作业1 一、思考题 1．什么是机械性能（材料受力作用时反映出来的性能）它包含哪些指标？（弹性、强度、塑性、韧性、硬度等）各指标的含意是什么如何测得? 2．硬度囷强度有没有一定的关系?为什么? （有，强度越高硬度越高）为什么？（都反映材料抵抗变形及断裂的能力） 3．名词解释：过冷度晶格，晶胞晶粒与晶界，同素异晶转变固溶体，金属化合物机械混合物。 4．过冷度与冷却速度有什么关系?对晶粒大小有什么影响? （冷却速度越大过冷度越大晶粒越细。） 5.晶粒大小对金属机械性能有何影响?常见的细化晶粒的方法有哪些? （晶粒越细金属的强度硬度越高，塑韧性越好孕育处理、提高液体金属结晶时的冷却速度、压力加工、热处理等） 6．说明铁素体、奥氏体、渗碳体和珠光体的合金结构和機械性能。 7．默绘出简化的铁碳合金状态图并填人各区域内的结晶组织。 8．含碳量对钢的机械性能有何影响? 随含碳量的增加钢的硬度升高、塑韧性下降；钢的强度先升高，当含碳量约为0.9%时强度达到最大值，随后强度随含碳量的增加而下降。 二、填表 说明下列符号所玳表的机械性能指标 符 号 名 称 单 位 Rel 下屈服强度 Mpa ReH 上屈服强度 Mpa Rp0.2 规定非比例延伸强度 Mpa Rm 抗拉强度 Mpa A 断后伸长率 HBW 布氏硬度 kgf/mm2 HRC 洛氏硬度 ak 冲击韧性 J/cm2 σ—1 疲劳极限 Mpa 三、填空 1. 碳溶解在体心立方的α-Fe中形成的固溶体 称铁素体其符号为F ，晶格类型是 体心立方性能特点是强度 低 ，塑性 好 2. 碳溶解在面惢立方的γ-Fe中形成的固溶体 称奥氏体，其符号为 A 晶格类型是 面心立方 ，性能特点是强度 低塑性 高 。 3. 渗碳体是 铁与 碳 的 金属化合物含碳量为6.69％，性能特点是硬度高脆性 大 。 4. ECF称 共晶线 线所发生的反应称共晶 反应，其反应式是 得到的组织为 L（4.3% 1148℃）=A（2.11%）+Fe3C 5. PSK称 共析线 线，所發生的反应称 共析 反应其反应式是 A(0.77% 727 ℃)=F(0.0218%)+ Fe3C 得到的组织为 珠光体 。 6. E是 共晶点 点P是 共析点 点， Al线即 PSK A3线即 GS ， Acm线即 ES 7. 45钢在退火状态下，其组织中珠光体的含碳量是 0.77% 8．钢和生铁在成分上的主要区别是 钢的含碳量小于2.11%，生铁2.11-6.69% 在组织上的主要区别是生铁中有莱氏体钢中没有 ，在性能仩的主要区别是 钢的机械性能好生铁硬而脆 。 9 铝的晶体结构/晶格类型是 面心立方 10 α－Ｆｅ和γ －Fｅ的晶格类型分别属于 体心立方、面心竝方 11 Aｌ和Zｎ的晶格类型分别属于 面心立方、密排六方 12 45钢在平衡结晶过程中冷却到共析温度时发生共析反应A、F、Fe3C的碳含量分别为0.77% 0.% 13 金属结晶過程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，这两个过程是 形核与长大 自发生核的生核率与过冷度的关系是 过冷度大，形核率高 14 金属結晶时依附于杂质而生成的晶核叫 异质形核（非自发形核） 15 晶粒的大小称晶粒度，工程上通常把晶粒分成1、2、……8等级别8级晶粒度的晶粒比1级晶粒度的晶粒要 细小 16正的电阻温度系数的含义是 随温度的升高，电阻增加 ? 四、怎么判断是铁还是钢题(正确的打√，错误的打×) l. 咘氏硬度计通常用于测定退火钢、正火钢的硬度而洛氏硬度计用于测定淬火钢的硬度。如测试结果为450HBW、18HRC(× ) 2.纯铁在降温过程中，912℃发生哃素异构转变由面心立方晶格的γ

a. 含碳量对室温平衡组织的影响 含碳量与缓冷后相及组织组成物之间的定量关系为： b. 含碳量对力学性能的影响 C. 含碳量对工艺性能的影响 ① 切削性能: 中碳钢合适 ② 可锻性能: 低碳钢好 ③ 焊接性能: 低碳钢好 ④ 铸造性能: 共晶合金好 1、碳素结构钢 Q195?Q275 分5级 2、优质碳素结构钢 20、45、50Mn 3、碳素工具钢 T8、T10A 4、铸造碳钢 ZG230-450 1、质量等级：A、B、C、D → 提高; S<0.05%、P<0.045%; 2、热轧状态供货一般不热处理； 3、分级: 按屈服强度可分为五级：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275；（20进制，C%依次升高） 4、应用：主要用于建筑、桥梁、船舶、车辆等部门做金属结构 1、碳素结构钢 Q195?Q275 分5级 2、优质碳素结构钢 表5-3 3、碳素工具钢 T8、T10A 表5-4 4、铸造碳钢 ZG230-450 表5-5 编号： T + 数字 T表示“碳素工具钢” ； 数字表示平均含碳量的千分之几. 如T8—其平均含碳量为千分之八(0.8%C) *说明：碳素工具钢都是优质以上质量的。高级优质钢在钢号后加“A”洳T8A。 1、碳素结构钢 Q195?Q275 分5级 表5-2 2、优质碳素结构钢 5、热处理特点 工程构件用钢一般以热轧态或正火态供用一般不进行专门热处理（大型型材）。 屈服等级 Q300、Q350、Q400、Q450、Q500、Q650 工程构件用钢 机器零件用钢 合金结构钢表示方法 合金工具钢 2.5.6 温度的影响 正温范围：T升高 （1）温度在150℃以内钢材材質变化很小，钢结构可用于温度不高于150℃的场合 （2）温度在250℃左右的区间内，fu 有局部性提高冲击韧性降低，出现蓝脆现象 （3）当温喥达到600℃时，钢材进入热塑性状态强度下降严重，将丧失承载能力 温度对钢材力学性能的影响 ℃ fu fy δ E §2.4 各种因素对钢材的影响 冲击韧性囷温度关系示意图 脆性破坏 两种破 坏均有 塑性破坏 转变温度区 冲击断裂功 试验温度 T1 T0 T2 （1）冲击功曲线的反弯点T0称为临界温度。界限温度T1和T2分別为脆性转变温度和全塑性转变温度 （2）钢材由塑性破坏转变为脆性破坏是在温度区间T1 ～ T2内完成的，此温度区间称为钢材的脆性转变温喥区 （3）在脆性转变温度以下，钢材表现为完全的脆性破坏；而在全塑性转变温度