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1、机械制造基础作业二机械制造基础作业二 答案答案1、说明晶粒粗细对力学性能的影响。 一般情况下，晶粒越细小，金属材料的强度和硬度越高，塑性和韧性越好。 因为晶粒越小，晶界越多。晶界处的晶体排列是非常不规则的，晶面犬牙交错，互相 咬合，因而加强了金属间的结合力。工业中常用细化晶粒的方法来提高金属材料的机械性 能，称为细晶强化。 晶粒的大小与过冷度和变质处理密切相关： 过冷度：过冷度越大，产生的晶核越多，导致晶粒越细小。通常采用改变浇注温度和 冷却条件的办法来细化晶粒。 变质处理：也叫孕育处理。金属液中晶核多，则晶粒细小。通常采用浇注前添加变质 剂的办法来促进晶核产生，以拟制晶粒长大。2、你如何理解
2、相与组织，指出 Fe -C 状态图中的相与组织。相与组织相与组织 相是指材料中结构相同、化学成分及性能同一的组成部分，相与相之间有界面分开。 “相”是合金中具有同一原子聚集状态，既可能是一单相固溶体也可能是一化合物；组织 一般系指用肉眼或在显微镜下所观察到的材料内部所具有的某种形态特征或形貌图像，实 质上它是一种或多种相按一定方式相互结合所构成的整体的总称。因此，相与组织的区别 就是结构与组织的区别，结构描述的是原子尺度，而组织则指的是显微尺度。 合金的组织是由相组成的，可由单相固溶体或化合物组成，也可由一个固溶体和一个 化合物或两个固溶体和两个化合物等组成。正是由于这些相的形态、尺寸、相对数
3、量和分 布的不同，才形成各式各样的组织，即组织可由单相组成，也可由多相组成。相组成物与 组织组成物是人们把在合金相图分析中出现的“相”称为相组成物，出现的“显微组织” 称为组织组成物。 组织是材料性能的决定性因素。在相同条件下，不同的组织对应着不同的性能。Fe -C 状态图中的相与组织状态图中的相与组织1). 铁碳合金基本相 铁素体 奥氏体 渗碳体2). 铁碳合金基本组织 三种单相组织；三种双相组织 铁碳合金基本组织 组 织定义符号C 溶解度 /%结 构性能特点铁素体F00.02体心立方软、韧奥氏体A02.11面心立方塑性好单项渗碳体Fe3C=6.69斜方硬、脆珠光体P=0.77体心立方+斜方
4、综合性能好高温莱氏体Ld=4.3面心立方+斜方硬、脆双项低温莱氏体Ld=4.3体心立方+斜方硬、脆3、说明 F、A、 Fe 3C、P 的名称、含碳量、晶体类型及力学性能特征。F：铁素体，含碳量 0.006%0.0218% 体心立方晶格 力学性能特征见教材 p16 倒一段。A：奥氏体，含碳量，2.11% ，727时含碳量为 0.77%，面心立方晶格 力学性能特 征见教材 p17 第六行。Fe 3C：渗碳体，含碳量为 6.69%，金属化合物，复杂的正交晶格 ，力学性能特征：硬度很高 HBW800，塑性、韧性几乎为零，脆性很大，延伸率接近于零。 P：珠光体，含碳量为 0.77，铁素体和渗碳体组成的机
5、械混合物。 其形态为铁素 体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相物 。力学性能特征介于铁素体和渗碳体之间 ,强 韧性较好.其抗拉强度为 750 900MPa,180 280HBS,伸长率为 20 25%,冲击功为 24 32J.力学性能介于铁素体与渗碳体之间 ,强度较高,硬度适中,塑性和韧性较好 b=770MPa,180HBS,=20%35%,AKU=2432J . 4、依 Fe -C 状态图分析缓慢冷却条件下 45 钢和 T10 钢的结晶过程与室温组织，并划出各 自的冷却曲线。 答案：45 钢为亚共析钢，其结晶过程与室温组织，冷却曲线参考课件中亚共析钢部分T10 钢为过共析钢，其结晶过程与室温组织，冷却曲线参考课件中亚共析钢部分
