材料热处理考试试题.答案.ppt

2021/2/6 * 答:(P26) 氮固溶于铁素体中会产生“应变时效”。“应变时效”能使冷变形低碳钢在室温放置或加热一定时间后强度增加,塑性、韧性下降。对锅炉、化工容器及深冲零件不利,增加零件脆性,影响安全可靠性。故从“应变时效”角度考虑,氮是有害元素。 但当钢中含有Al、V、Ti、Nb等元素时,它们可与N形成细小弥散氮化物,能细化晶粒,提高钢的强度并减低N的应变时效作用,在这种情况下N又是有益元素。在某些耐热钢中常把N作为合金元素以提高钢的耐热性。 3.钢中的氮元素对钢材性能有什么影响? 4.可控气氛炉在运行过程中当向炉内供气（可控气氛）和紧急停电时的安全操作措施是什么? 答:向炉内供气时:只有在炉温高于750℃时才能通入可燃气体,炉温在850℃以下时一般只通入载气（如RX气或甲醇）,当炉温高于850℃时再通入富化气（如天然气、丙烷或丙酮）。 停电时的操作:在使用可控气氛炉时,必须储备足够的氮气,以应付停电和紧急故障。停电发生时氮气能自动充入。若停电后没有氮气,此时必须打开前门,并在开门前必须在门口可靠地点燃一个火炬,以保证门一打开,炉内气氛即被点燃。 2021/2/6 * 答:（P322） 真空加热特点:防止氧化作用、真空脱气作用、脱脂作用,真空下元素有蒸发作用。 为减少合金元素蒸发可采用的措施:将炉内先抽至较高的真空度,随即充入高纯氩气或氮气,使炉内压力维持在200~~26.6Pa下加热,从而达到满意的效果。 5.真空加热特点是什么?为减少合金元素蒸发可采用的有效措施是什么? 6.晶粒大小对金属力学性能有何影响?怎样控制铸件的晶粒大小? 答:（P34） 粗大的奥氏体晶粒在冷却后使钢的强度、硬度、韧性显著降低,并会导致钢件淬火时变形较大甚至开裂而报废。细小的奥氏体晶粒在冷却后不但是钢的强度、硬度、耐磨性增加,且也可获得高的韧性,变形小。 控制铸件晶粒尺寸的主要途径有:增大过冷度;进行变质处理;在液态结晶过程中采用机械振动、超声波振动、电磁搅拌等可使晶粒细化。 7.简述渗氮件的金相检测项目。 答:（P351） 1）渗氮前原始组织;2）渗氮层深度;3）渗氮层脆性;4）渗氮层疏松检验。 2021/2/6 * 答:（P380）光学显微镜是靠光学透镜——物镜和目镜以及光路系统获得显微组织放大图像的。 （P381）透射电镜结构及成像原理与光镜基本相同,只是用电子束代替可见光,用电磁透镜代替光学透镜。 由电子枪发射的电子束经过加速后通过聚光镜汇聚成一束很细的高能量电子束斑,电子束穿过试样,将其上的细节通过由物镜、中间镜及投影镜组成的成像系统成像,成像最终投射在荧光屏上形成可见的图像供观察或照像。 （P384-385）扫描电镜是利用扫描线圈使经过聚焦的电子束在试样表面上扫描,引起二次电子等各种信号发射,如将二次电子信号经过接受、放大输入显像管,就可在显像管荧屏上形成二次电子图像。 其特点是放大倍数可在20倍到数万倍范围内连续调节;分辨率高;景深大,成像立体感强;可提供多种电子图像,如二次图像、吸收电子像及背散射电子像等。从而获得样品表面的形貌衬度、原子序数衬度及成分分布等信息。扫描电镜主要应用于金属断口的观察与分析,但根据其成像原理也可以用于观察经过浸蚀的金相试样。 8.分别简述光学显微镜、透射电镜和扫描电镜的成像原理,扫描电镜的特点是什么? 2021/2/6 * 答:（P403）频率范围为0.5~10MHz超声波具有直线性,若向被检测材料发射超声波,在传播途中遇到障碍（缺陷或其他异质界面）,由于发生反射、折射、散射或吸收等现象,使其方向和强度受到影响,根据这种影响的方式和大小就可以确定缺陷的尺寸、物理性质、方向、分布方式及分布位置等。 （P404）其特点为:对面状缺陷敏感;检测距离大;检测装置小型、轻便、费用低;检测结果不直观,无客观性记录,对缺陷种类的判断需要有高度熟练的技术。 9.断口的宏观及微观形貌的哪些特征可推断为疲劳断裂? 答:（P394）若断口的宏观形貌特征是由裂纹源区、裂纹扩展区和最终瞬断区组成（见P394图4.4-13）。其微观形貌基本特征为:在电镜下观察到的疲劳条带或称疲劳辉纹（疲劳条带具有一定的间距,在某些特定的条件下每条条纹与一次应力循环相对应）,这样的断口则为疲劳断裂。 10.简述超声波探伤的原理和特点。 2021/2/6 * 三、综合应用题（每题8分,共计40分） 1. 试画出Fe-Fe3C相图的简单示意图,简要说明T12钢（过共析）的平衡凝固过程。(要求画出各温度区间的简单组织示意图即可) A B C D E H J G S P K F N Fe Fe3CC 0.0218 0.77 2.11 4.3 C%→ Fe-Fe3C相图 ←℃ L L+A A A+