工程材料及其成型技术习题课分析报告.pptVIP

《工程材料及其成型技术》习题课 《工程材料》习题课 习题类型：包括名词解释、填空、选择和综合分析四大类型题。 综合分析题：包括Fe-C相图（第3章 材料的凝固）、C曲线（第5章 钢的热处理）、金属材料牌号（第6章 金属材料）和选材（第10章 典型工件的选材）四大类型。 一、Fe-C相图类 画出Fe—Fe3C合金相图（要求标明P、S、Ｋ点的成分及共晶线和共析线的温度），分析含碳量为0.45%（0.6、0.77、0.9和1.2等）的铁碳合金从液态缓冷到室温时结晶过程(要利用文字和冷却曲线加以说明)，画出室温组织的示意图并利用杠杆定律计算其组织组成物的相对重量百分比。 Fe—Fe3C合金相图 ? ? ? ? ? ? 分析：分为亚共析钢（0.0218%≤ C ＜0.77%）、共析钢（0.77%C）和过共析钢（0.77 %＜C ≤2.11%）三大类型。 1. 共析钢（0.77%C）： （1）结晶过程分析： 珠光体 画出表示合金成分的垂线，标明交点及点的顺序； 冷却曲线（点的顺序和垂线一致，恒温转变为水平线）； 1点以上为液态， 1-2点：匀晶转变L→γ， 2-3点间为γ降温阶段， 3-3`点发生共析反应 γ→α+Fe3C（P）， 3`点到室温，α中析出Fe3CⅢ。 （2）室温组织为珠光体，示意图要表明珠光体为层片状； （3）Qα=(6.69–0.77)/(6.69-0.0008)×100% = 88.5% 珠光体QFe3C = 100%　－ 88.5% = 11.5% 0.77 0.0008 6.69 2. 亚共析钢（0.09%≤ C ＜0.77%） 又主要分为发生包晶反应（0.09%≤ C ≤ 0.53%）和不发生包晶反应（0.53% ＜ C ＜0.77%）两类。 （1）发生包晶反应亚共析钢（0.09%≤ C ≤ 0.53%）： ?+Fe3C 铁素体+珠光体 以0.45%钢为例： 与共析钢不同之处： 1）结晶过程： 三点不同：多“匀晶转变（L→ δ）、包晶反应（L +δ →γ）和从γ中析出α”。 2）室温组织：珠光体+铁素体，示意图要表明珠光体为层片状，铁素体为等轴状。 3）QP = （0.45﹣0.0008）/（0.77﹣0.0008）×100% = 58.40% Q ? = 100% ﹣ 58.40% = 41.60% （2）不发生包晶反应亚共析钢（0.53% ＜ C ＜0.77%）： 以0.60%钢为例： 与共析钢不同之处： 结晶过程： 一点不同：多“从γ中析出α”。室温组织：珠光体+铁素体 0.45 0.0008 0.77 3. 过共析钢（0.77 %＜C ≤2.11%，以0.90%钢为例）： 二次渗碳体+珠光体 与共析钢不同之处： （1）结晶过程： 一点不同：多“从γ中析出二次Fe3C”。 （2）室温组织为珠光体+二次渗碳体，示意图要表明珠光体为层片状，二次 渗碳体呈网状； （3）计算该合金室温下组织组成物的相对量： QFe3CⅡ=(0.9－0.77)/(6.69－0.77)*100%=2.20% QP=(6.69－0.9)/(6.69－0.77) *100%=97.80%； 0.9 0.77 6.69 二、C曲线类 画出共析钢的C曲线，并在其上示意地绘出共析钢退火、正火、等温淬火、水冷和油冷淬火的热处理工艺曲线，并写出室温组织。 时间（t) 等温淬火 空冷 淬火（水冷） 退火 淬火（油冷） 温度(T) A1 Mf Ms C曲线：坐标、开始线、结束线、A1 、Ms、Mf 退火：曲线如图，珠光体 正火：曲线如图，索氏体 等温淬火：曲线如图，下贝氏体 油冷淬火：曲线如图，马氏体+残余奥氏体。 水冷淬火：曲线如图，托氏体+马氏体+残余奥氏体。 三、材料牌号类 说明下列各金属材料所属类别（钢按用途分类），指出牌号中汉语拼音字母、元素符号和数字的含义，并回答第（3）和（6）最终热处理的工艺名称及获得的组织。 （1）Q195 Q235 Q275 （2）08F 20 45 （3）T7 T10 T10A （4）Q345 Q390 Q420 （5）20Cr 20Cr