第五章 鋼材與鋁合金
1、冶煉方法與脫氧程度對(duì)鋼材性能有何影響?
參考答案：常用的冶煉方法有：氧氣轉(zhuǎn)爐法、平爐法和電爐法。氧氣轉(zhuǎn)爐法能有效地除去磷和硫，鋼中所含氣體很低，非金屬夾雜物亦較少，故質(zhì)量較好;平爐法冶煉時(shí)間長，有足夠的時(shí)間調(diào)整、控制其成分，去除雜質(zhì)和氣體亦較凈，故質(zhì)量較好，也較穩(wěn)定;電爐法能自由調(diào)節(jié)溫度，成分能夠精確控制，故煉出的鋼雜質(zhì)含量少，鋼的質(zhì)量，但成本。按脫氧程度可以分為沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼、半鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼。沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼相比較，沸騰鋼中碳和有害雜質(zhì)磷、硫等的偏析較嚴(yán)重，鋼的致密程度較差。故沸騰鋼的沖擊韌性和可焊性較差，特別是低溫沖擊韌性的降低更顯著。
2、什么是沸騰鋼?有何優(yōu)缺點(diǎn)?哪些條件下不宜選用沸騰鋼?
參考答案：沸騰鋼僅加入錳鐵進(jìn)行脫氧，脫氧不完全，這種鋼鑄錠時(shí)，有大量的一氧化碳?xì)怏w逸出，鋼液呈沸騰狀，故稱為沸騰鋼。鋼的致密程度較差。故沸騰鋼的沖擊韌性和可焊性較差，但從經(jīng)濟(jì)上比較，沸騰鋼只消耗少量的脫氧劑，鋼的收縮孔減少，成本率較高。
3、常溫下鋼材有哪幾種晶體組織，各有何特性?簡述鋼中含碳量、晶體組織與性能三者之間的關(guān)系。
參考答案：鋼材的晶體組織：奧氏體，一般在高溫下存在，其塑性和韌性很好，可以進(jìn)行各種形式的壓力加工而不發(fā)生脆斷;鐵素體，原子間的空隙較小，溶碳能力較低，其性質(zhì)極其柔軟，塑性和韌性很好，但強(qiáng)度和硬度較低;滲碳體，是碳和鐵形成的化合物Fe3C，晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外力作用下不易變形，故性質(zhì)非常硬脆，抗拉強(qiáng)度很低，塑性及韌性幾乎等于零;珠光體，是鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物，故其性質(zhì)介于鐵素體和滲碳體之間，既有一定的強(qiáng)度和硬度，也有一定的塑性和韌性。晶格類型不同的金屬，其性能也不同，面心立方晶格與體心晶格的金屬比密排六方晶格的金屬有較好的塑性，而體心立方晶格的金屬則強(qiáng)度較高，同時(shí)金屬晶粒愈細(xì)，不僅強(qiáng)度和硬度愈高而且塑性和韌性也愈好。含碳量在0.02%～0.77%范圍內(nèi)，隨著含碳量的增加，鋼的強(qiáng)度和硬度逐漸提高，而塑性和韌性則逐漸降低;含碳量在0.77%～2.11%范圍時(shí)，隨著含碳量的增加，鋼的強(qiáng)度和硬度逐漸增高，塑性和韌性逐漸降低，當(dāng)含碳量超過1.0%以后，強(qiáng)度極限開始下降。
1、冶煉方法與脫氧程度對(duì)鋼材性能有何影響?
參考答案：常用的冶煉方法有：氧氣轉(zhuǎn)爐法、平爐法和電爐法。氧氣轉(zhuǎn)爐法能有效地除去磷和硫，鋼中所含氣體很低，非金屬夾雜物亦較少，故質(zhì)量較好;平爐法冶煉時(shí)間長，有足夠的時(shí)間調(diào)整、控制其成分，去除雜質(zhì)和氣體亦較凈，故質(zhì)量較好，也較穩(wěn)定;電爐法能自由調(diào)節(jié)溫度，成分能夠精確控制，故煉出的鋼雜質(zhì)含量少，鋼的質(zhì)量，但成本。按脫氧程度可以分為沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼、半鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼。沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼相比較，沸騰鋼中碳和有害雜質(zhì)磷、硫等的偏析較嚴(yán)重，鋼的致密程度較差。故沸騰鋼的沖擊韌性和可焊性較差，特別是低溫沖擊韌性的降低更顯著。
2、什么是沸騰鋼?有何優(yōu)缺點(diǎn)?哪些條件下不宜選用沸騰鋼?
參考答案：沸騰鋼僅加入錳鐵進(jìn)行脫氧，脫氧不完全，這種鋼鑄錠時(shí)，有大量的一氧化碳?xì)怏w逸出，鋼液呈沸騰狀，故稱為沸騰鋼。鋼的致密程度較差。故沸騰鋼的沖擊韌性和可焊性較差，但從經(jīng)濟(jì)上比較，沸騰鋼只消耗少量的脫氧劑，鋼的收縮孔減少，成本率較高。
3、常溫下鋼材有哪幾種晶體組織，各有何特性?簡述鋼中含碳量、晶體組織與性能三者之間的關(guān)系。
參考答案：鋼材的晶體組織：奧氏體，一般在高溫下存在，其塑性和韌性很好，可以進(jìn)行各種形式的壓力加工而不發(fā)生脆斷;鐵素體，原子間的空隙較小，溶碳能力較低，其性質(zhì)極其柔軟，塑性和韌性很好，但強(qiáng)度和硬度較低;滲碳體，是碳和鐵形成的化合物Fe3C，晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外力作用下不易變形，故性質(zhì)非常硬脆，抗拉強(qiáng)度很低，塑性及韌性幾乎等于零;珠光體，是鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物，故其性質(zhì)介于鐵素體和滲碳體之間，既有一定的強(qiáng)度和硬度，也有一定的塑性和韌性。晶格類型不同的金屬，其性能也不同，面心立方晶格與體心晶格的金屬比密排六方晶格的金屬有較好的塑性，而體心立方晶格的金屬則強(qiáng)度較高，同時(shí)金屬晶粒愈細(xì)，不僅強(qiáng)度和硬度愈高而且塑性和韌性也愈好。含碳量在0.02%～0.77%范圍內(nèi)，隨著含碳量的增加，鋼的強(qiáng)度和硬度逐漸提高，而塑性和韌性則逐漸降低;含碳量在0.77%～2.11%范圍時(shí)，隨著含碳量的增加，鋼的強(qiáng)度和硬度逐漸增高，塑性和韌性逐漸降低，當(dāng)含碳量超過1.0%以后，強(qiáng)度極限開始下降。