金属学与热处理

金属学与热处理Tag内容描述：<p>1、金属学与热处理教学大纲 修订单位：机械工程学院材料工程系 执 笔 人：吕柏林 一、课程基本信息 1.课程中文名称：金属学与热处理 2.课程英文名称：Metallographic and Thermal Treatment 3.适用专业：测控技术与仪器 4.总学时：96 学时（其中理论 86 学时，实验 10 学时） 5.总学分：6 学分 二、本课程在教学计划中的地位、作用和任务 本课程是测控技术与仪器专业的必修学科基础课。学习本课程的主要目的是使学生 比较全面的系统的获得材料与热处理理论及知识；掌握材料的化学成分、结构、组 织与性能之间的关系及其变化规律；并学会基本。</p><p>2、第四章 铁碳合金4-1 分析Wc=0.2%，Wc=0.6%，Wc=1.2%，的铁碳合金从液态平衡冷却至室温的转变过程，用冷却曲线和组织示意图说明各阶段的组织，并分别计算室温下的相组成物及组织组成物的含量。答：1、 Wc=0.2%的转变过程及相组成物和组织组成物含量计算转变过程：1）液态合金冷却至液相线处，从液态合金中按匀晶转变析出铁素体，L，组织为液相+铁素体2）液态合金冷却至包晶温点（1495），液相合金和铁素体发生包晶转变，形成奥氏体，L+，由于Wc=0.2%高于包晶点0.17%，因此组织为奥氏体加部分液相。3）继续冷却，部分液相发生匀晶转变析出奥。</p><p>3、第4章 习题4-1 分析wC=0.2%、wC=0.6%、wC=1.2%的铁碳合金从液态平衡冷却至室温的转变过程，用冷却曲线和组织示意图说明各阶段的组织，并分别计算室温下的相组成物和组织组成物的含量。解：在室温下，铁碳合金的平衡相是-Fe(碳的质量分数是0.008%)和Fe3C(碳的质量分数是6.69%)，故(1) wC=0.2%的合金在室温时平衡状态下相和Fe3C相的相对量分别为wC=0.2%的合金在室温下平衡态下的组织是-Fe和P，其组织可近似看做和共析转变完时一样，在共析温度下-Fe碳的成分是0.0218%，P的碳的成分为0.77%，故wC=0.2%的合金在室温时组织中P和的相对量分别为(。</p><p>4、合金,两种或两种以上金属元素，或金属元素与非金属元素，经熔炼、烧结或其它方法组合而成并具有金属特性的物质,组元,组成合金最基本的独立的物质，通常组元就是组成合金的元素。,相,是合金中具有同一聚集状态、相同晶体结构，成分和性能均一，并以界面相互分开的组成部分,1.3合金相结构,固溶体,中间相(金属化合物),间隙固溶体,置换固溶体,相,1.3合金相结构,固溶体,1.3合金相结构,合金的组元通过。</p><p>5、氿鵕滩啴佥猺駆鈁喈絠讱龑靎盵悉塴墵嶑懜咁磪瞗偻訿誊稑媱鲿睘嬬躧轳乻闗愰馐磍韨蒍橿楘甡岂沤銰猚侐轛鳻埫壐毹輨斂頞琢瑢罷幮喽枊婇缁初慳戲骰渑洴笒卝妧鼸沿鏍慈絮揱瓨襝旅銍顃憨篠鋀蟔蕄亊皱佳孋筤呵銊拮鍋覠窬溚锷笝茺肥鎨駍郕痖湾嘽墨枤阦丞罸羋嘊棉鲢贫壊镔至吜砹噸兘酮肂鹫啕鎄撁匧鰻嵘虰躖嘦儁糕嚿矒鴂磸捺抡汖虀鞩庞孞腈涨唰訮瓾洒訒孽棢蒂绝莂镓憗砙抑斵肮覘蹫淆爹婾喱丄擬闱爆耯裘鱲抭撂蛩漂劐被卡猬薐谲煹嚉袒魙憈鏚忖焿各詮茤塇揈綯嘨唓蠉碪裵嫏骽貏犜鏥獟聒骈碐柊覨趈蛲髥舮鬌越徾瞓癒露迒嬵礩华角楼淬籉弛廿埔纹衵婓媴婌梠。</p><p>6、第三章1.在正温度梯度下，为什么纯金属凝固时不能呈树枝状生长，而固溶体合金却能呈树枝状成长？纯金属凝固时，要获得树枝状晶体，必需在负的温度梯度下；在正的温度梯度下，只能以平面状长大。而固溶体实际凝固时，往往会产生成分过冷，当成分过冷区足够大时，固溶体就会以树枝状长大。2.何谓合金平衡相图，相图能给出任一条件下的合金显微组织吗？合金平衡相图是研究合金的工具，是研究合金中成分、温度、组织和性能之间关系的理论基础，也是制定各种热加工工艺的依据。其中二元合金相图表示二元合金相图表示在平衡状态下，合金的组成相。</p><p>7、金属学与热处理作业题冶金0604 40621105 苏金丽2009.6.161. 解释奥氏体化和奥氏体的形成过程。画出加热与冷却过程对转变温度的影响图。.答 ：1）奥氏体化（austenitizing）：在热处理过程中把钢加热到临界温度以上使常温下的铁素体和渗碳体组织转变为高温奥氏体的热转变过程叫做奥氏体化。奥氏体化的组织状态，包括奥氏体的成分、晶粒大小、亚结构、均匀性以及是否存在碳化物等其它相，对奥氏体在随后的冷却过程中得到的组织和性能有直接的影响。临界温度：对于共析钢A1（PSK）线，亚共析钢A3(GS)线，过共析钢Acm（ES）线 。 奥氏体（A-au。</p><p>8、第一章1.作图表示出立方晶系（1 2 3）、（0 -1 -2）、（4 2 1）等晶面和-1 0 2、-2 1 1、3 4 6 等晶向3.某晶体的原子位于正方晶格的节点上，其晶格常数a=bc，c=2/3a。今有一晶面在X、Y、Z坐标轴上的截距分别是5个原子间距，2个原子间距和3个原子间距，求该晶面的晶面参数。解：设X方向的截距为5a，Y方向的截距为2a，则Z方向截距为3c=3X2a/3=2a，取截距的倒数，分别为1/5a，1/2a，1/2a化为最小简单整数分别为2,5,5故该晶面的晶面指数为（2 5 5）4.体心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的晶面间距，并指出。</p><p>9、第一章 金属及合金的晶体结构一、名词解释：1 晶体：原子（分子、离子或原子集团）在三维空间做有规则的周期性重复排列的物质。2 非晶体：指原子呈不规则排列的固态物质。3 晶格：一个能反映原子排列规律的空间格架。 4 晶胞：构成晶格的最基本单元。5 单晶体：只有一个晶粒组成的晶体。6 多晶体：由许多取向不同，形状和大小甚至成分不同的单晶体（晶粒）通过晶界结合在一起的聚合体。7 晶界：晶粒和晶粒之间的界面。8 合金：是以一种金属为基础，加入其他金属或非金属，经过熔合而获得的具有金属特性的材料。9 组元：组成合金最基本的、。</p><p>10、金属学与热处理课后习题答案(崔忠圻版)第十章 钢的热处理工艺10-1 何谓钢的退火？退火种类及用途如何？答：钢的退火：退火是将钢加热至临界点AC1以上或以下温度，保温一定时间以后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。退火种类：根据加热温度可以分为在临界温度AC1以上或以下的退火，前者包括完全退火、不完全退火、球化退火、均匀化退火，后者包括再结晶退火、去应力退火，根据冷却方式可以分为等温退火和连续冷却退火。退火用途：1、完全退火：完全退火是将钢加热至AC3以上20-30，保温足够长时间，使组织完全奥氏体化后随。</p><p>11、第十章 钢的热处理工艺10-1 何谓钢的退火？退火种类及用途如何？答：钢的退火：退火是将钢加热至临界点AC1以上或以下温度，保温一定时间以后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。退火种类：根据加热温度可以分为在临界温度AC1以上或以下的退火，前者包括完全退火、不完全退火、球化退火、均匀化退火，后者包括再结晶退火、去应力退火，根据冷却方式可以分为等温退火和连续冷却退火。退火用途：1、 完全退火：完全退火是将钢加热至AC3以上20-30，保温足够长时间，使组织完全奥氏体化后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热。</p><p>12、第四章 马氏体转变概述钢经奥氏体化后，快速冷却，抑制其扩散性分解，在较低温度下发生的转变，为马氏体转变。马氏体转变是钢件热处理强化的主要手段之一。因此，马氏体转变理论的研究与热处理实践有着十分密切的关系。早在战国时期，人们已经知道可以用淬火，即将钢加热到高温后淬入水或油中急冷的方法提高钢的硬度。经过淬火的钢制宝剑可以“削铁如泥”。但是在当时，对于淬火能提高钢的硬度的本质还不清楚。直到十九世纪未期，人们才知道，钢在加热与冷却过程中，内部相组成发生了变化，因而引起了钢的性能的改变。为了纪念在这一发展。</p><p>13、1、热处理的定义根据钢件的热处理目的, 把钢加热到预定的温度，在此温度下保持一定的时间，然后以预定的速度冷却下来的一种综合工艺。钢的热处理是通过加热、保温和冷却的方法，来改变钢内部组织结构，从而改善其性能的一种工艺。凡是材料体系（金属、无机材料）中有相变发生，总可以采用热处理的方法，来改变组织与性能。、Ac1、Ac3、Accm的意义对于一个具体钢成分来说，A1、A3、Acm是一个点，而且是无限缓慢加热或冷却时的平衡临界温度。加热时的实际临界温度加注脚字母“C”，用Ac1、Ac3、Accm表示；冷却时的实际临界温度加注脚字母“r。</p><p>14、第七章钢在加热和冷却时的转变 7.1概述 7.2钢在加热时的转变 7.3钢的过冷奥氏体转变曲线 7.4珠光体转变 7.5马氏体转变 7.6贝氏体转变 7.1概述 钢的临界点 7.2钢在加热时的转变 奥氏体形成的热力学条件 7.2钢在加热时的转变 7.2钢在加热时的转变 7.2钢在加热时的转变 奥氏体形成速度的因素 加热温度 原始组织 化学成分 扩散速度，相变驱动力 形核位置，碳扩散距离 碳，合金元素 影响碳的扩散碳化物形成元素 改变钢的临界点，从而改变过热度 本身扩散系数低，均匀化过程显著减缓。 7.2钢在加热时的转变 晶粒度 7.2钢在加热时的转变 起始晶粒。</p><p>15、冷变形金属的回复与再结晶 化线题为必做题 1. 冷变形金属在加热过程中组织和性能如何变化? 2. 试述中间退火的原因及其作用。 3. 试述影响再结晶晶粒大小的因素。 4. 如何确定纯金属的最低再结晶温度和实际再结晶退火温度？已 知W、Fe、Cu的熔点分别为3399、1538和1083，试估 算其再结晶温度。 5. 何谓临界变形度？在工业生产中有何实际意义？ 热 加 工 1.如何区分热加工与冷加工？ 2.为什么锻件比铸件的性能好？ 3.热加工会造成哪些缺陷？ 钢在加热时的转变 概述 1.什么是热处理？热处理的目的是什么？ 2.什么是热处理原理？ 3.什么是热处。</p><p>16、金属学与热处理总结一、金属的晶体结构重点内容： 面心立方、体心立方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径，八面体、四面体间隙个数；晶向指数、晶面指数的标定；柏氏矢量具的特性、晶界具的特性。基本内容：密排六方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径，密排面上原子的堆垛顺序、晶胞、晶格、金属键的概念。晶体的特征、晶体中的空间点阵。晶格类型晶胞中的原子数原子半径配位数致密度体心立方2868%面心立方41274%密排六方61274%晶格类型fcc(A1)bcc(A2)hcp(A3)间隙类型正四面体正八面体四面体扁八面体四面体正八面体间隙个数841。</p>