体
P
冷却过程:匀晶转变
L0.45→ L0.53+
δ
,包晶转变
L0.53 + δ → γ0.45
,
同素异晶转变
γ0.45→ α +
γ0.77
,共析转变
γ0.77 → (α
+Fe3C)
。
60
钢
室温平衡组织:铁素体
+
珠光体
P
冷却过程:匀晶转变
L0.60→ L0.53+
δ
,包晶转变
L0.53 + δ → γ0.60
,
同素异晶转变
γ0.60→
α +
γ0.77
,共析转变
γ0.77 → (α
+Fe3C)
。
T12
钢
室温平衡组织:珠光体
P +
渗碳体
Fe3C
冷却过程:
过共析钢在液态到室温的
冷却过程中,首先进行匀晶
转变,形成单相固溶体
γ
;当温度到达
ES
线以下时,过饱和的固溶体
p>
γ
中析出渗碳体(二次渗碳体
Fe3CII
)
,奥氏体
γ
的成分变到共析点
S(0.77%C)
;共析转变
γ0.77 → (α+Fe3C)
,形成珠光体
P
。
(
2
p>
)画出纯铁
45
钢
T1
2
钢的室温平衡组织,并标注其中的组织。
图
3-3
45
钢的室温平衡组织(铁素体
+
珠光体
P
)
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