《金属学及热处理》_郭海华 习题及解答.docx

习题1（第一章力学性能）1 .塑性指标在工程上有哪些实际意义？型性是指材料在破坏前所能产生的最大塑性变形旎力,也性好的材料可以旭利地进行锻压、轧阴等加工：在超教情况下不至突然断裂而提高了工作安全性.2 .提高金属材料的强度有什么实际工程意义？材料抵抗变形和破坏的能力称为强度,强度指标的具体含义是材料单位面枳上所旎承受力的能力，强度的提高，建味着在同样外力的情况下，材料的横嵌面积可以减小，Iti终可以节约材料，降低成本；同理，强变的提高,在相同横岐面枳的情况下，材料承受外力的能力提高了，可以用于要求更高、更重要的加工制造.3 .金,弧疲劳Wr裂fI哪些特点？防止金尿疲劳断裂的方法有哪些？在交变力作用下，金属会发生疲劳断裂现象，材料抗疲劳断裂的能力称为疲劳强度，疲劳利度是指在交变力作用下.材料经无限次应力荷环而不断裂的的大应力值.这个最大应力值往往低于材料的屈服强度（如很多材料是其屈服强度的0.30.6倍），这说明交变力比静力具有更大的破坏性：其次疲劳断裂没有明显电性变形的过程突然断裂具有更大的危险性。防止措施有：合现选材，然少氧化、脱碳、裂纹、夹杂等缺陷；改善零件结构形状：减少开孔、挖槽、缺”等，尽展避免尖角和裁面突变，避免引起应力集中：降低零件表面粗糙度，应一景减少刀痕、第痕、擦伤、腐蚀等表面加工扭伤：采用各种表面强化处理如沙碳、沙躯、表面淬火'喷丸和浪JK等在材料表面形成一定深度的残余H加力.4,某厂购入一批40钢,按相关标准规定其力学性能指标应为：RAN340MPa.RmH54OMPa.Z45%.验收时.IR样将其制成心Iomm的试样做拉伸试验,测得双.4KN,M7.1KN,断后口.径流=Z3m,请计算相大力学性能，判断该批钢材是否合格.答：氏广9计算得该材料AU=400MPaSORn=-计算得该材料屈-600MPa*Z=务二区X1.oO%计算得该材料Z=46.7%(I)结晶过程如下：由图4-7：含碳依045%的钢为亚共析剂，合金在冷却至GS践之前，己结晶出全部的奥氏体(WC=O.45%).当冷到GS线上时,开始在A品界上析出F.并随温度的下降,I：量不断增多,A家不断减少.F含磁及沿GP线变化，而剌余奥氏体碳含量则沿GS线变化”当温度至727C时，F的成分达到P点，剩余A含域到达S点发生共析转变，形成珠光体,此时.铜的组织就由先共析铁索体和珠光体组成.共折线温度以下.铁素体将析出三次海硬体.但其数限很少，可以忽略.故该合金的室温组织可以认为是铁素体与珠光体.(2)相和如妲组成物的占比1)姐织如成物的相对含地：组织：帙素体珠光体.铁素体含量用QF表示,珠光体含筮用Qr表示，室淑株素体含碳Ift为0.0008%：QF=(0.77-0.45)/(0.77-0.0008)11.6%Qp=1.-41.6%=58.4%2)相组成物的相对量铁碳合佥均由铁索体7卷碟体两相组成，铁素体用QF发示，海碳体用QEIC表示，室温铁素体含碳最为0.0008%；QF=(6.69-0.45)/(6.69-0.0008)=93.3%Qm=I-93.3%=6.7%3、某钢材仓库积压了许多钢材(退火态)，由于钢材混杂，铜的化学成分未知，取其中一根经金相组织分析后,其组织为P中e3C.P占93%.试根据帙碳相图计算此钢材含碳量:大约是多少？由组织P+Fe3C,可知该钢属于过共析剂设其含碳处为戒，根据铁碳相图及杠杠定律：Qr=<6.69-x)/(6.69-0.77)=93%解得xg1.2此钢材含碳量约为1.%。4 .简述钢的成分、室温平衡组织及力学性能之间的关系.立共析铜平衡组织为F-P,共析钢为全部P：过共析钢为P+Fe3C0组织不同，但均由F和FeSC两相构成，Rg碳含量增加,Fe3C6t增加.合金便度提高,电性和韧性下降：当碳含St小于M.随碳含ht增加，强度增高：当碳含量达1%后，由于FcsC数量多并沿晶界呈网状分布，使强度将随碳含量的增加而下降，5 .我用何种简便方法Ur将形状、大小相同的低碳钢与白口铸铁材料迅速别开？最简单的办法就是用钢维刀挫磨材料表面,白口带铁小于1.3C将,硬度高.挫害费力、打滑：低碳钢碳化物少.更软,有明显划痕和损伤.也可以用榔头分别敲击，声者比较清脆、悠长的是钢材，声音沉闷、出促的是铸铁,6,试应用铁/合金状态图知识卜列何甥：（1）为改变钢的力学性能而进行热处理时,为何一定要加热到学淑度以上?而起走机起吊H物却用钢丝绳（用高（2）为何绑扎物体时皎用铁丝（用低碳钢制成硬例制成）？（3）tt1.E渊高碳钢料时为何比爆低碳钢料时费力，I1.IK条更易磨损？（4）为什么铸造介金常适用接近共品成分的合金,向梁性成形合佥常选用取相固溶体成分合金？（1）钢力学性能要发生大的变化，必须有相的改变,钢加热到AI温度以上才会引起相变。（2）根据碳钢性能变化总体趋势wc:FIR3Cf-Rm,HRCA,j.高碳期含碳量高.抗拉强度好,适合吊重：低碳网含硬敢低.里性好,易于弯曲变形适合搠扎.（3）高碳钢含碳设高，碳化物数豉多,现度高、耐磨性好：低喘钠含喘靛低，高碳化物少，比较软。所以锯高碳钢料时更费力，锯条更容易磨损，（4）因为共晶成分结晶温度葩阳窄，铸造流动性好，易于铸造成型.而单相固溶体成分的合金，型性好,变形抗力小,易于加工成型.习题5（金属的塑性变形、再结晶与强化）I.简述金JW在受到定外力时,为何会发生滑移，其实质是什么?晶体滑移第一种途径是晶体的一部分相对于另一部分作整体滑动，称为刚性滑移。许多研究表明：刚性滑移所需外力很大.在实际金属存在很多晶体块陷的条件下,其滑移并非刚性潜移，而是通过位错运动实现的，阻同位错运动即可阻碍金属的玻性变形，从而使覆度提高。2 .何为加工硬化?产生加工硬化的鼠因是什么?加工硬化在金典加工中有什么利弊?陶芾金属变形的的增加，金属的龙度、硬度升高，型性、物性卜降的现象称为加工硬化（或冷变形强化）.因型性变形时位错密度增加，位错间交互作刖增强,相互组结，对位错运动阻力增大：同时亚晶界的增多，均使覆度提高，实际生产中常通过冷轧、冷拔,利用加工坡化现象以提高钢材强咬.但当我们需要材料持续变形时，加工硬化现象又会使皿力挣续增大，如果再继续加大外力促使材料继续变形.将会使材料彻底丧失塑性,最终皆致腌断而报废，3 .金经冷里性变形后,组织和性能会发4：什么变化？（I）产生加工使化现象：（2）产生各向异性：纤维处织和织构的形成，都会使金属性能出现各向异性；（3）影响金瓜物理性能和化学性能：缎性变形使金M晶格发生三变,变形储存的能量增大了原子的活动能力,分别使电阻、耐腐蚀性等发生改变。（4）产生残余内应力：由于各部分之间受力不均导致各部分变形不均匀，从而使各部分之间产生或残存相互作用的内应力。1.在室温下对铅板进行弯折,越弯越硬，而租隔一段时间后再进行弯折，1板又像最初一样柔软，这是为什么？开始对铅板进行弯折时.会首先发生加工硬化现象,材料强、硬改提高,感觉越弯越硬。由于铅的再结晶温度约32.6C,低于室温，因此，在室温下经梨性变形后，材料又会开始一个回更与再结晶过程。室温下对错进行折弯属于热加工，这种热理性变形引起的加工硬化过程和In1.复再结品引起的软化过程几乎同时存在，这时的回复和再结晶是动态的，硬化效果可随着婚性变形立即产生，而软化过程需要一定的时间所以在和隔一段时间后，软化过程来才能将加工硬化观望完全消除，使铅板恢复最初的缎物性.5 .分析金属细化晶粒以后，不但强度高.而且阴性，韧性也好的原因。品界原子排列紊乱,品界有阻碣位错运动和晶体滑移的作用.晶粒愈细小,多品体的晶界总面枳愈大，其阻碍作用就愈大，期金属和合金的强度愈面i；同时，晶粒愈细小，位向分布增多，滑移的机会增多,可以分批滑移,使金属塑性提高：晶粒愈细小，在突然受我时.变形可迅速分散到更多的晶粒中，使受力更均匀，吸收更多的冲击功，韧性提高。因此，细化晶粒的同时提高佥属和合金的覆度和般性、制性。6 .在制造齿轮时有时采用喷丸法（将金属丸啧射到零件表面）使齿面强化.试分析强化原IS-喷丸法就是将高速的金属舛丸喷射到工件表面，撞击金属,使之产生一定量的理性变形而发生加工饿化以提高金属强度.同时表面残氽肝应力,还可有效提高零件的疲劳抗力。经喷丸处理后的零件其使用寿命可提高5倍以上.7 .用一冷拉纲丝邳吊装一大型工件入炉，井随工件一起加热到1000,加热完毕再次吊装该工件时,钢丝绳发生断裂,试分析其J因.吊装用的冷拔钢丝绳是将其索氏体化后经冷拔制成,利用加工硬化效应提高其演度的（Ifc=O.8%,强度可达300。MPa）.当放在100（TC炉中加热时.钢弹绳将奥氏体化,在随炉冷却或出炉空冷过程中，钢丝绳组织将变为珠光体类组织，其强度降为100oMPa左右，铜丝绳抗拉龙度显著降低，导致吊重时断裂.习题6（钢的热处理）1 .本麻细晶松钢的奥氏体晶粒是否一定比本就粗晶粒钢的细，为什么？不一定.本质晶粒度表示A品枝长大的颈向.本质细晶粒钢足指制在特定的加热条件下，A晶粒不容易长大；而本质粗晶粒钢则相反。但当超过规定的温度，阻止A晶粒长大的碳化物也溶解后，本质细晶粒钢的A品粒并不一定比本质用品粒钢的细。2 .低碳钢板硬位低，可否用淬火方法提高其硬度？用什么办法能显著提高其现度？低搂剂不宜用淬火方法获得商硬度，因为搬含浆低，淬火后的低碳马氏体硬度不是很高：可通过冷阴性变形产生的加工便化效应来提高侵度：还可采用溶碳淬火低温回火的方法，提高表面硬度.3 .20钢采用表面淬火是否合适？为什么？45铜进行涔吸处理是否合适？为什么？20刖采用表面泮火不合适.20制碳含量太低,表面淬火后硬度提高不大：45纲进行渗碳处理不合适，因为45例的砂含累为中碳，会M悔渗碳速度，且经淬火-低温回火后，零件心部的演度有余，而韧性不足，满足不了零件表硬心韧的性能需求。1.为什么亚共析钢热处理时快速加热并适当保温可提高其J®服强度和冲击物度？可使加热时所形成的A晶粒细小且均匀，在附后冷却转变得到的组织也细小均匀，获得细品强化,使屈服强度和冲击切度同时提高.5.热轧空冷的45钢,加织为什么能细化？拄轧是在奥氏体区间内进行的热塑性变形，其淑度高于钢的再结晶温度，热轧后随即发生再结晶,控制好终札制度、冷速等因素即可获得晶粒细小的奥氏体：之后再经空冷（正火），使奥氏体转变为祖钮较为细小的索氏体（三）。6,分析图6-36的实验曲线中硬哎地碳含量变化的原因，图中曲线1为亚扶析钢加热到Ac3以上，过共析上加热到ACm以上淬火后,陶钢中碳含员的用加钢的硬度变化曲线：曲线2为亚共析钢加热到Ac3以上，过共析钢加热到RCI以上淬火后,随钢中碳含量的增加制的硬废变化曲线：曲线3表示也碇含此增加,4氏体快度的变化曲线.3条也我呈现的整体越势是：马氏体发度随碳量增机而显著升高,但当碳含量趣过0.6%时，硬度增长Q势下降。这是因为含碳叱超过0.6%后，残余奥氏体量也随之增加的原因。3条面我.中正共折钠部分加热温度都是高于Ac3以上，因此成度曲也一致。过共折铺邮分因浮火备件不同出现息异：面线I是过其析徊而于ACCm加热淬火时的情况，因碳化物大缺溶入奥氏体中使MS点下降.残余臾氏体量增多,导致淬火制的硬度下降.由我2是社共析纲加热温度介于ACCm和Ae1.之间时，因碳化物溶入奥氏体更少，Ms点温或相对更而，残余奥氏体琏也更少，因此淬火铜最终硬度随破含用的变化不大，也战3采用光全洋火并进行冷处理，便奥氏业几乎金部转化为马氏体时所茨芥的最高比度。这个硬度但在一政情况下是用以达到的。图6-36硬度1碳含fit变化曲观图6-37冷却转变曲跳7.分析将共折钢加热到奥氏体区后,按如图6-37所示的冷却曲线冷却，各应得到什么组织？各M干何神热处理方法？（八）M+Ar.单液淬火：M*Ar,分级淬火；(c)T÷M÷Ar,油中淬火：(d)一一Bm等温淬火：(e)-S,正火：3一一P.退火：(K)P.等温退火。8 .将门2钢加热到AC1.以上，按如图6-38所示各种方法冷却,分析其所得到的组织.（八）Y+粒状Fe3C*AH：(b)B+Y+粒状Fe3C+AH；(c)B卜一粒状Fe3C°9 .某钢的连续冷却转变曲线如图639所示.试指出该纲按图中如)、(c).(d)速度冷却后知到的室温组织.（八）M+Ar：(b)B+M+Ar：(c)F+B+M+Ar；(d)F+P。1.简述刀具对IM的性能要求：并比较碳素工具钢、低合金刃具纲、高速棚的性能特点,分析三类钢各适合制作什么样的刀具.（1）刃具钢切削时承受着压力、弯曲力和强打的冷撩力，因切削发热，力部温强Ur达500-600C,此外，还承受一定的冲击和酸动.因此.刃具钢应具有高硬度，一般在60HRC以上；高热硬性，即在海温下保持高硬度的能力；足筋的切性，防止刀具断裂和责刃.（2）媵素工具钢：高硬度高耐磨,热硬性低，工作温度约200C,适合手工低速切削软材料的刀具，I7J,木工刀具等：低合金刃具纲：高硬度高耐磨,热硬性有所提诙,工作温度约300C,适合低速机用切削较硬材料的刀具,如低速切削铝、铜、软铜等材料的车刀、铳刀、刨刀等；高速铜：高硬度高耐磨，热硬性进一步提高，工作温度约600C,适台高逑机用切削硬材料的刀具，如各类高速诜刀、钻头等.5.（1）请说明H18C小钢中各令金元素的作用是什么？（2）有人说“由于高速钢含有大最合金元素,故淬火后其使度比其他工具例高正足中干硬度高才适合高速切削”这种说法是否IEfift,为什么?（I）W,Cr.V在淬火过程中完全溶解在马氏体中，在其后的560IC回火时，从马氏体中弥散析出大批高怏废碳化物.从而产生二次彼化现望,使钢获得高硬度（65HRe）和高热硬性（600'C）.其次，合佥碳化物在淬火加热时极难溶解，具彳i细化晶粒改善韧性，【可时提高耐廨性的作用；合金元索还有提高钢淬透性，减少淬火变形的作用。（2）说法错误，错误有2处：首先钢淬火后的硬度主要取决于钢的含碳衣，基本与合佥元素无关；其：只是硬度高还不能用于微速切削，还需要钢具有好的热硬性。6.按要求填我材料类别划城部分含义G终热处理工艺典型应用08F冷冲压钢沸的例退火、正火仪表板、汽车驾驶室部板Q235-碳素结构钢屈服艰度最小值一银不淘热处理建筑、桥梁、汽车构件20Cr合金速碟钢用c%0.2%港碳+淬火+低回拖拉机齿轮、活生销40Cr合金调皮钢MrCsW0.4%调侦+去淬+低回机床齿轮、轴；连杆、想怆65Mn碳素弹黄钢本身含毡JIt较商淬火+中温网火沙发弹黄、发条T1.OA碳素工具钢高级优质淬火+低温网火锯条、小型冷作模具中含有大量粗大的鱼件状共晶莱氏体（以共品碳化物为主的组织）便度高地性大,如在材料中存在大颗粒、带状或网状等莱氏体，就会显著降低钢的强度、制性，很易引起刀具崩刃和脆断，这线共品砍化物来自于液体结晶，不能用热处理方法消除，需采用锻造，反复撤粗、拔长，以破砰碳化物，使其呈小颗粒均匀分布.（4）下列零件或构件要求材料具有哪些主要性能？应选用何种材料（写出典型材料牌号>,应采用轲林热处理?大桥纲结构Q345出厂时已正火处理汽车齿轮20CrYnTi海碳+泮火+低潮回火钺床钺杆38CrYoR1.A调质+渗翅汽车发动机气阀弹费50CrV淬火中温回火凸轮轴40Cr调鲂收割机刀片T1.oA或9SiCr淬火+低温回火汽轮机叶片20Cr1.3淬火+高温回火硫酸、硝酸容渊06Cr1.8Ni1.1.Ti固溶处理习题8（铸铁）I.龄铁和碳钢相比，在成分、组织和性能上有什么主要区别？成分：碳炳0.02%WHCW2.11%,铸铁含碳量更高：vc>2.11%；组织：碳钢F+F3C（少铸铁：F+FcC（多）或：F+G、P+G、F+P+G性能：铸铁因为组织中存在更多的Fc3C.具行硬度高、耐磨性更好的特点.但其强度、咽性、韧性、疲劳抗力均比钢更低。2. C,Si、MtuP、S元篇对铸铁石墨化有什么影响？为什么三低（CSi,Mn1.tt）一高（S高）的锌帙易出现白口?（1C和Si对铸铁石墨化起决定性作用，是强烈促进石墨化的元素，C、SiW1.if.石鬓化越容易进行.Si对石墨化影响大约为C的三分之一.P是做崩促进石期化的元素.但由于转帙中含P量低.对石墨化的影眄并不显著S是强烈阻碍石瓶化的元素，它促使济铁出现白口组织。Mn是阻碍石墨化的元素，但由于Mn能部分抵消S的有害影响，可以间接起到促进石矍化的作用.<2>因此,促进石化的元素GSi以及Mn含/越低，强烈阻碍石融化的S而,石要化越不容易进行，也就是易出现白口了，3. H果形态是影响铸铁性能特点的E要因素.试分别比蛟说明不同的石墨形态对灰铸帙和琼墨铸铁力学性能及热处理工艺的影响.锌钛中最常用的是灰口铸铁，其中石盘形态主要有片状（灰铁、团然状（可锻铸铁）、球状（球墨铸铁等,在石爰总数加相当的情况下,精秩的性能主要受石墨形态的影响.灰铸铁的石城呈片状，它引起的应力集中程度最大，球墨铸铁中石黑呈球状，应力集中程度最小，对翦体的制裂作用也JR小（相同体积的条件卜，球形的表面积最小）.因此，琼铁比灰铸铁具有更高的强度和韧性.可锻铸铁介于二者之间.热处理仅能改变铸铁场体殂织，不住质变石来形态，因此它为灰铸铁力学性能的改善是有限的,灰铸铁常用的热处理有退火、自然时效、表面热处理.由于球鬓铸铁石展对基体影响大为然少,通过热处理可使基体组织充分发挥作用,球铁拥有与钢相似的多种热处理，有退火、正火、调质、等湿淬火等，可以获得不同性能满足不同的应用需求.4. 在灰铸铁石墨化过程中，若第、第：阶段完全石墨化，第三阶段石果化完全进行、部分进行、没有迸行时，分别获得什么组织的铸铁？当第三阶段石墨化完全迸行时：铁素体十石墨：部分进行时：铁素体+珠光体+石墨没有诳行时：珠光体+石舞.5,球携铸铁的性能特点及用途是什么？球里恃帙是通过球化和孕育处理御到球状石矍.球状石墨对基体的刈裂作用和应力集中作用更小，与片状石展和团IR状石班相比,球摄铸铁的力学性能最好，夔体强度的利用率高达7O%9O%,球墨铸铁可与相应基体组织的铸钢相媲美，对于承受静载荷的零件，用球墨铸铁代替铸钢.特别利于形状打架零件的成型,与可俄的帙相比，还具有生产刑期短、不受铸件尺寸限制等特点。球墨钝狭中的石墨球愈小、愈分散，球果钝铁的强度、理性、与切件愈好.球墨铸秩还具有其他的优良性能,如铸造性能、减摩性、切削加工性等.球名恃帙能通过各种然处理改变其性能.上妾川于各种曲轴、凸轮轴、连接轴、连杆、齿轮、一合器片、液压缸体等等部件.6 .和钢相比，现墨铸铁的拄处抻有什么异同？钢的组织本质上是以铁素体为基体，混合浅碳体或其他碳化物构成，这些暖化物都是从奥氏体中首先析出之后形成的，组织中没有从液体直接结晶形成的碳化物，所以热处理即可改变基体.也可改变其中碳化物的形态和分布.球级铸帙是灰11t铁中的一种，它的组织本质上是钢的基体+球状石舞,而灰门铸铁是第一阶段、第二阶段均石墨化的铸铁，其中第二阶段从奥氏体中析出的石矍相对较少,因此.宜接从液体中形成的石墨（一阶段）更多.这些石墨的形态、分布是不旎通过热处理改变的，因此，球铁的热处理主要是改变她体的热处理。7 .HT200.HT350、KTH30Of6、QT100.QT600各是什么铸铁？各具有什么样的基体和石里形态？说明它们的力学性能特点及用途.HT200是灰铸铁，延体为珠光体，粗大的片状石？S.其抗拉强度不低于2OOMPa,用于承受大坡荷和整理要的零件,如气缸体、齿轮、齿轮箱、机座、飞轮、缸套、活塞、联轴器、轴承座等.HT35O为孕方灰铸铁，基体为珠光体，细小的片状石墨。其抗拉强度不低于350MPa.用于承受高敦荷的理要零件,如重要设备床身、机座、受力较大的齿轮、凸轮、高压油缸、滑阀壳体等。KTIBOO-06为级心可锻铸铁,基体为铁索体，团JK状石墨，其抗拉强度不低于300MPa.伸长率不低于6%,用于弯头、三通管件,中低压阳门等.QT400为球柔体铁，电体为铁素体，球状石墨。其抗拉演度不低于400MPa,用于承受冲击、振动的零件.如汽车、拖拉机的轮毂、驱动桥无、拨叉.压缩机高低出气缸.电机外克.齿轮箱、机器底座、电动机架等.QT600为球疆铸铁，旗体为珠光体+铁素体，球状石墨,其抗抗强度不低于6（K）MPa.用于承受大我荷、受力红杂的零件.如汽车、拖拉机的曲轴、连杆、凸轮轴.部分磨床、铳床的主轴，小型水轮机主轴等。习题9（有色金属及硬质合金）1.填空题（1）根据铝合金的成分、组织和工艺特点，可以将其分为变形铝合金与%造铝合金两大类.（2）将铝合金进行固溶处理以茯也过饱和固溶体.通过时效过程获得细小弥侬分布的笫：相，使母相产生品格嗡变，阻碍位错运动，引起强哎和硬度显著增高。（3）超硬铝合金具有良好的J型性但疲劳性能较差,耐热性和耐蚀性也不高.（4）铸造铝硅合金Z1.Si1.2的组织为极大叶状的硅晶体,通过变质处理细化组织，可显著提高合金强度和蝴性。（5）钺声钢能通过固溶处理和人工时效进行强化,以获得高的舛性极限、疲劳抗力和耐蚀性、耐磨性及耐低温特性。（6）在铁合金中加入含金元素提高合金的耐蚀性（或耐热性等性能：通过固溶处埋+时效处埋的热处埋强化提高强度.（7）钛在8S2C时会进行-Ti向B-Ti的转变，晶格类型从密C六方晶格转变为体心立方品格.（8） +B型钛合金越只。型钛合金和型钛合金的优点,强僮高，空性好，具有良好的热强性、耐饨性和低温韧性，其中应刖G为广泛的是TC4。（9）变形铝合金按能否热处理强化可以分为可热处理给合金和不可热处理船令金.（10铜合金按成形方法分类变形铜台色和铸造铜介北。（11）常见轴承合金根堀主要成分可分为锡基轴承合金、铅基轴承合金和铭基轴承合金2.简答题（D何种铝合金宜果用时效强化?何种铝合金宜采用变形强化?硬铝合金及超硬铝合金采用时效强化,防锈铝合金采用变形强化。（2）变形铝合金包括哪儿类？航空发动机活塞、飞机大梁，E机蒙皮应选用哪种裙合金？我国传统变形铝合金的分类方法是依据其性能特点来分的，分为四类,即防钠铝合金、硬铝合金、超硬用合金和锻铝合金。航空发动机活潴：依造铝合金飞机大梁：切硬铝合金飞机蒙皮：WJ愕合金（3）脱落是些合金时效强化过程中出现的现叔.试说明脱得过程的析出相转变过程步骤,并说明合金的性能的变化。时效脱溶简称时效.，固溶体自高温急冷到固态溶轿度曲线以下，出于冷却速度快,第二相（如铝合金B相）来不及析出，形成了过饱和固溶体，然后在较低的温度下这种不稳定的过饱相固溶体将逐渐向稳定状态转变，的希时间变化发生脱溶分解,随时效温度和固溶体合金成分的不同，时效脱溶过程中会析出各种弥散分布的亚稳定沉淀相（如书合金0”相.这种亚棺定沉淀和与母相共格或局部共格,（史母相产生晶格的变.阻码位错运动，引起强度和硬度显著地高,但塑性、韧性则降低，时效脱溶是一种金属的强化方法,也称时效强化或沉淀硬化.（4）下列零件分别应选择哪种钢合金:弹壳、钟表齿轮、海级精密弹簧、发动机轴承？弹壳：普通黄铜H68钟表齿轮：特殊黄桐HAI59-3-2高级精密弹黄：铝青铜QAr7、倍者铜QBe2发动机轴承：特殊黄铜HPb59、镀青铜QBe2习题10（机械零件选材及工艺路线分析）1 .以你在金I.实习中用过的几种零件或具为例，简要说明它们的选材方法.榔头：T7T8冲击力大含碳盘相对最低；据条：T1.O冲击力相对更小含碳St相对更高一些：建刀：T12T13冲击力相对进一步减小，含碳及相对最高。2 .有一根45蝌制造的轴,使用过程中出现磨损，表面组织为Nm+T,硬度约45HRa心部组织为F,S.硬度约20HRC,其制造工艺为:锻造一正火一机械加工一,勺频去面淬火（油冷）一低温回火一机械制加工试分析其磨损原因,提出改进办法.磨损主要是衣面硬度不够，45钢经部火和低温I可火后硬度可达55HRC左右.窕我原因是表面纲织中除了M»外还有一部分T,这是淬火冷速不够造成的。在油冷状态"由于45铜是碳素纲,泮透性不高.冷却时只有以外层冷速大于材料临界冷速Vk获得了4氏体（经低温回火为MG,表层其余组织为T。改进办法是调节好高短淬火版率控制好加热深度,然后采用水冷.如果还不能湎足使用要求，还可以换成港碳钢，将表层最终硬度提高到60HRC左右.3 .某结构划架的热作模具，其蚀收要求为5055HRC,试选用合适的材料，确定其加工工艺漉程并加以说明其中热处理的作用.热作模具因为在高温下工作，材料必须具有高的热硬性，而高的热硬性是通过高温回火来获得的(500-650X?)；热作模具因为要提环热疲劳抗力的原因.含瓶量不能过高,一般为中碳能围1.般WCQo30.5%).因此现度5055HRC同于高硬度要求.为获得此高埋度要求,首先要选择热作模具中的高含碳量，其次，材料中应含有充分的产生二次硬化的合金元素.W,Mo,V等.其次，考虑到是“结构复杂的热作模具”，其对淬透性的要求高(以保证低的变形度和育精度)、变形抗力要求也喜。应该选择含有有效提高淬透性的元素，如：Cr.Mo等.综上，可选择高合金热作模具制4Cr3Mo3W4VNb-4 .按表中所列工件在备选材料中选择合适的材料，并确定其最终热处理方法，备选材料：38CrMoA1.40Cr.45.Q235、T7、T1.O、50CrV.16Mn.W18Cr4VKTII30006、60Si2Mn,Z1.102、ZCuSnIOPkYGI5、HT2(X)序号工件材料K热处理1车辆谖冲弹簧60Si2Mn淬火+中温回火2蝶丝刃T7淬火+低温回火3发动机连杆螺栓IOCr泮火+高温I可火4车床屋架顶针T1.O泮火+低温回火5自行车车架16Mn不需6电风麻机充Z1.102不需7车床丝杠螺用45调质+表面淬火+低温回火8自来水管对头KTH300-06石墨化退火9机床床身HT200时效+表面淬火10镣床镣杆38CrMOA1.A调桢+表面漆氮11机用大钻头W18CrV淬火+多次御温回火12普速机床地脚螺栓Q235不需13发动机抻气典弹簧50CrVA滓火+中温回火14高速粗车铸铁军刀YG15不需