1、機(jī)械零件在工作條件下可能承受哪些負(fù)荷?這些負(fù)荷對零件產(chǎn)生什么作用? 機(jī)械工程材料在工作中，會受到力學(xué)負(fù)荷、熱負(fù)荷、環(huán)境介質(zhì)的作用。力學(xué)負(fù)荷可分為靜載荷和動載荷兩類。熱負(fù)荷主要指材料的熱疲勞現(xiàn)象和高溫氧化等。環(huán)境負(fù)荷主要包括金屬的腐蝕和金屬的摩擦磨損和老化作用等.金屬材料有哪些加工工藝? 加工工藝性能是指制造工藝過程中材料適應(yīng)加工的性能，反映了材料加工的難易程度。包括鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、熱處理性能和切削加工性能等。格有：體心立方晶格, 面心立方晶格, 密排六方晶格4 晶體缺陷有哪些?他們的幾何特征是: 由于結(jié)晶條件等原因，會使晶體出現(xiàn)某些原子排列不規(guī)則的區(qū)域，這種區(qū)域被稱為晶體缺陷。根

2、據(jù)晶體缺陷的幾何特點，可將其分為以下三種類型：(1）點缺陷：點缺陷是指長、寬、高尺寸都很小的缺陷。最常見的點缺陷是晶格空位和間隙原子和置換原子。（2）線缺陷：線缺陷是指在一個方向上的尺寸很大，另兩個方向上尺寸很小的一種缺陷，主要是各種類型的位錯。（3）面缺陷：面缺陷是指在兩個方向上的尺寸很大，第三個方向上的尺寸很小而呈面狀的缺陷。面缺陷的主要形式是各種類型的晶界，它是多晶體中晶粒之間的界面。5 結(jié)晶時的過冷現(xiàn)象和過冷度: 金屬在平衡條件下所測得的結(jié)晶溫度稱為理論結(jié)晶溫度 (T0)。但在實際生產(chǎn)中，液態(tài)金屬結(jié)晶時，冷卻速度都較大，金屬總是在理論結(jié)晶溫度以下某一溫度開始進(jìn)行結(jié)晶，這一溫度稱為實際結(jié)

3、晶溫度(Tn)。金屬實際結(jié)晶溫度低于理論結(jié)晶溫度的現(xiàn)象稱為過冷現(xiàn)象。理論結(jié)晶溫度與實際結(jié)晶溫度之差稱為過冷度，用T 表示，即T=T0-Tn。6 金屬晶粒大小對機(jī)械性能影響?如何控制結(jié)晶時晶粒的大小?金屬結(jié)晶后的晶粒大小對金屬的力學(xué)性能影響很大。一般情況下，晶粒愈細(xì)小，金屬的強(qiáng)度和硬度愈高，塑性和韌性也愈好。因此，細(xì)化晶粒是使金屬材料強(qiáng)韌化的有效途徑。金屬結(jié)晶時，一個晶核長成一個晶粒，在一定體積內(nèi)所形成的晶核數(shù)目愈多，則結(jié)晶后的晶粒就愈細(xì)小。因此，工業(yè)生產(chǎn)中，為了獲得細(xì)晶粒組織，用以下方法：1增大過冷度 ，增加過冷度，使金屬結(jié)晶時形成的晶核數(shù)目增多，則結(jié)晶后獲得細(xì)晶粒組織。2進(jìn)行變質(zhì)處理，變質(zhì)處

4、理是在澆注前向液態(tài)金屬中人為地加入少量被稱為變質(zhì)劑的物質(zhì)，以起到晶核的作用，使結(jié)晶時晶核數(shù)目增多，從而使晶粒細(xì)化。例如，向鑄鐵中加入硅鐵或硅鈣合金，向鋁硅合金中加入鈉或鈉鹽等都是變質(zhì)處理的典型實例。3采用振動處理 ，在金屬結(jié)晶過程中，采用機(jī)械振動、超聲波振動、電磁振動等方法，使正在長大的晶體折斷、破碎，也能增加晶核數(shù)目，從而細(xì)化晶粒。鋼淬火后為什么一定要回火：回火是零件淬火后必不可少的后續(xù)工序，它是將淬火后的鋼加熱到 A1 一下的某一溫度，保溫后冷卻到室溫的熱處理工藝方法。淬火鋼一般不能直接使用，這是由于：零件處于高應(yīng)力狀態(tài)，在室溫下放置或使用時很易引起變形和開裂淬火態(tài)（M+A）是亞穩(wěn)定態(tài)，使

5、用中會發(fā)生組織，性能和尺寸變化淬火組織中的片狀馬氏體硬而脆，不能滿足零件的使用要求。會火能使這些狀況得到改善，獲得所要求的力學(xué)性能。由于在回火過程中隨溫度的提高逐漸發(fā)生了各種組織變化，鋼的性能也會逐漸改變。軸類零件加工工藝路線：下料鍛造正火粗加工調(diào)質(zhì)半精加工表面淬火及低溫回火磨削加工：正火的目的于得到合適的硬度，便于切削；改善鍛造組織，為調(diào)質(zhì)做準(zhǔn)備。調(diào)質(zhì)是為了使主軸得到主軸得到高的綜合機(jī)械性能和疲勞強(qiáng)度。為了更好地發(fā)揮調(diào)質(zhì)效果，安排在粗加工。調(diào)質(zhì)還為最終（高頻）表面淬火做準(zhǔn)備。2 試說明共析鋼過冷奧氏體在不同溫度等溫冷卻所得的轉(zhuǎn)變組織及其性能的主要特征.答：1珠光體型轉(zhuǎn)變，過冷奧氏體在 A15

6、50溫度范圍等溫時，將發(fā)生珠光體型轉(zhuǎn)變。等溫溫低，鐵素體層和滲碳體層越薄，層間距越小，硬高。2貝氏體型轉(zhuǎn)變，過冷奧氏體在 550Ms 溫度范圍等溫時，將發(fā)生貝氏體型轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為由含碳過飽和的鐵素體和彌散分布的滲碳體組成的組織，稱為貝氏體，用符號 B 來表示。3馬氏體型轉(zhuǎn)變，過冷奧氏體在 Ms 溫度以下將產(chǎn)生馬氏體型轉(zhuǎn)變。馬氏體是碳在-Fe 中溶解而形成的過飽和固溶體，用符號 M 表示。馬氏體具有體心正方晶格，當(dāng)發(fā)生馬氏體型轉(zhuǎn)變時，過冷奧氏體中的碳全部保留在馬氏體中，形成過飽和的固溶體，產(chǎn)生嚴(yán)重的晶格畸變。23：合金 同素異晶轉(zhuǎn)變 鐵素體 再結(jié)晶 淬透性 答: 合金：由兩種或兩種以上金屬元素

7、；或金屬與非金屬元素熔煉、燒結(jié)或通過其方法由化學(xué)鍵組合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。同素異晶轉(zhuǎn)變：在固態(tài)下，同一種元素由一種晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。鐵素體：碳溶解在 Fe 中形成的間隙固溶體。再結(jié)晶：冷變形金屬在加熱時其組織和性能都恢復(fù)到變形前的軟化狀態(tài)的過程。淬透性：一種熱處理工藝性能，表示材料在淬火時獲得淬硬層深度的能力。4.晶面指數(shù)和晶向指數(shù)不同？答：晶向是指晶格中各種原子列的位向，用晶向指數(shù)來表示，形式為；晶面是指晶格中不同方位上的原子面，用晶面指數(shù)來表示，形式為。5.實際晶體中的點缺陷，線缺陷和面缺陷對金屬性能有何影響？答：如果金屬中無晶體缺陷時，通過理論計算具有極高的強(qiáng)度，

8、隨著晶體中缺陷的增加，金屬的強(qiáng)度迅速下降，當(dāng)缺陷增加到一定值后，金屬的強(qiáng)度又隨晶體缺陷的增加而增加。因此，無論點缺陷，線缺陷和面缺陷都會造成晶格崎變，從而使晶體強(qiáng)度增加。同時晶體缺陷的存在還會增加金屬的電阻，降低金屬的抗腐蝕性能。6.為何單晶體具有各向異性，而多晶體在一般情況下不顯示出各向異性？答：因為單晶體內(nèi)各個方向上原子排列密度不同，造成原子間結(jié)合力不同，因而各向異性；而多晶體是由很多個單晶體所組成，它在各個方向上的力相互抵消平衡，因而表現(xiàn)各向同性。7.過冷度與冷卻速度有何關(guān)系？它對金屬結(jié)晶過程有何影響？對鑄件晶粒大小有何影響？答：冷卻速大，則過冷度也越大。隨著冷卻速度的增大，則晶體內(nèi)形核

9、率和長大速度都加快，加速結(jié)晶過程的進(jìn)行，但當(dāng)冷速達(dá)到一定值以后則結(jié)晶過減慢，因為這時原子的擴(kuò)散能力減弱。過冷度增大，F(xiàn) 大，結(jié)晶驅(qū)動力大，形核率和長大速度都大，且N 的增加比 G 增加得快，提高了N 與 G 的比值，晶粒變細(xì)，但過冷度過大，對晶粒細(xì)化不利，結(jié)晶發(fā)生。8.金屬結(jié)晶的基本規(guī)律是什么？晶核的形成率和成長率受到哪些的影響？答：金屬結(jié)晶的基本規(guī)律是形核和核長大。受到過冷度的影響，隨著過冷度的增大，晶核的形成率和成長率都增大，但形成率的增長比成長率的增長快；同時外來難熔雜質(zhì)以及振動和攪拌的方法也會增大形核率。9.在鑄造生產(chǎn)中，采用哪些措施控制晶粒大??？在生產(chǎn)中如何應(yīng)用變質(zhì)處理？答：采用的方

10、法：變質(zhì)處理，鋼模鑄造以及在砂模中加冷鐵以加快冷卻速度的方法來控制晶粒大小。變質(zhì)處理：在液態(tài)金屬結(jié)晶前，特意加入某些難熔固態(tài)顆粒，造成大量可以成為非自發(fā)晶核的固態(tài)質(zhì)點，使結(jié)晶時的晶核數(shù)目大大增加，從而提高了形核率，細(xì)化晶粒。機(jī)械振動、攪拌。2產(chǎn)生加工硬化的原因是什么？加工硬化在金屬加工中利弊？答：隨著變形的增加，晶粒逐漸被拉長，直至破碎，這樣使各晶粒都破碎成細(xì)碎的亞晶粒，變形愈大，晶粒破碎的程度愈大，這樣使位錯密度顯著增加；同時細(xì)碎的亞晶粒也隨著晶粒的拉長而被拉長。因此，隨著變形量的增加，由于晶粒破碎和位錯密度的增加，金屬的塑性變形抗力將迅速增大，即強(qiáng)度和硬度顯著提高，而塑性和韌性下降產(chǎn)生所謂

11、“加工硬化”現(xiàn)象。金屬的加工硬化現(xiàn)象會給金屬的進(jìn)一步加工帶來，如鋼板在冷軋過程中會越軋越硬，以致最后軋不動。另一方面人們可以利用加工硬化現(xiàn)象，來提高金屬強(qiáng)度和硬度，如冷拔高強(qiáng)度鋼絲就是利用冷加工變形產(chǎn)生的加工硬化來提高鋼絲的強(qiáng)度的。加工硬化也是某些壓力加工工藝能夠?qū)崿F(xiàn)的重要。如冷拉鋼絲拉過?？椎牟糠郑捎诎l(fā)生了加工硬化，不再繼續(xù)變形而使變形轉(zhuǎn)移到尚未拉過?？椎牟糠郑@樣鋼絲才可以繼續(xù)通過?？锥尚?。3劃分冷加工和熱加工的主要條件是什么？答：主要是再結(jié)晶溫度。在再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行的壓力加工為冷加工，產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象；反之為熱加工，產(chǎn)生的加工硬化現(xiàn)象被再結(jié)晶所消除。4與冷加工比較，熱加工給金屬件帶

12、來的益處有哪些？答：（1）通過熱加工，可使鑄態(tài)金屬中的氣孔焊合，從而使其致密度得以提高。（2）通過熱加工，可使鑄態(tài)金屬中的枝晶和柱狀晶破碎，從而使晶粒細(xì)化，機(jī)械性能提高。（3）通過熱加工，可使鑄態(tài)金屬中的枝晶偏析和非金屬夾雜分布發(fā)生改變，使它們沿著變形的方向細(xì)碎拉長，形成熱壓力加工“組織”（流線），使縱向的強(qiáng)度、塑性和韌性顯著大于橫向。如果合理利用熱加工流線，盡量使流線與零件工作時承受的最大拉應(yīng)力方向一致，而與外加切應(yīng)力或沖擊力相垂直，可提高零件使用。5為什么細(xì)晶粒鋼強(qiáng)度高，塑性，韌性也好？答：晶界是阻礙位錯運動的，而各晶粒位向不同，互相約束，也阻礙晶粒的變形。因此，金屬的晶粒愈細(xì)，其晶界總面

13、積愈大，每個晶粒周圍不同取向的晶粒數(shù)便愈多，對塑性變形的抗力也愈大。因此，金屬的晶粒愈細(xì)強(qiáng)度愈高。同時晶粒愈細(xì)，金屬體積中的晶粒數(shù)便越多，變形時同樣的變形量便可分散在的晶粒中發(fā)生，產(chǎn)生較均勻的變形，而不致造成局部的應(yīng)力集中，引起裂紋的過早產(chǎn)生和發(fā)展。因此，塑性，韌性也越好。6金屬經(jīng)冷塑性變形后，組織和性能發(fā)生什么變化？答：晶粒沿變形方向拉長，性能趨于各向異性，如縱向的強(qiáng)度和塑性遠(yuǎn)大于橫向等；晶粒破碎，位錯密度增加，產(chǎn)生加工硬化，即隨著變形量的增加，強(qiáng)度和硬度顯著提高，而塑性和韌性下降；織構(gòu)現(xiàn)象的產(chǎn)生，即隨著變形的發(fā)生，不僅金屬中的晶粒會被破碎拉長，而且各晶粒的晶格位向也會沿著變形的方向同時發(fā)生

14、轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動結(jié)果金屬中每個晶粒的晶格位向趨于大體一致，產(chǎn)生織構(gòu)現(xiàn)象；冷壓力加工過程中由于材料各部分的變形不均勻或晶粒內(nèi)各部分和各晶粒間的變形不均勻，金屬會形成殘余的內(nèi)應(yīng)力，這在一般情況下都是不利的，會引起零件尺寸不穩(wěn)定。7分析加工硬化對金屬材料的強(qiáng)化作用？答：隨著塑性變形的進(jìn)行，位錯密度不斷增加，因此位錯在運動時的相互交割、位錯纏結(jié)加劇，使位錯運動的阻力增大，引起變形抗力的增加。這樣，金屬的塑性變形就變得，要繼續(xù)變形就必須增大外力，因此提高了金屬的強(qiáng)度固溶體和金屬間化合物在結(jié)構(gòu)和性能上主要差別？答：在結(jié)構(gòu)上：固溶體的晶體結(jié)構(gòu)與溶劑的結(jié)構(gòu)相同，而金屬間化合物的晶體 結(jié)構(gòu)不同于組成它的任一組元，它是以分子式來表示其組成。在性能上：形成固溶體和金屬間化合物都能強(qiáng)化合金，但固溶體的強(qiáng)度、硬度比金屬間化合物低，塑性、韌性比金屬間化合物好，也就是固溶體有更好的綜合機(jī)械性能。6. 何謂答：反應(yīng)、反應(yīng)和共析反應(yīng)?試比較這三種反應(yīng)的異同點.反應(yīng)：指一定成分的液體合金，在一定溫度