发布时间 : 星期一 文章安徽工业大学2011金属材料学复习思考题及答案更新完毕开始阅读
金属材料学复习
3、可锻铸铁的成分与灰口铸铁相比，有何特点？其生产分几步？ 答：1、特点：①可锻铸铁石墨呈团絮状，灰口铸铁石墨呈片状； ②可锻铸铁强度、塑性、韧性都都比灰口铸铁好。 ③可锻铸铁的合金成分比灰口铸铁略低。 可锻铸铁生产分两步：1）生产白口铸铁；
2）石墨化化退火（900-980度,15h ） 4、球墨铸铁的生产过程如何？
答：铁液→球化处理和孕育处理→铸造→热处理
球化处理和孕育处理：球化剂用稀土镁合金，试石墨呈球状析出，孕育剂用硅含量75%的硅铁，促石墨化使石墨细化，分布均匀；
铸造后热处理有：去应力退火，石墨化退火，正火和调质处理，等温淬火处理，表面淬火，化学热处理 第九章 铝合金
1．以Al-4%Cu合金为例，阐述铝合金的时效过程及主要性能（强度）变化。 答：时效过程及主要性能变化：随温度升高，可分四个阶段
(1) 第一阶段，形成Cu原子偏聚区，G.P.[I]区；与基体保持共格关系，共格畸变严重，提高硬度、强度。
(2) 第二阶段，铜原子富集区有序化（G.P.[II]区，θ′′过渡相）；尺寸大于G.P.[I]区，与基体保持共格关系，
共格畸变更严重，强化效果最强烈。
(3) 第三阶段，形成过渡相θ′；与基体保持半共格关系，共格畸变减弱，强化效果下降，处于过时效阶段。
(4) 第四阶段，稳定的θ相的形成与长大； 与基体共格关系完全破坏，畸变大大减小，强度、硬度进一步降低。
2、铝合金的成分设计要满足哪些条件才能有时效强化？ 答：
3、变形铝合金分为几类？说明主要变形铝合金之间的合金系、牌号及主要性能特点。 答：1、非热处理强化变形铝合金 (1)铝锰防锈铝合金
合金系：铝-锰。 牌号：LF21。
性能特点：在大气和海水中耐蚀性和纯铝相当。良好的工艺性能。 (2)铝镁防锈铝合金
合金系：铝-镁。 牌号：LF2-LF12
性能特点：在大气和海水中耐蚀性优于LF21合金，在酸性和碱性介质中比LF21稍差。 2、热处理强化铝合金 (1)硬铝
合金系：Al-Cu-Mg-Mn合金。 牌号：LY12。
性能特点：有强烈的时效强化作用，时效后有很高的硬度、强度
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(2) 锻铝
合金系：Al-Mg-Si合金。 牌号：LD10。
性能特点：有良好的热塑性，可锻制形状复杂的零件。较高的机械性能。 (3) 超硬铝
合金系：Al-Zn-Mg-Cu合金。 牌号：LC4。
性能特点：强度和韧性储备均最高。良好的工艺性能。 牌号 性能 低合金硬铝（铆钉硬LY1，LY3，LY10合金 Mg, Cu%较低，有较高塑性，但强度较低，时效铝） 速度慢。 标准硬铝 LY11 可淬火（过饱和固溶）时效，强度提高 高合金硬铝 LY12 具有良好的耐热性，强度高，但塑性及承受冷热加工能力差。 耐热硬铝 较多的Mn, Mg，强化相S，θ外，还有Al19Mg2Mn，可制做250-300 ℃工作的飞机零件。 4、铸造铝合金主要分为几类？说明主要铸造铝合金的合金系、牌号及主要性能特点。 答：1、铝硅铸造合金
合金系：铝-硅。 牌号：ZL102
性能特点：流动性好。比重轻。焊接性好。 2、铝铜铸造合金
合金系：铝-铜。 牌号：ZL203
性能特点：较高的强度和热稳定性。耐蚀性降低。铸造性能变差。 3、铝镁铸造合金
合金系：铝-镁。 牌号：ZL301
性能特点：比重轻。强度和韧性较好。优良的耐蚀性，切削性和抛光性。 合金系 牌号 主要性能特点 Al-Si系 ZL1xx 最好的铸造性能、中等强度和抗蚀性，应用最广泛。 Al-Cu系 ZL20x 最高的高温和室温性能，适于制造大负荷或耐热铸件，但铸造性能和抗蚀性较差。 Al-Mg系 ZL30x 有最好的抗蚀性和较高的强度，但铸造、耐热性能差，适于抗蚀、耐冲击和表面装饰性高的铸件。 Al-Zn系 ZL40x 铸态下的高强度铝合金，在强度、抗蚀性和铸造性能，均中等 第十章 铜合金
1、铜合金主要分为几类？不同铜合金的牌号如何？其主要性能是什么？ 答：(1)黄铜：
①二元黄铜：
铜－锌合金。H85，H70，H62。塑性好。 ②多元黄铜：
铝黄铜：HAl77-2，提高耐蚀性，增加强度。 锡黄铜：HSn70-1，提高耐蚀性，增加强度。 铅黄铜：提高切削性。 (2)青铜：
①锡青铜：铜-锡合金。QZSn10，铸造收缩率小，适于铸造形状复杂，壁厚变化大的工件。 ②多元锡青铜：
锡磷青铜：QZSn6.5－0.1(P)，提高强度。
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锡锌青铜：QSn4－3（Zn），改善力学性能。
铝青铜：铜-铝合金。QAl10，良好的力学性能、耐蚀性和耐磨性。 铝铁镍青铜：QAl10－4－4，强度高，耐热， 耐磨性好。 (3)白铜：
①普通白铜：铜-镍合金。B20，耐蚀性好，冷热加工性好。 ②锌白铜：BZn15－20，（Ni：15%，Zn：20%）高强度，高弹性。 ③铝白铜：高强度，高弹性，高耐蚀性。 ④电工白铜：康铜，考铜，B0.6白铜 第十二章 钛合金
1、钛的晶格类型如何？钛合金的分类及牌号？
答：钛的晶格类型：钛存在两种同素异构转变，882℃以下α-Ti，密排六方；882℃以上β-Ti，体心立方结构。 分类及牌号： (1)α钛合金。
牌号：TA1，TA2，TA3，TA4,??TA8。其中TA1，TA2，TA3为工业纯钛。 (2)α＋β钛合金。
牌号：TC1，TC2，TC3，??TC10。 (3)β钛合金。
牌号：TB1，TB2。
2．钛合金的总体性能特点如何？
答：1、固态下有同素异构转变：882℃以下α-Ti，密排六方；882℃以上β-Ti，体心立方结构； 2、比重小，比强度高：可保持到550-600℃，与高强合金相比，相同强度水平可降低重量40%以上
3、优良的耐蚀性：TiO2氧化膜，纳米尺度，室温下长大极慢；
4、低温性能好：在液氮温度下仍有良好的机械性能，强度高而仍保持良好的塑性及韧性； 5、强度较高，塑性好：σs可达~300 MPa，δ可达60%； 6、耐热性好于铝合金，低于铁和镍； 7、导热系数低，线膨胀系数小；
8、无磁性： 强磁场中不被磁化，无毒且与人体组织及血液有很好的相容性；
9、易吸气：钛的化学性质非常活泼，室温下钛比较稳定，但高温下易与碳、氢、氮及氧发生反应—真空或惰性气氛下熔炼，加热和焊接宜用氩气保护。 3．为什么几乎所有的钛合金中均有一定含量的铝？
答：几乎所有的钛合金中都含有Al，特别是耐热钛合金中的Al含量必须要保持在一定水平。这是由于α相的扩散系数比β相低两个数量级以上，所以合金的抗蠕变性和抗氧化性以及强度随着Al含量的增加而提高，同时其塑性和变形能力下降，它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量效果明显。
4．不同钛合金各有何主要性能特点？
答：α-钛合金：高温性能好，组织稳定，焊接性好，但不能热处理强化，常温强度低，塑性不够高；
α+β钛合金：可以热处理，常温强度高，中温耐热性不错，但组织不够稳定可焊性低； β-钛合金和近β钛合金：塑性加工性能好，机械性能高，合金浓度合适时，热处理后可获得好的常温力学性能，但组织稳定性较差。
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第十章 镁合金
1．简述变形镁合金的特点、分类及牌号表示方法。
答：特点：成本低，强度高，延展性好，但其工作温度低（不超过150℃）
分类及牌号：牌号为MB＋顺序号； Mg-Zn-Zr系：MB15； Mg-Mn系：MB1、MB8 M g-Al-Zn系：MB2~MB3、MB5~MB7 以及Mg-Re-Zr系、Mg-Li系 2.简述铸造镁合金的特点、分类及牌号表示方法。
答：Mg-Zn-Zr系，Mg-Al-Zn系：较高的强度，良好的塑性和铸造工艺性，但耐热性较差。 ZM5为Mg-Al-Zn系，ZM1、ZM2、ZM7、ZM8为Mg-Zn-Zr系 Mg-Re-Zr系：具有良好的铸造性能，常温强度和塑性较低，但耐热性较高。ZM3、ZM4和ZM6 Mg-Th-Zr系、 Mg-Al-Ag系 牌号：ZM＋顺序号表示 四、[综合：牌号]
说出下列牌号的种类、主要成分或合金系。 （1）40Cr：低淬透性合金钢（调质钢） （2）40MnVB：低淬透性合金钢（调质钢） （3）60Si2Mn：弹簧钢
（4）38CrMoAl：氮化钢 0.35～0.42C, 1.35~1.65Cr, 0.15~0.25Mo, 0.7~1.0Al (5) GCr15：高碳铬轴承钢 (6) W6Mo5Cr4V：钨钼高速钢
(7) W18Cr4V：钨系高速钢 0.73～0.83C, 17.2～18.7W, 3.8～4.5Cr, 1.0~1.2V (8) Cr12MoV：高碳高铬模具钢（冷作模具钢） 1.45～1.7C, 11.0~12.5 Cr, 0.4~0.6Mo, 0.15~0.3V (9) 40Cr13：马氏体不锈钢 (10) 20CrMnTi：合金渗碳钢
(11) 06Cr18Ni9Ti：奥氏体不锈钢 (12) ZGMn13：高锰铸钢（耐磨钢）
(13) LF21：防锈铝合金:0.6Si, 0.7Fe, 0.2Cu ,1.0～1.6Mn, 0.05Mg, 0.01Zn, 0.15Ti
LY12：硬铝合金 0.50Si,0.50Fe,3.8～4.9Cu,0.3~0.9Mn,1.2~1.8Mg, 0.1Ni, 0.3Zn, 0.15Ti,
0.7(Fe+Ni)
(14) H68：普通黄铜 67.0～70.0 Cu, 余量Zn H70：普通黄铜 69.0～71.0 Cu, 余量Zn
QSn4-3：锡黄铜 3.5～4.5 Sn, 2.7~3.3 Zn
HAl59-3-2：铝黄铜 57.0～60.0 Cu, 2.5~3.5 Al, 2.0~3.0 Ni,余量Zn (15) TA4：α钛合金 5.5～6.75 Al，3.5~4.5 V
TA8：β钛合金 2.5~3.5Al, 14.~16 Mo, 2.4~3.2 Nb, 0.15~0.25 Si TB2：β钛合金 2.5~3.5Al, 4.7~5.7Mo, 4.7~5.7 V, 7.5~8.5 Cr TC4：α+β钛合金 5.5~6.75Al, 3.5~4.5V (16) ZM5：Mg-Al-Zn系铸造镁合金 MB15：Mg-Zn-Zr系变形镁合金
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