第一篇：供热工程考试题
1．季节性热负荷与常年性热负荷有何区别？季节性负荷与室外温度、湿度、风向、风速和太阳辐射热等气候条件密切相关，其中对它的大小起决定性作用的是室外温度，因而在全年中有很大变化。常年性负荷与气候条件关系不大，它的用热状况在全日中变化较大。2．热水网路水力计算的主要步骤是什么。①确定热水网路中各个管段的计算流量；②确定热水网路的主干线及其沿程比摩阻；③根据网路主干线各管段的计算流量和初步选用的平均比摩阻值，利用水力计算表，确定主干线各管段的标准管径和相应的实际比摩阻；④根据选用的标准管径和管段中局部阻力的形式，确定各管段局部阻力当量长度的总和和折算长度；⑤根据各管段的折算长度和实际比摩阻计算出干管的总压降；⑥主干线算成以后可进行支干线、支线等水力计算。3．何谓热力站？其作用是什么？是供热网路与热用户连接的场所，它的作用是根据热网工况和不同的条件，采用不同的连接方式，将热网输送的热媒加以调节、转换、向热用户系统分配热量以满足用户需求，并根据需求，进行集中计量，检测供热热媒的参数和数量。4．室内蒸汽供暖系统与热水供暖系统有哪些主要区别？1热水系统靠温降放出热量，蒸汽系统靠凝结放热；2热水系统状态参数变化不大，蒸汽系统参数变化大；3热水系统散热器表面温度低，蒸汽系统散热器表面温度高；4热水比容小于蒸汽比容，热滞后严重；5热水系统热惰性大于蒸汽系统。5．在热水网路中，对于循环水泵和定压补水泵，二者的流量和扬程怎样确定？循环水泵流量为网路的总最大设计流量，其扬程为不小于设计流量条件下热源、热网和最不利用户环路的压力损失之和。定压补给水泵流量在闭式热水网路中取正常补水量的4倍计算，在开式系统中根据热水供应最大设计流量和系统正常补水量之和确定。其扬程根据保证水压图静水压线的压力要求来确定。⑴热工性能方面的要求：散热器的传热系数K值要大，K值的大小直接反映了散热器散热性能的大小，一般常用散热器的K值约为5~10W/（m2.℃）；⑵经济方面的要求：经济性能可通过散热器的金属热强度和散热器单位散热量的成本来评价；⑶安装使用和制造工艺方面的要求：应具有一定的机械强度和较高的承压能力，不漏水，不漏气，散热器的结构尺寸要小，规格要多，形式应便于组合成所需要的面积，另外应少占房间面积和空间；⑷卫生和美观方面的要求：应外表光滑，易清扫，不易积灰，在公共建筑中，其形式、色泽、装潢等都应与房间内部的装饰相协调。热水采暖系统有哪些分类⑴按热水温度不同：低温水供暖系统，高温水供暖系统；⑵按供暖系统循环的动力不同：重力循环供暖系统，机械循环供暖系统；⑶按散热器在系统中连接方式不同：单管系统，双管系统；⑷按系统管道敷设方式不同：垂直式系统，水平式系统；⑸按供热方向：上行式、下行式、中供式；⑹按水流程：同程式、异程式。统垂直失调的原因（1问）单管：各层散热器的传热系数K随各层的散热器平均温差的变化程度不同而造成的；双管：各层作用压力不同。（2问）在散热器进出口支管直接加旁通管。同时安装调节阀改造成单管跨越式系统，这样可调节进入散热器的流量，使立管中的流量全部或部分进入散热器，实现对室温的控制。
式水力计算方法：⑴划分计算管段；⑵确定最不利环路；⑶计算循环作用压力；⑷最不利管路的管径；⑸沿程阻力计算；⑹局部阻力计算；⑺总阻力计算；⑻并联管径阻力平衡。
通过绘制热水网路的水压图，用以全面的反映热网和热用户的压力状况，并确保使它实现的技术措施。在运行中通过网路的实际水压图，可以全面的了解整个系统在调节过程中或出现故障时的压力状况从而揭露关键性的矛盾和采取必要的技术措施，保证安全运行。⑴保证热用户有足够资用压力，否则难以克服用户或热力站的阻力，系统就不能正常运行；⑵保证设备不压坏，通常在建筑物最底层散热器的水压最大，故只需要检查最底层压力即可；⑶保证不倒空，在管网设计时，必须检查其水压图的合理性；⑷保证不汽化，即要保证管网中各处的水压均要大于相应水温的饱和压力；⑸保证不吸气，整个管路中任何一点都应比大气压大5mH20。
耗热量有哪些？各考虑何种因素？计算的基数是什么⑴朝向修正耗热量：考虑围护结构因太阳照射影响而对围护物基本耗热量的修正；基数是基本耗热量。⑵风力附加耗热量：考虑主要城市冬季风速在4m/s以下，绝大多数是2~3m/s；基数是基本耗热量。⑶房高附加耗热量：考虑室内空气温度的垂直温度梯度；基数是基本耗热量+朝向修正率+风力附加率。⑷其他附加耗热量。系统调节方法根据调节地点不同分为⑴集中调节：在热源处进行，调节范围大、运行管理方便、易于实施，适用于用户热负荷变化规律相同的系统，如单一供暖热负荷的集中供热系统。⑵局部调节：根据调节范围可在集中供热系统中的个别换热站或用户引入口进行，当个别区域用户用热的要求不同于其他大多数用户热要求时采用；⑶个别调节：在散热设备处进行。三三三三、、、、判断题判断题判断题判断题：（：（：（：（2x6=122x6=122x6=122x6=12分分分分））））
1、自然循环热水采暖系统的作用压力与系统阻力有关。（）
2、室内工作区的温度是指距地面2.5米高度范围内的温度。（）
3、供汽压力为70KPa的采暖系统属于高压蒸汽采暖系统。（）
4、明装散热器的散热量大于暗装散热器的散热量。（）
5、保温地面是指组成地面的所有材料均为保温材料。（）
6、伸缩器两端必须设固定支架。（）四四四四、、、、问答题问答题问答题问答题：（：（：（：（5x5=255x5=255x5=255x5=25分分分分））））
1、计算围护结构耗热量时，为什么要进行朝向附加？
2、膨胀水箱在机械循环热水采暖系统中有何作用？其配管有哪些？
3、自然循环热水采暖系统与机械循环热水采暖系统区别是什么？
4、伸缩器的作用是什么？其热伸长量如何计算？
5、影响散热器散热量的因素有哪些绪论思考题1.人类对空气调节工程提出了哪些要求?空气调节系统是如何满足这些要求的?答：对空气温度、湿度、空气流速和清洁度进行调节，使空气达到所要求的状态。另外，就目前社会发展来看，人类对空调工程的要求远不止这些，其中对节能、环保以及对社会安全性的保障也提出了更高的要求。空调系统采用换气的方法，保证所要求环境的空气新鲜，通过热湿交换来保证环境的温湿度，采用净化的方法来
保证空气的清洁度。不仅如此，还必须有效的进行能量的节约和回收，改进能量转换和传递设备的性能，优化计算机控制技术等来达到节能的目的以满足人类要求。2.空气调节与全面通风有哪些相同和不同之处?空气调节由哪些环节组成?答：全面通风往往达不到人们所要求的空气状态及精度。空气调节是调节空气的状态来满足人类的需求。两者同样是改变了人体所处环境的空气状态，但是空气调节包括了通风、供暖和制冷等过程。空气调节包括：空气处理、空气运输、空气末端分配以及气流组织。3.空气调节技术目前的发展方向是什么?答：节能、环保、生活安全性。空调新技术的发展：如空调系统的评价模拟、温湿度分别处理、计算机网络控制技术等。第一章湿空气的物理性质和焓湿图思考题1.为什么湿空气的组成成份中,对空气调节来说水蒸汽是重要的一部分?答：湿空气是由干空气和水蒸气组成的，干空气的成分比较稳定，其中的水蒸气虽然含量较少但是其决定了湿空气的物理性质。2.为什么夏季的大气压力一般说比冬季要低一些?答：温度升高，空气体积增大压力减小。3.饱和与不饱和水蒸汽分压有什么区别,它们是否受大气压力的影响?答：饱和湿空气的水蒸气的饱和程度代表了对应压力下的不饱和湿空气可吸收水蒸气的最大值。饱和水蒸汽分压由湿空气温度唯一决定，而不饱和水蒸汽分压与大气压力有关，由实际的大气压决定。4.为什么浴室在夏天不象冬天那样雾气腾腾?答：夏天的气温高于冬季，浴室的水蒸气的露点温度一定，夏季空气的温度高于露点温度，而冬季空气的露点温度低于其露点温度。5.冬季人在室外呼气时,为什么看得见是白色的?冬季室内供暖时,为什么常常感觉干燥?答：人呼出的空气的露点温度一定，而冬季空气温度低于其露点温度。冬季墙体的温度低，可能会使得空气结露，使得空气的含湿量降低，随着温度的升高相对湿度也会降低。6.两种温度不同,而相对湿度数值一样的空气环境,从吸湿能力上看,是否是同样干燥?为什么?答：不一定。因为温度不同，饱和水蒸气分压力不同，两者的吸湿能力相同，但吸湿总量不同。7.影响湿球温度的因素有哪些?如何才能保证测量湿球温度的准确性?答：湿球温度受风速及测量条件的影响。风速大于4m/s的情况下，工程应用是完全可以允许的，速度越大热湿交换越充分，误差越小。8.为什么含湿量相同、温度不同的各种状态空气都有相同的露点温度?答：露点温度只与水蒸气分压力和含湿量有关，与其他因素无关。空气含湿量不变，露点温度不变。9.为什么雾出现在早晚?为什么太阳出来雾消散?答：早晚的空气温度较低，低于空气的露点温度，而太阳出来之后空气的温度较高，高于空气的露点温度，使得空气的相对含湿量提高，可以吸收雾水。10.有些房屋外墙内壁面象玻璃一样,冬季也会出现凝水,有什么防止办法?答：加外墙保温，提高内壁面温度。11.如何防止一些冷水管在夏季常常出现的“出汗”现象?答：“出汗”的原因就是冷水管的温度低于空气的露点温度，对水管进行保温即可。习题1-1已知在一体积为100m3的房间内,空气的温度是20℃,压力为101325Pa也通过测量获得水气分压力为1600Pa,试用公式计算:(1)空气的绝对温度z及含湿量d。(2)空气的相对湿度甲,并检查用式(1-7)或(1-8)算出的误差有多少?(3)湿空气、干空气及水汽的质量。度作为计算干球、湿球温度，会造成设备选取过大，造成浪费投资。8.为什么空调精度要求
不同的房间,应采取不同的室外计算湿球温度?答：因为空调精度不同，则相对应的室外计算湿球温度不保证时间不同。9.室外计算湿球温度的取值是否与空调房间围护结构的蓄热能力有关?为什么?答：有关。假设墙体蓄热能力较大，对于同样要求的室内温度，则室外计算湿球温度可取高一点，通过提高墙体蓄热能力，可减小室外温度对室内负荷的影响。10.为什么确定冬季空调室外计算温度、湿度的方法,不同于夏季?答：冬季围护结构传热量可按稳定传热方式计算，不考虑室外气温波动，可只给定一个冬季空调室外计算温度来计算新风负荷和围护结构的传热。又由于冬季室外空气含湿量远远小于夏季，变化也很小，故不需像夏季那样给出室外湿球温度，只需室外计算相对湿度。11.为什么同一地点不同时刻的太阳辐射量不同?答：不同时刻太阳射线与地面高度角不同，通过大气层路线不同，大气透明度不同，故辐射量不同。12.影响太阳辐射强度的因素有哪些?它们产生影响的规律如何?答：影响因素包括：地球对太阳的相对位置，大气透明度等因素，其中地球对太阳的相对位置包括：纬度、经度、昼夜等。13.为什么得热量不等于冷负荷,除热量也不等于冷负荷?答：由于建筑物的围护结构具有蓄热能力，使得热量转化为冷负荷过程中存在衰减和延迟。除热量即在非稳定工况下空调设备自室内带走的热量，而冷负荷是在室外恒定下即稳定工况下形成的。
14.围护结构为什么对温度波有衰减和延迟作用?答：由建筑物的蓄热能力所决定。假设围护结构热容量上升，则蓄热能力上升，从而冷负荷衰减变慢，延迟时间上升。15.送风温差与哪些因素有关?答：与舒适度要求、室温允许波动范围即恒温精度等有关。习题2-1已知Q=41800KJ/h,W=4kg/h,室内状态要求t=22℃,=55%,夏季允许送风温差△t=8℃,求送风状态及送风量。解：（1）求热湿比41800/104504/KJhWkgh
（2）在i-d图上确定室内空气状态点N，通过该点画出=10450，送风温差Δt=8℃，室内tN=22℃，则to=22-8=14℃io=35KJ/kg，iN=45KJ/kgdo=8.2g/kg，dN=9g/kg
（3）计算送风量418004180/10NoQGkghii2-2某剧院观众厅可容纳观众700人,演出时灯光照明为6KW,蓄热系数取0.8,冬季观众厅围护结构耗热在设计温度下为46000KJ/h,要求维持室内t=20℃,=50%,求所需通风量(若送风温度t0=16℃,送风所含的CO2量为0.75g/kg,设在剧场中每人产CO2量25g/h,剧场容许CO2浓度为
3g/kg)。解：略。2-3上海市某建筑构造情况如下:屋顶:结构型式见附录2-9,序号14,面积为30m2;南窗:单层普通玻璃钢窗,k=5.28W/m2.k,面积8m2,浅色内窗帘;南墙:结构型式见附录2-9,序号44,面积为25m2;内墙:120mm砖墙,内外粉刷,楼板为8Omm厚,现浇纲筋混凝土上铺水磨石,下面粉刷。要求室内温度26℃,试分别用谐波反应法和冷负荷系数法,计算夏季逐时冷负荷并比较两种计算结果之差异。解：略。2-4比较谐波反应法和冷负荷系数法计算原理之异同点。解：略。2-5某办公室,工作人员15人,电热功率3KW(8:30~17:30)照明功率1.5KW,办公室工作时间8:00~18:00,室内温度25℃,房间类型属中等。计算15:00的设备照明,人员产生的冷负荷。解：
1、设备冷负荷查附录2-14，设备投入使用后小时数，τ-T=6.5h连续使用小时数：18-8=10h则负荷系数为0.933120.93102.710CLQW
2、照明冷负荷查附录2-15，开灯后小时
数，τ-T=7h连续开灯18-8=10h负荷系数为0.8633120.861.5101.2910CLQW
3、人体冷负荷从表2-16查得成年男子散热散湿量为：显热61W/人，潜热73W/人，散湿109g/h人，工作开始后小时数7h，连续10h，则冷负荷系数为
0.895120.8951.561819CLQW第三章空气处理及其设备思考题1.有哪些空气处理方法?它们各能达到什么处理过程?答：喷水室：减湿冷却，等湿冷却，减焓加湿，等焓加湿，增焓加湿，等温加湿，增温加湿。表冷器：等湿冷却，减湿冷却，等温加湿。电加热器：等湿加热。喷蒸汽：等温加湿。喷水雾：等焓加湿。加热通风：减湿。冷冻减湿机：减湿。液体吸湿剂：吸收减湿。固体吸湿剂：吸附减湿。2.空气与水直接接触时热湿交换刘伊斯关系式存在的条件是什么?为什么?答：Sc准则与Pr准则数值相等，且边界条件的数学表达式也完全相同时。Sc与Nu相等，这时热值交换系数之比才是常数。3.空气与水直接接触时,推动显热交换,潜热交换和全热交换的动力是什么?答：空气的焓差，即主体空气和边界层空气的湿球温度差有关1．何谓供暖设计热负荷？供暖热负荷？两者的主要区别是什么？2．在供暖设计热负荷计算时为何要进行风力修正和朝向修正？3．引入温差修正系数a的意义？4．何谓围护结构的最小传热阻和经济传热阻？5．试分析分户热计量供暖系统设计热负荷的计算特点。6．何谓建筑物耗热量指标？供暖耗煤量指标？7．供暖设计热负荷指标与数值上建筑物耗热量指标？
1）大于2）小于3）等于8．当相邻供暖房间室内设计温度，应计算通过隔墙或楼板的传热量。1）等于5℃2）小于5℃3）大于5℃4）大于等于5℃9．冷风渗透耗热量应考虑作用。1）风压2）热压3）风压、热压共同第2章思考题1．写出散热器散热面积的计算公式。计算时为什么要进行修正？2．为什么散热器应尽量装在窗台下？
3．低温热水地板辐射供暖的特点是什么？4．同一类型的散热器，当散热器面积增加一倍时，散热量也一定增加一倍吗？为什么？5．何谓散热器的金属热强度？其物理意义？6．对同一幢建筑物的供暖系统采用130/70℃或采用95/70℃热水系统。假定室内温度为18℃，散热器的传热系数K=2.503（△t）0.293。试确定两种方案散热器的面积比。第3章思考题1．分户计量热水供暖系统与传统的机械循环热水供暖系统有何区别？如何选用？2．膨胀水箱各接管的作用是什么？分别接到供热系统什么位置？
3．相同的散热量时，单管顺流式系统与单管跨越式系统相比，那个所需散热面积大？为什么？4．地板辐射供暖加热管的形式有哪些？各自布置的特点。5．何谓散热器的进流系数？其影响因素有哪些？6．下图为上供下回单双管混合供热系统，1）求A点和B点的水温；2）求散热器1的供回水平均温度及传热系数K。3）求散热器2的面积（不修正）。已知：K=1.76（△t）0.35；tn=18℃.第5章思考题1.简述蒸汽供暖系统的特点。2.疏水器的作用及工作原理？1.供暖设计热负荷常用的概算方法是。1）体积热指标法2）面积热指标法3）城市规划指标法2．冬季通风室外计算温度是指。1）历年平均不保证1天的日平均温度；2）历年平均不保证5天的日平均温度；3）累年最冷月平均温度；第8章思考题1.绘制水压图时，如何理解不超压、不倒空、不汽化、为用户提供足够的作用压头？2．热水网路的定压方式主要有哪些？3．热水网路补水
泵的扬程和流量与哪些因素有关？4．闭式双管热水网路循环水泵的扬程与哪些因素有关？5．根据水力计算结果，要求：1）可按比例绘制该系统的水压图；2）可由所绘水压图进行如下求解；教材例8-1中第1~14项6．何谓热水网路的水力稳定性？如何提高热水网路的水力稳定性？7．名词解释：水力失调；水力失调度；一致失调；一致等比失调；一致不等比失调；不一致失调；8．掌握热水网路水力工况分析的方法和步骤。
第9章思考题1．简述热水供热系统的运行调节方法。2．试推导供热调节的基本公式。
3．名词解释：初调节；运行调节；间歇调节；4．根据所给条件能绘制水温调节曲线。
第10章思考题1．常见供热管网的敷设方式有哪几种？各自的特点及应用。2．补偿器的类型，了解其工作原理。3．管道支座（架）的形式及作用？第11章思考题
1．供热管道保温的目的是什么？2．何谓经济保温层厚度？第12章思考题1．供热管道活动支座的允许间距如何确定？2．供热管道固定支座的间距应满足哪些条
第二篇：玻璃热工设备考试题汇总
第3章 玻璃
3.1 什么叫平板玻璃池窑的前脸墙？常用的玻璃池窑投料机有哪几种类型？ 答：前脸墙是指正面投料时，投料口或投料池上部的挡墙。
国内常用的玻璃池窑投料机有：螺旋式投料机，垄式投料机，振动式投料机，辊筒式投料机，倾斜毯式投料机，弧毯式投料机。此外，玻璃池窑投料机还包括从国外进口的一些投料机。例如，德国ZIPPE公司制造的裹入式投料机，英国玻璃工业公司生产的格拉斯沃摆动式加料机、OBC加料机等。
3.2 为什么玻璃池窑的胸墙需要单独支撑？玻璃池窑大碹的碹碴有什么作用? 答：由于各部位耐火材料的损坏情况不同所以其热修的时间有所差异，为了便于分别进行热修，尽量减小胸墙和池壁的承重负荷，延长其使用寿命，所以将大碹、胸墙分别支撑。
碹碴的作用：大碹的推力通过碹碴作用在立柱上。
3.3、平板玻璃池窑中耳池的作用是什么？
答：耳池的作用：对玻璃液流起到调节和澄清的作用；因投入池窑内的碎玻璃中夹杂有一些泥沙和小石子以及在老窑冷修投产后或新窑投产后的初期，可能发生掉转或掉泥，所以需要在耳池处掏渣、掏砖。
3.4、玻璃池窑（包括平板玻璃和日用玻璃池窑）熔化部与冷却部之间的气体分隔装置有哪几种基本形式？
答：气体空间的分隔装置有完全分隔和部分分隔两大类。平板玻璃池窑只用部分分隔装置，最常见的气体空间部分分隔装置：矮碹、吊矮碹、U型吊碹、双J型吊碹。
对于日用玻璃池窑来说，气体空间分隔装置有两类：完全分隔和部分分隔。部分分隔装置多为花格墙。
3.5、为什么平板玻璃池窑熔化部与冷却部之间的玻璃液分隔装置是用浅层分隔装置，而日用玻璃池窑熔化部与冷却部之间的玻璃液分隔装置则要用深层分隔装置？
答：因为平板玻璃池窑熔化部内，玻璃液经过熔化、澄清和均化后其质量较高，故而可以取上层玻璃液进行冷却、成型。
日用玻璃池窑熔制的玻璃液在均匀性、澄清性等方面均达不到平板玻璃池窑那样高的质量，因而需要取更深层的玻璃液去冷却和成型，所以日用玻璃池窑熔化部与冷却部之间的玻璃液分隔装置要用深层分隔装置。
3.6、玻璃池窑（包括平板玻璃池窑和日用玻璃池窑）熔化部与冷却部之间的玻璃分隔装置有哪些？
答：平板玻璃池窑使用浅层分隔：玻璃液分隔装置有卡脖，冷却水和窑坎等。其中窑坎是辅助分隔装置，不能单独使用。气体分隔装置（部分分隔）有矮碹，吊矮碹，U型吊墙和双J吊墙。
日用玻璃池窑使用深层分隔：玻璃液分隔装置有流液洞，窑坎。气体分隔装置有完全分隔和部分分隔：花格墙。
3.7、冷却水管为什么可以对玻璃液起到部分分隔作用？ 答：冷却水管内流过的冷却水会使管壁附近的玻璃液因温度降低而增大黏度，从而对玻璃液流动起到阻碍作用，同时也能控制玻璃液回流。此外，冷却水还能拦截玻璃表面的浮渣。
3.8、窑坎能否单独使用作为玻璃液分隔装置？
答：不能。窑坎是辅助分隔装置，不能单独使用，需要与其他分隔装置配套使用。
3.9、对于玻璃池窑（包括平板玻璃池窑和日用玻璃池窑）熔化部与冷却部之间的火焰空间分隔装置有哪几种类型？
答：平板玻璃池窑：气体分隔装置（部分分隔）有矮碹，吊矮碹，U型吊墙和双J吊墙。日用玻璃池窑：气体分隔装置有完全分隔和部分分隔。部分分隔装置：花格墙。
3.10、为什么现有的玻璃池窑大部分部位都可以进行保温，而个别部位（像液面线附近的池壁）不仅不能保温，而且还必须进行冷却？
答：生产实践表明：玻璃池窑熔化部的池壁（特别液面线附近）、投料池的拐角处比玻璃池窑其他部位更易受到玻璃液的高温蚀损，往往因为这些部位损坏大大缩短池窑的使用寿命。为了减轻蚀损，延长池窑的使用寿命，除了要考虑耐火砖选材、砖形设计和排砖等方面之外，人工冷却也十分有效。
3.11.小炉在玻璃池窑组织燃烧中的地位与作用是什么？ 答：小炉的作用是使燃料和空气良好的混合并组织好燃烧。
3.12.在小炉口与平板玻璃池窑的连接方式上，反碹连接、插入式连接对于传热来说各有什么优缺点？
答：反碹连接在小炉口的大碹上有两道其走向与大碹相垂直的小碹，及第一道反碹和第二道反碹，小炉口处大碹的横推力通过两道反碹会传到大碹碹渣上，再由池窑两侧的工字钢立柱来承担。反碹结构可将火焰空间降低，防止火焰发飘和增加大碹对玻璃液的辐射传热。
插入式连接是将小炉口的碹砌在池窑的胸墙上，该连接方法要求池窑的胸墙较高。可适当放宽小炉口，插入式结构既能解决小炉口加宽后结构不稳定、不安全的问题，又能避免火焰烧大碹，砌筑简单、安全可行。因火焰空间较高，故而窑体散热量较大。
3.13 为什么蓄热式玻璃池窑要有换火程序？ 答：使火焰温度稳定。
3.14 蓄热是玻璃池窑蓄热室内高温废气加热空气的工作原理是什么？
答：利用废气与空气交替地通过其内的格子体，以格子体为传热的中间体，从而使得空气间接的获得废弃的余热。当高温废气通过蓄热室内的格子体时，废气以对流与辐射的方式把热量传递给格子体，使得格子体受热升温，积蓄热量，而废气向格子体传热后其本身的温度降低；当空气通过蓄热室内的格子体时，格子体就把所积蓄的热量以对流的方式再传给空气，使得空气受热升温，格子体散热降温。
3.15 为什么平板玻璃池窑蓄热式的结构形式有多种类型，而日用玻璃池窑则不存在这种分类？
答：对于横焰的平板玻璃池窑，由于每一侧都有若干数目相同的蓄热室。日用玻璃池窑多采用马蹄焰蓄热式玻璃池窑，由于马蹄焰池窑只有一对小对，相应也只有一对蓄热室，无连通式和分隔式之分。
3.16 蓄热室对于玻璃池窑的作用是什么？在蓄热室内格子体的主要作用又是什么？ 答：蓄热室可以预热空气和煤气，即可以回收余热。玻璃池窑具有蓄热室不仅是为节能，也是为了达到熔制高质量玻璃所要求的高温而必须采取的措施。
格子体为传热的中间体，废气与空气（或者废弃与煤气、空气）交替的通过格子体，从而使得空气（或者空气和煤气）间接地获得废气的余热。
3.17 蓄热室内常用的格子体结构有哪些？
答：西门子式、李赫特式、编篮式、连续通道式（又分：十字形和筒子砖式）。
3.18 为什么蓄热室内的废气（高温气体）要自上而下流动，而空气（低温气体）要自下向上流动？
答：这样的流型符合流体力学中“分散垂直气流法则”（或称“气流分流法则”）之原理。其目：使蓄热室内格子体各个通道内的气流量及温度自然地保持均匀。
3.19 提高玻璃池窑蓄热室热回收能力的措施有哪些？ 答：a.改善蓄热室结构； b.改善格子体结构； c.提高格子砖材质；
d.采取保温减少墙体的散热量。
3.20 浮法平板玻璃工艺中锡槽的工作原理是什么？为什么锡槽内还必须要有保护气体？ 答：让处于高温熔融状态的玻璃液浮在比它重的锡液表面上，受表面张力的作用使玻璃具有光洁平整的表面。
锡槽内通入由N2和H2组成的保护气体是为了防止锡液氧化。
3.21、为什么锡槽内还需要有电加热装置？
答：设置锡槽电加热装置是为了以下三个需要：控制和保持锡槽内的成型温度、处理事故时锡槽保温、烘烤锡槽。
3.22、马蹄焰玻璃池窑中双通道蓄热室的优点是什么？
答：第一，可在不增加厂房高度的情况下扩大换热面积，同时可根据各通道的具体条件来优化格子体的设计，提高热回收效率与延长蓄热室的整体寿命；第二，气体流程长、气流分布均匀、空气预热温度高；第三，可根据不同温度的传热特点，确定各个通道内的合理流速来提高换热效率；第四，格子体不易堵塞，也不易因堵塞而倒塌，这是由于：第一蓄热室内温度高（900~1300℃），因而粉料被烧熔、碱蒸汽则冷凝于底部烟道；通过第二“蓄热室”时，因经过三个90°拐弯，在重力作用下大部分粉尘沉落到底烟道；到第三蓄热室时，因温度较低、流速较快、粉尘较少，所以不会造成堵塞。另外，在第一、第二蓄热室的底部采用斜面结构也便于粉尘直接流出。
3.23、日用玻璃池窑的供料道内，为什么还需要设立加热装置？ 答：在供料道内设立有加热玻璃液的装置，从而精确地调节玻璃液的温度和进一步均化玻璃液以达到成型要求。
3.24、对于玻璃池窑来说，建立合理的热工制度（作业制度）的必要性是什么？
答：一个生产优异的玻璃池窑除了要求合理的设计、精心施工以外，还应该有合理、严格的作业制度作保证。玻璃行业经常讲“四小稳、一大稳”就与作业制度密切相关，也是严格作业制度的具体体现。这对于玻璃生产实现优质、高产、低消耗和长窑龄都起到了重要作用。
3.25、玻璃池窑的作业制度有哪几种？
答：玻璃池窑的作业制度具体包括：温度制度、压力制度、泡界线制度、液面制度和气氛制度等。
3.26、关于玻璃池窑的操作，人们常说需要用“四小稳”来保证“一大稳”。那么，什么是玻璃池窑的“四小稳”？什么又是玻璃池窑的“一大稳”？
答：四小稳是指：温度稳、压力稳、泡界线稳和液面稳；一大稳是指热工制度要稳。
3.27、平板玻璃池窑内“泡界线”的含义是什么？玻璃池窑内“热点”的含义又是什么？ 答：在横焰玻璃池窑的熔化部，由于热点与投料池的温度差，表层玻璃液会向投料池方向回流，使无泡沫的玻璃液和有泡沫的玻璃液之间有一条明显的分界线，称为：泡界线。
热点是指沿玻璃池窑的窑长方向上玻璃液的温度最高点。
3.28为什么玻璃池窑内火焰空间的压强要求是微正压?
答：负压将导致窑内吸入冷空气，从而降低窑温、增加热耗，而且还会使窑内温度不均匀。同时窑压也不可过大，否则会加剧窑体烧蚀、向外冒火严重、燃料消耗增大，并且对玻璃液的澄清不利。
3.29玻璃制品退火过程中可降低或消除的应力是哪两种应力？ 答：玻璃制品的退火就是减少或消除其内的热应力（包括永久应力和暂时应力）的过程，但退火不能消除结构应力和机械应力。
3.30玻璃制品退火窑的作用是什么？ 答：减少或消除玻璃制品在成型后或热加工后其内残余的热应力以及由此导致的光学不均匀性，并稳定玻璃制品的内部结构，这样可以防止其炸裂以及提高其强度。玻璃制品内的热应力，通常是由于不均匀冷却所产生。将其置于退火温度热处理，并采取适宜的均匀冷却制度就能减少或消除热应力，以便最大限度的提高成品率。
3.31玻璃制品退火过程有哪几个阶段?浮法平板退火窑又分为那几个区? 答： 玻璃制品退火过程有4个阶段，如下：
1）加热（冷却）阶段（对于平板玻璃的退火，称为均匀加热区，简称：均热区）2）保温阶段（对于平板玻璃的退火，称为重要退火区）3）慢速冷却阶段（对于平板玻璃的退火，称为退火后区）4）快速冷却阶段（对于平板玻璃的退火，称为强制冷却区）
浮法平板退火窑分为以下4个区： 1）均热冷却阶段（均热区）2）保温阶段（重要退火区）3）慢速冷却阶段（退火后区）
4）快速冷却阶段（强制冷却阶段）
3.32为什么说慢冷是玻璃制品退火过程的一个关键阶段? 答：在慢冷阶段，玻璃制品开始冷却，冷却速度要均匀，否则会残留较大热应力；这个阶段也决定了玻璃制品内部结构的稳定性；要保持一定的冷却速度，以避免玻璃内形成产生较大的暂时应力而引起玻璃原板炸裂。
3.34 重油烧嘴和天然气烧嘴最常见的安装位置是在玻璃池窑的哪个部位？
答：重油烧嘴：小炉底烧系统；小炉底下插入式燃烧系统；小炉侧墙插入式燃烧系统；小炉顶插入式燃烧系统；小炉顶烧式燃烧系统；碹顶插入式燃烧系统。
天然气烧嘴：小炉底烧式燃烧系统；小炉侧烧式燃烧系统；小炉顶插入式燃烧系统；碹顶插入式燃烧系统。
3.35 为什么耐火材料的选择对于玻璃熔窑的设计十分重要？
答：玻璃熔窑在使用期间，会发生一系列的物理化学变化，包括：耐火材料物相的熔解与熔融作用；结晶相的多晶转变和重结晶作用；耐火材料与配合料中某些成分之间、耐火材料与玻璃液中某些成分之间进行化学反应而形成新相或低共熔液相的过程；玻璃液或火焰空间中高温气流对耐火材料的机械磨损作用等。这些变化不但是玻璃液的污染源，而且还会使得耐火材料蚀损，算段玻璃熔窑的使用寿命，因此，耐火材料的选择对于玻璃熔窑的设计十分重要。
3.36 玻璃池窑选用耐火材料的原则是什么？
答：1.根据窑炉的种类以及窑体各部位工作的特点合理地选用耐火材料； 2.根据玻璃成分选用相应的耐火材料； 3.根据耐火材料的使用性能选用耐火材料； 4.尽可能选用成批生产的耐火材料；
5.要避免不同材质耐火材料之间的接触反应。
3.37 为什么玻璃池窑的耐火材料容易受到侵蚀？
答：在玻璃池窑内，耐火材料与玻璃液、配合料及其挥发物（主要有：碱金属氧化物，即碱蒸气、硼化物、氟化物、氯化物、硫的化合物等）直接接触，所以很容易受严重侵蚀，特别是在砖缝处的侵蚀很严重。
3.38 玻璃池窑哪些部位的耐火材料所受到的侵蚀最为严重，从而需要用优质的耐火砖来砌筑？
答：在玻璃池窑的熔化部，与玻璃液接触的部分有：投料池、池壁、池底、耳池以及玻璃液分隔设备。这些部位除了受到玻璃液的冲刷寝室之外，还要收到配合料（尤其是芒硝水）的化学腐蚀，所以常常损坏严重，从而需要用优质的耐火砖来砌筑。
3.39 玻璃池窑为什么难以彻底取代坩埚窑？ 答：坩埚窑可同时满足不同颜色、不同组成的多品种玻璃液的熔化，适合于熔制颜色多、品种杂、产量小、频繁换料的玻璃制品，也适合于熔制陶瓷釉和搪瓷釉的熔块。而玻璃池窑不能。
3.40 玻璃池窑的电助熔和电熔窑是否需要变压器升压？为什么？
答：需要。因为通过提高电压可以来补偿窑体因保温效果变差所增加的散热损失。
3.41 为什么电助熔窑和电熔窑的钼电极需要水冷却？
答：钼电极在空气中受热时易氧化，而其600℃氧化产生MoO3对电极毫无保护作用。为了克服钼电极不耐侵蚀和极易氧化的缺点，现在多用长寿命的钼电极，几钼电极暴露的部分安装在充满惰性或中性气体的电极套内，电极套的头部有热电偶可监控电极的温度，电极套也分：无水冷型和水冷型。后者使用更广泛。
3.42 为什么全电熔窑还要有燃料喷嘴？
答：配合料成为高温玻璃液后才能导电，因此全电熔窑开窑时，仍需用燃油或燃气加热至高温，然后停止加热，开始电加热，因此全电熔窑还要有燃料喷嘴。
思考题: 1 成形后的玻璃制品内存在几种形式的应力？各是如何产生的？
答:玻璃制品中的应力一般可分为三类：热应力，结构应力以及机械应力
热应力是由于玻璃中存在温差而产生的应力，按其产生的特点可分为暂时应力和永久应力。暂时应力：当温度低于应变点时，处于弹性变形温度范围内的玻璃在经受不均匀的温度变化时产生的热应力。永久应力：当玻璃内外温度相等时所残留的热应力称为永久应力。结构应力：玻璃因化学组成不均匀导致结构上的不均而产生的应力。
机械应力：由于外力作用在玻璃上引起的应力，当外力除去时该应力随之消失。2 玻璃制品的退火有哪两个主要过程？
两个主要过程：一是内应力的减弱和消失，二是防止内应力的重新产生 3 玻璃制品的退火原理是什么？
将玻璃置于退火窑中经过足够长的时间通过退火温度范围或以缓慢的速度冷却下来，以便不再产生超过允许范围的永久应力和暂时应力，或者说是尽可能使玻璃中产生的热应力减少或消除的过程 浮法平板玻璃制品的退火过程要经过哪四个过程？ 1）加热阶段
在加热过程中，玻璃表面产生压应力
2）均热阶段
把制品加热到退火温度进行保温，均热以消除应力
3）慢速冷却阶段
使玻璃制品在冷却后不产生永久应力，或减少到制品所要求的应力范围
4）快速冷却阶段
玻璃在应变点下冷却时，只要不超过玻璃的极限强度，以缩短整个退火过程，降低热耗，提高生产效率
1.锡槽的作业制度包括哪些项目？ 包括温度、气氛、压力、锡液面
温度制度：指锡槽长度方向上的温度分布，用温度曲线表示。温度曲线是一条由几个温度测定值连成的折线
气氛制度：为了防止锡氧化，槽内必须保持中性或弱还原气氛。压力制度：正常生产情况下，锡槽内应维持微正压
锡液液面位置和锡液深度：锡液面位置低于沿口20mm左右。锡槽内锡液深度一般在50－100mm 2.简要叙述簿玻璃和厚玻璃的温度制度？
薄玻璃生产的温度制度：低温拉薄法，徐冷拉薄法 厚玻璃生产的温度制度: 采用正常降温法的温度制度。3.锡槽为何要控制气氛制度？
为了防止锡氧化，槽内必须保持中性或弱还原气氛。用N2＋H2混合气体做保护气体。其中N2为90－97%，H2为3－10%。O2含量控制＜10cm3/m3(ppm)，国外＜ 5cm3/m3(ppm)4.压力制度对浮法生产有何作用？影响其因素有哪些？
作用:压力制度是温度制度的保证, 反应窑的工作情况,比如窑压过大的可能原因是: 1,阻力过大(烟道进水、烟道 内杂物未清除干净、烟道或蓄热室内有堵塞、砌筑质量差、○漏气量大、闸板或空气交换器处不严密、烟道截面积小、烟道布置不合理及设计不合理等)2,抽力不够：(烟囱内烟气温度偏低，烟道高度不够及直径偏小等。)○影响因素: 1 锡槽的温度制度：温度波动对压力制度有明显的影响，2保护气体量及压力：保护气体量不足，导致锡槽处于负压。保护气体量与其本身的压力成正比。其出口压力一般维持在2千帕。
3锡槽的密封情况：密封好，保护气体的泄漏量就少，压力稳定。5.锡液液面位置和锡液深度如何控制？ 锡液面位置低于沿口20mm左右。
锡槽内锡液深度一般在50－100mm,有两种：
①同一深度：100－110mm，平形槽底结构，锡液用量多，施工方便。
②阶梯形深度：依成形需要，增设槽底挡坎，控制锡液液流。结构较复杂，锡液用量少。玻璃窑炉节节能减排措施:
第三篇：2013工程招投标 考试题
一、单选题(共20题,每题2分,共40分。每题的备选项中,只有1个最符合题意)
1.根据《工程建设项目招标范围和规模标准规定》的规定,属于工程建设项目招标范围的工程建设项目,勘察、设计、监理等服务的采购,单项合同估算价在()人民币以上的,必须进行招标。
A.50万元 B.100万元
C.150万元 D.200万元
2.“评标价”是指()。
A.标底价格
B.中标的合同价格
C.投标书中标明的报价
D.以价格为单位对各投标书优劣进行比较的量化值
3.下列各项中,()不属于工程建设施工招标应具备的前提条件。
A.建设用地征用完毕,施工图纸完成
B.概算已经批准,建设项目已正式列入计划
C.招标文件已经编制好
D.建设资金、建材、设备来源已经落实 4.一般情况下,()应当由招标人完成。
A.确定中标人 B.评标情况说明
C.对各个合格投标书的评价 D.推荐合格的中标候选人
5.招标人在中标通知书中写明的中标合同价应是()。
A.初步设计编制的概算价 B.施工图设计编制的预算价
C.投标书中标明的报价 D.评标委员会算出的评标价
6.施工招标文件的内容一般不包括()。
A.工程量清单 B.资格预审条件
C.合同条件 D.投标须知
7.甲、乙、丙三家单位组成联合体投标,约定权利义务的承担比例为3:3:4,履行过程中乙破产,招标人要求甲承担原本由乙承担的价值700万元的债务。则()。
A.因为有内部关系的约定,甲可以不承担这部分债务
B.甲不得拒绝招标人的要求,只能自己承担这部分债务
C.甲可以只承担300万元的债务,另外400万元可以建议招标人要求丙承担
D.甲不得拒绝招标人的要求,但在履行后可向丙追偿400万元 8.某省高速公路扩建工程,有甲、乙、丙、丁、戊五家单位参与投标,根据招标投标法的有关规定,下列说法正确的是()。
A.招标人有可能直接决定中标单位
B.开标时由不同的投标人拆封自己的标书
C.开标应由招标人主持
D.开标时发现乙的投标文件没有密封,但若有三家投标单位同意,则该投标文件有效
9.关于共同投标协议,下列说法错误的是()。
A.共同投标协议属于合同关系
B.共同投标协议必须详细、明确,以免日后发生争议
C.共同协议不应同投标文件一并提交招标人
D.联合体内部各方通过共同投标协议,明确约定各方在中标后要承担的工作和责任 10.下列关于连带责任的叙述中,说法错误的是()。
A.债权人可以向任何一个或者多个债务人请求履行债务
B.负有连带责任债务人可以以债务人之间对债务分担比例有约定来拒绝履行债务
C.负有连带责任债务人中一人或者多人履行·了全部债务后,其他连带债务人对债权人的履行义务即行解除
D.对负有连带责任债务人,根据其内部约定,债务人清偿债务超过其应承当份额的,有权向其他连带债务人追偿
11.下列选项中,属于投标人与招标人之间串通投标行为的是()。
A.甲、乙、丙、丁四家单位参加竞标,在竞标过程中均高价投标
B.甲、乙、丙、丁四家单位参加竞标,在竞标前四家单位先进行内部竞价,选定丙为中标人后,再参加投标
C.甲、乙、丙、丁四家单位参加竞标,招标人向甲单位泄漏了标底
D.甲、乙、丙、丁四家单位参加竞标,乙单位为中标向招标人某国税局的局党委书记行贿
12.对于中标通知书的法律效力下列说法正确的是()。
A.中标通知书就是正式的合同
B.中标通知书属于要约邀请
C.中标通知书属于要约
D.中标通知书属于承诺
13.在下列费用中,属于建筑安装工程间接费的是()。
A.施工单位搭设的临时设施费
B.危险作业意外伤害保险费
C.劳动保障费
D.已完工程和设备保护费
14.按我国现行《建筑安装工程费用项目组成》(建标[2003]206号文)的规定,建筑安装工程费用的组成为()。
A.直接费、间接费、计划利润、税金
B.直接工程费、间接费、利润、税金
C.直接费、规费、间接费、税金
D.直接费、间接费、利润、税金
15.下列费用中,属于建筑安装工程直接费的是()。A.施工单位搭设的临时设施费 B.现场管理费 C.施工企业管理费 D.工程点交费 16.下列不属于材料费用的是()。
A.材料原价 B.材料运杂费
C.材料采购保管费 D.材料二次搬运费
17.按建标[2003]206号文的规定,建筑安装工程费用中的规费包括了()费用。
A.工程排污、社会保障、危险作业意外伤害保险 B.住房公积金、工程排污、环境保护 C.社会保障、安全施工、环境保护
D.住房公积金、危险作业意外伤害保险、安全施工 18.建筑安装工程施工中的工程排污费属于()。A.其他直接费 B.现场管理费
C.规费 D.直接费
19.建筑安装企业支付的病假在6个月以上的生产工人的工资应计入()。
A.生产工人辅助工资 B.劳动保险费
C.待业保险费 D.现场管理费
20.建筑安装企业支付的离退休职工的易地安家补助费应计入()。
A.生产工人辅助工资 B.劳动保险费
C.待业保险费 D.现场管理费
二、多项选择题(共10题,每题2分,共20分。每题的备选项中,有2个或2个以上符合题意,至少有1个错项。)
1.招标人可以没收投标保证金的情况有()。
A.投标人在投标截止日前撤回投标书 B.投标人在投标有效期内撤销投标书
C.投标人在中标后拒签合同
D.投标人在中标后拒交履约保函
E.投标人有可能在合同履行中违约
2.《招投标法》规定,投标文件()的投标人应确定为中标人。
A.满足招标文件中规定的各项综合评价标准的最低要求
B.最大限度地满足招标文件中规定的各项综合评价标准
C.满足招标文件各项要求,并且报价最低
D.满足招标文件各项要求,并且经评审的价格最低
E.满足招标文件各项要求,并且经评审价格最高
3.政府行政主管部门对招标投标活动进行的监督包括()等方面。
A.检查必须采用招标方式选择承包单位的建设项目
B.对招标有关文件的核查备案
C.投标人履行合同的能力评定
D.评标委员会成员资格认定 E.查处招投标活动的违法行为
4.招标方式中,邀请招标与公开招标比较,其缺点主要有()等。
A.选择面窄,排斥了某些有竞争实力的潜在投标人
B.竞争的激烈程度相对较差
C.招标时间长
D.招标费用高
E.评标工作量较大
5.工程建设项目招标范围包括()。
A.大型基础设施、公用事业等关系社会公共利益、公众安全的项目
B.一切工程项目
C.全部或者部分使用国有资金投资或者国家融资的项目
D.一切大中型工程项目
E.使用国际组织或者外国政府贷款、援助资金的项目
6.计算施工机械使用费需要确定机械台班单价,机械台班单价的确定需要()等几项内容。
A.台班折旧费、大修费、台班经常修理费
B.全年有效工作日
C.台班安拆费及场外运费
D.台班人工费、台班燃料动力费
E.台班养路费及车船使用税
7.下列费用中,属于建筑安装工程间接费的有()。
A.企业管理费 B.工程监理费
C.建设单位管理费 D.住房公积金
E.勘查设计费
8.下列费用中,不属于建筑安装工程直接工程费的有()。
A.施工机械大修费 B.材料二次搬运费
C.生产工人退休工资 D.生产职工教育经费
E.生产工具、用具使用费
9.下列费用中能列入建筑安装工程直接工程费中的人工费的有()。
A.生产工人劳动保护费 B.生产工人探亲假期的工资
C.生产工人退休工资 D.生产工人福利费
E.生产职工教育经费
10.直接工程费中人工费包括生产工人()的工资。
A.修建临时设施 B.因气候影响停工期间
C.病假6个月以内 D.调动工作期间
E.休假期间
三、简答题(共5题,每题4分,共20分)
1.风险型CM模式有哪些优点及缺点?
2.什么是公开招标?公开招标有哪些特点?
3.招标的有关文件应包括哪些?
4.什么情况属于重大偏差?
5.什么情况施工企业应当放弃投标?
四、案例分析(共20分)
某重点工程项目计划于2004年12月28日开工,由于工程复杂,技术难度高,一般施工队伍难以胜任,业主自行决定采取邀请招标方式。于2004年9月8日向通过资格预审的A、B、C、D、E五家施工承包企业发出了投标邀请书。该五家企业均接受了邀请,并于规定时间9月20-22日购买了招标文件。招标文件中规定,10月18日下午4时是招标文件规定的投标截止时间,11月10日发出中标通知书。
在投标截止时间之前,A、B、D、E四家企业提交了投标文件,但C企业于10月18日下午5时才送达,原因是中途堵车;10月21日下午由当地招投标监督管理办公室主持进行了公开开标。
评标委员会成员共有7人组成,其中当地招投标监督管理办公室1人,公证处1人,招标人1人,技术经济方面专家4人。评标时发现E企业投标文件虽无法定代表人签字和委托人授权书,但投标文件均已有项目经理签字并加盖了公章。评标委员会于10月28日提出了评标报告。A企业综合得分第一。11月10日招标人向A企业发出了中标通知书,并于12月12日签订了书面合同。
问题:
(1)企业自行决定采取邀请招标方式的做法是否妥当?说明理由。
(2)C企业和E企业投标文件是否有效?分别说明理由。
(3)请指出开标工作的不妥之处,说明理由。
(4)请指出评标委员会成员组成的不妥之处,说明理由。
(5)合同签订的日期是否违规?说明理由。
一、单选题
1．A、2．D、3．C．4．A．5．C．6． B．7． D．8．C．9．C．10．B．11．C．12．D． 13．B．14．D．15．A．16．D．17．A．18．C．19．B．20．B．
二、多项选择题
1．B.C.D.2.B.D.3.A.B.D.E.4.A.B.5．A．C．E．
6．A． C． D．E． 7.A．D.8．B． C． D． E． 9． A．B． D． 10． B． C． D．E．
三、简答题
1．风险型CM模式有哪些优点及缺点？
答：优点是：可提前开工提前竣工，业主任务较轻，风险较小。
缺点是：总成本中包含设计和投标的不确定因素；可供选择的风险型CM公司较少。点是：总成本中包含设计和投标的不确定因素；可供选择的风险型CM公司较少。
2．什么是公开招标？公开招标有哪些特点？
答：是指由招标人通过报纸、刊物、广播、电视等大众媒体，向社会公开发布招标公告，凡对此招标项目感兴趣并符合规定条件的不特定的承包商，都可以自愿参加投标的一种工程发包方式。公开招标方式的优点是：投标的承包商多、竞争范围大，业主有较大的选择余地，有利于降低工程造价，提高工程质量和缩短工期。其缺点是：由于投标的承包商多，招标工作最大，组织工作复杂，需投入较多的人力、物力，招标过程所需时间较长，因而此类招标方式主要适用于投资额度大、工艺、结构复杂的较大型工程建设项目。
3．招标的有关文件应包括哪些？
答：
1、招标申请书；
2、招标文件；
3、标底；
4、评标定标办法；
5、资格预审文件；
6、资格预审通告；
7、资格预审须知；
8、资格预审申请书；
9、资格预审合格通知书；
4．评标委员会成员有哪些情形，应当主动提出回避？
答：
（一）投标人或者投标人主要负责人的近亲属；
（二）项目主管部门或者行政监督部门的人员；
（三）与投标人有经济利益关系，可能影响对投标公正评审的；
（四）曾因在招标、评标以及其他与招标投标有关活动中从事违法行为而受过行政处罚或刑事处罚的。
5．什么情况属于重大偏差？
答：
（一）没有按照招标文件要求提供投标担保或者所提供的投标担保有瑕疵；
（二）投标文件没有投标人授权代表签字和加盖公章；
（三）投标文件载明的招标项目完成期限超过招标文件规定的期限；
（四）明显不符合技术规格、技术标准的要求；
（五）投标文件载明的货物包装方式、检验标准和方法等不符合招标文件的要求；
（六）投标文件附有招标人不能接受的条件；
（七）不符合招标文件中规定的其他实质性要求。
6．什么情况施工企业应当放弃投标？
答：(1)本施工企业主管和兼营能力之外的项目；(2)工程规模、技术要求超过本施工企业技术等级的项目；(3)本施工企业生产任务饱满，则招标工程的盈利水平较低或风险较大的项目；(4)本施工企业技术等级、信誉、施工水平明显不如竞争对手的项目。
四、案例分析
答：1.业主自行决定采取邀请招标方式的做法是否妥当？说明理由。
根据《招标投标法》（第十一条）规定，省、自治区、直辖市人民政府确定的地方重点项目中不适宜公开招标的项目，要经过省、自治区、直辖市人民政府批准，方可进行邀请招标。因此，本案业主自行对省重点工程项目决定采取邀请招标方式的做法是不妥的。2.C企业和E企业投标文件是否有效？分别说明理由。
根据《招标投标法》（第二十八条）规定，在招标文件要求提交投标文件的截止时间后送达的投标文件，招标人应当拒收。本案C企业的投标文件送达时间迟于投标截止时间，因此，该投标文件应被拒收。
根据《招标投标法》和国家计委、建设部等《评标委员会和评标方法暂行规定》，投标文件若没有法定代表人签字和加盖公章，则属于重大偏差。本案E企业投标文件没有法定代表人签字，项目经理也未获得委托人授权书，无权代表本企业投标签字，尽管有单位公章，仍属存在重大偏差，应作废标处理。
3.请指出开标工作的不妥之处，说明理由。
根据《招标投标法》（第三十四条）规定，开标应当在招标文件确定的提交投标文件的截止时间公开进行，本案招标文件规定的投标截止时间是10月18日下午4时，但迟至10月21日下午才开标，是不妥之处之一。
根据《招标投标法》（第三十五条）规定，开标应由招标人主持，本案由属于行政监督部门的当地招投标监督管理办公室主持，是不妥之处之二。4.请指出评标委员会成员组成的不妥之处，说明理由。
根据《招标投标法》和国家计委、建设部等《评标委员会和评标方法暂行规定》，评标委员会由招标人或其委托的招标代理机构熟悉相关业务的代表，以及有关技术、经济等方面的专家组成。并规定，项目主管部门或者行政监督部门的人员不得担任评标委员会委员。一般而言公证处人员并不熟悉工程项目相关业务，当地招投标监督管理办公室属于行政监督部门，显然招投标监督管理办公室人员和公证处人员担任评标委员会成员是不妥的。
《招标投标法》还规定评标委员会技术、经济等方面的专家不得少于成员总数的2/3，本案技术经济方面专家比例为4/7，低于规定的不低于2/3的比例要求。5.合同签订的日期是否违规？说明理由。
《招标投标法》（第四十六条）规定，招标人和中标人应当自中标通知书发出之日起30日内，按照招标文件和中标人的投标文件订立书面合同。本案11月10日发出中标通知书，迟至12月12日才签订书面合同，两者的时间间隔已超过30日，违反了《招标投标法》的相关规定。
第四篇：2014工程热物理年会
中国工程热物理学会
2014年学术会议征文通知
中国工程热物理学会将于2014年秋季由学会组织召开学术会议。现将征文有关事项通知如下，欢迎投稿。
一、征文内容，包括下列学科：工程热力学与能源利用；热机气动热力学；传热传 质学；燃烧学；多相流；流体机械。欢迎从事工程热物理各有关领域和能源、航空、航天、动力、发电、制冷、冶金、石油、煤炭、环境保护、材料等部门的研究人员、工程技术人员、教师及研究生踊跃投稿，进行学术交流和讨论。
二、要求应征稿件观点明确、论据充分、公式正确、图表清晰、文字简练。
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十、经学术会议评审出的优秀论文，将推荐在《工程热物理学报》上发表。
十一、学术会议的地点和开会日期，另行通知。
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中国工程热物理学会
2013年9月
第五篇：热工工艺及工程材料
第一章
金属的晶体结构与结晶
1．解释下列名词
点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体，过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。
答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。如位错。
面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。
亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。
单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。
过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。
自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。
变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。
变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。
2.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn 各属何种晶体结构？
答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格； α－Fe、Cr、V属于体心立方晶格；
γ－Fe、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格； Mg、Zn属于密排六方晶格；
3.配位数和致密度可以用来说明哪些问题？
答：用来说明晶体中原子排列的紧密程度。晶体中配位数和致密度越大，则晶体中原子排列越紧密。
4.晶面指数和晶向指数有什么不同？
答：晶向是指晶格中各种原子列的位向，用晶向指数来表示，形式为 ；晶面是指晶格中不同方位上的原子面，用晶面指数来表示，形式为。
5.实际晶体中的点缺陷，线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响？ 答：如果金属中无晶体缺陷时，通过理论计算具有极高的强度，随着晶体中缺陷的增加，金属的强度迅速下降，当缺陷增加到一定值后，金属的强度又随晶体缺陷的增加而增加。因此，无论点缺陷，线缺陷和面缺陷都会造成晶格崎变，从而使晶体强度增加。同时晶体缺陷的存在还会增加金属的电阻，降低金属的抗腐蚀性能。
6.为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？
答：因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同，造成原子间结合力不同，因而表现出各向异性；而多晶体是由很多个单晶体所组成，它在各个方向上的力相互抵消平衡，因而表现各向同性。
7.过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？
答：①冷却速度越大，则过冷度也越大。②随着冷却速度的增大，则晶体内形核率和长大速度都加快，加速结晶过程的进行，但当冷速达到一定值以后则结晶过程将减慢，因为这时原子的扩散能力减弱。③过冷度增大，ΔF大，结晶驱动力大，形核率和长大速度都大，且N的增加比G增加得快，提高了N与G的比值，晶粒变细，但过冷度过大，对晶粒细化不利，结晶发生困难。
8.金属结晶的基本规律是什么？晶核的形成率和成长率受到哪些因素的影响？
答：①金属结晶的基本规律是形核和核长大。②受到过冷度的影响，随着过冷度的增大，晶核的形成率和成长率都增大，但形成率的增长比成长率的增长快；同时外来难熔杂质以及振动和搅拌的方法也会增大形核率。
9.在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？在生产中如何应用变质处理？
答：①采用的方法：变质处理，钢模铸造以及在砂模中加冷铁以加快冷却速度的方法来控制晶粒大小。②变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒。③机械振动、搅拌。
第二章
金属的塑性变形与再结晶
1．解释下列名词：
加工硬化、回复、再结晶、热加工、冷加工。
答：加工硬化：随着塑性变形的增加，金属的强度、硬度迅速增加；塑性、韧性迅速下降的现象。
回复：为了消除金属的加工硬化现象，将变形金属加热到某一温度，以使其组织和性能发生变化。在加热温度较低时，原子的活动能力不大，这时金属的晶粒大小和形状没有明显的变化，只是在晶内发生点缺陷的消失以及位错的迁移等变化，因此，这时金属的强度、硬度和塑性等机械性能变化不大，而只是使内应力及电阻率等性能显著降低。此阶段为回复阶段。再结晶：被加热到较高的温度时，原子也具有较大的活动能力，使晶粒的外形开始变化。从破碎拉长的晶粒变成新的等轴晶粒。和变形前的晶粒形状相似，晶格类型相同，把这一阶段称为“再结晶”。
热加工：将金属加热到再结晶温度以上一定温度进行压力加工。冷加工：在再结晶温度以下进行的压力加工。
2．产生加工硬化的原因是什么？加工硬化在金属加工中有什么利弊？
答：①随着变形的增加，晶粒逐渐被拉长，直至破碎，这样使各晶粒都破碎成细碎的亚晶粒，变形愈大，晶粒破碎的程度愈大，这样使位错密度显著增加；同时细碎的亚晶粒也随着晶粒的拉长而被拉长。因此，随着变形量的增加，由于晶粒破碎和位错密度的增加，金属的塑性变形抗力将迅速增大，即强度和硬度显著提高，而塑性和韧性下降产生所谓“加工硬化”现象。②金属的加工硬化现象会给金属的进一步加工带来困难，如钢板在冷轧过程中会越轧越硬，以致最后轧不动。另一方面人们可以利用加工硬化现象，来提高金属强度和硬度，如冷拔高强度钢丝就是利用冷加工变形产生的加工硬化来提高钢丝的强度的。加工硬化也是某些压力加工工艺能够实现的重要因素。如冷拉钢丝拉过模孔的部分，由于发生了加工硬化，不再继续变形而使变形转移到尚未拉过模孔的部分，这样钢丝才可以继续通过模孔而成形。
3．划分冷加工和热加工的主要条件是什么？
答：主要是再结晶温度。在再结晶温度以下进行的压力加工为冷加工，产生加工硬化现象；反之为热加工，产生的加工硬化现象被再结晶所消除。
4．与冷加工比较，热加工给金属件带来的益处有哪些？
答：（1）通过热加工，可使铸态金属中的气孔焊合，从而使其致密度得以提高。
（2）通过热加工，可使铸态金属中的枝晶和柱状晶破碎，从而使晶粒细化，机械性能提高。（3）通过热加工，可使铸态金属中的枝晶偏析和非金属夹杂分布发生改变，使它们沿着变形的方向细碎拉长，形成热压力加工“纤维组织”（流线），使纵向的强度、塑性和韧性显著大于横向。如果合理利用热加工流线，尽量使流线与零件工作时承受的最大拉应力方向一致，而与外加切应力或冲击力相垂直，可提高零件使用寿命。
5．为什么细晶粒钢强度高，塑性，韧性也好？
答：晶界是阻碍位错运动的，而各晶粒位向不同，互相约束，也阻碍晶粒的变形。因此，金属的晶粒愈细，其晶界总面积愈大，每个晶粒周围不同取向的晶粒数便愈多，对塑性变形的抗力也愈大。因此，金属的晶粒愈细强度愈高。同时晶粒愈细，金属单位体积中的晶粒数便越多，变形时同样的变形量便可分散在更多的晶粒中发生，产生较均匀的变形，而不致造成局部的应力集中，引起裂纹的过早产生和发展。因此，塑性，韧性也越好。
6．金属经冷塑性变形后，组织和性能发生什么变化？
答：①晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性，如纵向的强度和塑性远大于横向等；②晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化，即随着变形量的增加，强度和硬度显著提高，而塑性和韧性下降；③织构现象的产生，即随着变形的发生，不仅金属中的晶粒会被破碎拉长，而且各晶粒的晶格位向也会沿着变形的方向同时发生转动，转动结果金属中每个晶粒的晶格位向趋于大体一致，产生织构现象；④冷压力加工过程中由于材料各部分的变形不均匀或晶粒内各部分和各晶粒间的变形不均匀，金属内部会形成残余的内应力，这在一般情况下都是不利的，会引起零件尺寸不稳定。
7．分析加工硬化对金属材料的强化作用？
答：随着塑性变形的进行，位错密度不断增加，因此位错在运动时的相互交割、位错缠结加剧，使位错运动的阻力增大，引起变形抗力的增加。这样，金属的塑性变形就变得困难，要继续变形就必须增大外力，因此提高了金属的强度。
8．已知金属钨、铁、铅、锡的熔点分别为3380℃、1538℃、327℃、232℃，试计算这些金属的最低再结晶温度，并分析钨和铁在1100℃下的加工、铅和锡在室温（20℃）下的加工各为何种加工？
答：T再=0.4T熔；钨T再=[0.4*（3380+273）]-273=1188.2℃;铁T再=[0.4*（1538+273）]-273=451.4℃;铅T再=[0.4*（327+273）]-273=-33℃;锡T再=[0.4*（232+273）]-273=-71℃.由于钨T再为1188.2℃＞1100℃，因此属于热加工；铁T再为451.4℃＜1100℃，因此属于冷加工；铅T再为-33℃＜20℃，属于冷加工；锡T再为-71＜20℃，属于冷加工。
9．在制造齿轮时，有时采用喷丸法（即将金属丸喷射到零件表面上）使齿面得以强化。试分析强化原因。
答：高速金属丸喷射到零件表面上，使工件表面层产生塑性变形，形成一定厚度的加工硬化层，使齿面的强度、硬度升高。
第三章
合金的结构与二元状态图
1．解释下列名词：
合金，组元，相，相图；固溶体，金属间化合物，机械混合物；枝晶偏析，比重偏析；固溶强化，弥散强化。
答：合金：通过熔炼，烧结或其它方法，将一种金属元素同一种或几种其它元素结合在一起所形成的具有金属特性的新物质，称为合金。
组元：组成合金的最基本的、独立的物质称为组元。
相：在金属或合金中，凡成分相同、结构相同并与其它部分有界面分开的均匀组成部分，均称之为相。
相图：用来表示合金系中各个合金的结晶过程的简明图解称为相图。固溶体：合金的组元之间以不同的比例混合，混合后形成的固相的晶格结构与组成合金的某一组元的相同，这种相称为固溶体。金属间化合物：合金的组元间发生相互作用形成的一种具有金属性质的新相，称为金属间化合物。它的晶体结构不同于任一组元，用分子式来表示其组成。
机械混合物：合金的组织由不同的相以不同的比例机械的混合在一起，称机械混合物。枝晶偏析：实际生产中，合金冷却速度快，原子扩散不充分，使得先结晶出来的固溶体合金含高熔点组元较多，后结晶含低熔点组元较
多，这种在晶粒内化学成分不均匀的现象称为枝晶偏析。比重偏析：比重偏析是由组成相与溶液之间的密度差别所引起的。如果先共晶相与溶液之间的密度差别较大，则在缓慢冷却条件下凝固时，先共晶相便会在液体中上浮或下沉，从而导致结晶后铸件上下部分的化学成分不一致，产生比重偏析。固溶强化：通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度、硬度升高的现象称为固溶强化。
弥散强化：合金中以固溶体为主再有适量的金属间化合物弥散分布，会提高合金的强度、硬度及耐磨性，这种强化方式为弥散强化。
2．指出下列名词的主要区别：
1）置换固溶体与间隙固溶体； 答：置换固溶体：溶质原子代替溶剂晶格结点上的一部分原子而组成的固溶体称置换固溶体。间隙固溶体：溶质原子填充在溶剂晶格的间隙中形成的固溶体，即间隙固溶体。2）相组成物与组织组成物； 相组成物：合金的基本组成相。
组织组成物：合金显微组织中的独立组成部分。
3．下列元素在α-Fe 中形成哪几种固溶体? Si、C、N、Cr、Mn
答：Si、Cr、Mn形成置换固溶体；C、N形成间隙固溶体。
4．试述固溶强化、加工强化和弥散强化的强化原理,并说明三者的区别.答：固溶强化：溶质原子溶入后，要引起溶剂金属的晶格产生畸变，进而位错运动时受到阻力增大。弥散强化：金属化合物本身有很高的硬度，因此合金中以固溶体为基体再有适量的金属间化合物均匀细小弥散分布时，会提高合金的强度、硬度及耐磨性。这种用金属间化合物来强化合金的方式为弥散强化。
加工强化：通过产生塑性变形来增大位错密度，从而增大位错运动阻力，引起塑性变形抗力的增加，提高合金的强度和硬度。区别：固溶强化和弥散强化都是利用合金的组成相来强化合金，固溶强化是通过产生晶格畸变，使位错运动阻力增大来强化合金；弥散强化是利用金属化合物本身的高强度和硬度来强化合金；而加工强化是通过力的作用产生塑性变形，增大位错密度以增大位错运动阻力来强化合金；三者相比，通过固溶强化得到的强度、硬度最低，但塑性、韧性最好，加工强化得到的强度、硬度最高，但塑韧性最差，弥散强化介于两者之间。
5．固溶体和金属间化合物在结构和性能上有什么主要差别？
答：在结构上：固溶体的晶体结构与溶剂的结构相同，而金属间化合物的晶体结构不同于组成它的任一组元，它是以分子式来表示其组成。
在性能上：形成固溶体和金属间化合物都能强化合金，但固溶体的强度、硬度比金属间化合物低，塑性、韧性比金属间化合物好，也就是固溶体有更好的综合机械性能。
6.何谓共晶反应、包晶反应和共析反应?试比较这三种反应的异同点.答：共晶反应：指一定成分的液体合金，在一定温度下，同时结晶出成分和晶格均不相同的两种晶体的反应。
包晶反应：指一定成分的固相与一定成分的液相作用，形成另外一种固相的反应过程。共析反应：由特定成分的单相固态合金，在恒定的温度下，分解成两个新的，具有一定晶体结构的固相的反应。
共同点：反应都是在恒温下发生，反应物和产物都是具有特定成分的相，都处于三相平衡状态。不同点：共晶反应是一种液相在恒温下生成两种固相的反应；共析反应是一种固相在恒温下生成两种固相的反应；而包晶反应是一种液相与一定成分的固相作用，形成另外一种固相的反应。
7．二元合金相图表达了合金的哪些关系？
答：二元合金相图表达了合金的状态与温度和成分之间的关系。
8．在二元合金相图中应用杠杆定律可以计算什么？
答：应用杠杆定律可以计算合金相互平衡两相的成分和相对含量。
9.已知A（熔点 600℃）与B(500℃)在液态无限互溶；在固态 300℃时A溶于 B 的最大溶解度为 30%，室温时为10%，但B不溶于A；在 300℃时，含 40% B 的液态合金发生共晶反应。现要求： 1）作出A-B 合金相图；
2）分析 20% A,45%A,80%A 等合金的结晶过程，并确定室温下的组织组成物和相组成物的相对量。
答：（1）
（2）20%A合金如图①：
合金在1点以上全部为液相，当冷至1点时，开始从液相中析出α固溶体，至2点结束，2～3点之间合金全部由α固溶体所组成，但当合金冷到3点以下，由于固溶体α的浓度超过了它的溶解度限度，于是从固溶体α中析出二次相A，因此最终显微组织：α+AⅡ
相组成物: α+A
A=（90-80/90）*100%=11%
α=1-A%=89%
45%A合金如图②： 合金在1点以上全部为液相，冷至1点时开始从液相中析出α固溶体，此时液相线成分沿线BE变化，固相线成分沿BD线变化，当冷至2点时，液相线成分到达E点，发生共晶反应，形成（A+α）共晶体，合金自2点冷至室温过程中，自中析出二次相AⅡ，因而合金②室温组织： AⅡ+α+(A+α)
相组成物:A+α 组织：AⅡ=（70-55）/70*100%=21%
α=1-AⅡ=79%
A+α=（70-55）/(70-40）*100%=50% 相：A=（90-55）/90*100%=50%
α=1-A%=50% 80%A合金如图③：
合金在1点以上全部为液相，冷至1点时开始从液相中析出A，此时液相线成分沿AE线变化，冷至2点时，液相线成分到达点，发生共晶反应，形成(A+α)共晶体，因而合金③的室温组织：A+(A+α)
相组成物：A+α
组织：A=（40-20）/40*100%=50%
A+α=1-A%=50% 相：
A=（90-20）/90*100%=78%
α=1-A%=22% 10．某合金相图如图所示。
1）试标注①—④空白区域中存在相的名称； 2）指出此相图包括哪几种转变类型；
3）说明合金Ⅰ的平衡结晶过程及室温下的显微组织。
答：(1)①：L+γ ②: γ+β ③: β+(α+β)④: β+αⅡ
(2)匀晶转变；共析转变
(3)合金①在1点以上全部为液相,冷至1点时开始从液相中析出γ固溶体至2点结束,2～3点之间合金全部由γ固溶体所组成,3点以下,开始从γ固溶体中析出α固溶体,冷至4点时合金全部由α固溶体所组成,4～5之间全部由α固溶体所组成,冷到5点以下,由于α固溶体的浓度超过了它的溶解度限度,从α中析出第二相β固溶体,最终得到室稳下的显微组织: α+βⅡ
11．有形状、尺寸相同的两个 Cu-Ni 合金铸件，一个含 90% Ni，另一个含 50% Ni,铸后自然冷却，问哪个铸件的偏析较严重？
答：含 50% Ni的Cu-Ni 合金铸件偏析较严重。在实际冷却过程中，由于冷速较快，使得先结晶部分含高熔点组元多，后结晶部分含低熔点组元多，因为含 50% Ni的Cu-Ni 合金铸件固相线与液相线范围比含 90% Ni铸件宽，因此它所造成的化学成分不均匀现象要比含 90% Ni的Cu-Ni 合金铸件严重。
第四章
铁碳合金
1．何谓金属的同素异构转变？试画出纯铁的结晶冷却曲线和晶体结构变化图。
答：由于条件（温度或压力）变化引起金属晶体结构的转变，称同素异构转变。
2．为什么γ-Fe 和α-Fe 的比容不同？一块质量一定的铁发生（γ-Fe →α-Fe）转变时，其体积如何变化？
答：因为γ-Fe和α-Fe原子排列的紧密程度不同，γ-Fe的致密度为74%,α-Fe的致密度为68%，因此一块质量一定的铁发生（γ-Fe →α-Fe）转变时体积将发生膨胀。
3.何谓铁素体（F）,奥氏体（A），渗碳体（Fe3C），珠光体（P）,莱氏体（Ld）？它们的结构、组织形态、性能等各有何特点？
答：铁素体（F）：铁素体是碳在 中形成的间隙固溶体，为体心立方晶格。由于碳在 中的溶解度`很小，它的性能与纯铁相近。塑性、韧性好，强度、硬度低。它在钢中一般呈块状或片状。奥氏体（A）：奥氏体是碳在 中形成的间隙固溶体，面心立方晶格。因其晶格间隙尺寸较大，故碳在 中的溶解度较大。有很好的塑性。渗碳体（Fe3C）：铁和碳相互作用形成的具有复杂晶格的间隙化合物。渗碳体具有很高的硬度，但塑性很差，延伸率接近于零。在钢中以片状存在或网络状存在于晶界。在莱氏体中为连续的基体，有时呈鱼骨状。珠光体（P）：由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。铁素体和渗碳体呈层片状。珠光体有较高的强度和硬度，但塑性较差。莱氏体（Ld）：由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。在莱氏体中，渗碳体是连续分布的相，奥氏体呈颗粒状分布在渗碳体基体上。由于渗碳体很脆，所以莱氏体是塑性很差的组织。
4.Fe-Fe3C合金相图有何作用？在生产实践中有何指导意义？又有何局限性？
答：①碳钢和铸铁都是铁碳合金，是使用最广泛的金属材料。铁碳合金相图是研究铁碳合金的重要工具，了解与掌握铁碳合金相图，对于钢铁材料的研究和使用，各种热加工工艺的制订以及工艺废品原因的分析等方面都有重要指导意义。②为选材提供成分依据： 相图描述了铁碳合金的组织随含碳量的变化规律，合金的性能决定于合金的组织，这样根据零件的性能要求来选择不同成分的铁碳合金；为制定热加工工艺提供依据：对铸造，根据相图可以找出不同成分的钢或铸铁的熔点，确定铸造温度；根据相图上液相线和固相线间距离估计铸造性能的好坏。对于锻造：根据相图可以确定锻造温度。对焊接： 根据相图来分析碳钢焊缝组织，并用适当热处理方法来减轻或消除组织不均匀性；对热处理： 相图更为重要，如退火、正火、淬火的加热温度都要参考铁碳相图加以选择。③由于铁碳相图是以无限缓慢加热和冷却的速度得到的，而在实际加热和冷却通常都有不同程度的滞后现象。
5.画出 Fe-Fe3C 相图，指出图中 S、C、E、P、N、G 及 GS、SE、PQ、PSK 各点、线的意义，并标出各相区的相组成物和组织组成物。
答:
C：共晶点1148℃ 4.30%C，在这一点上发生共晶转变，反应式：，当冷到1148℃时具有C点成分的液体中同时结晶出具有E点成分的奥氏体和渗碳体的两相混合物——莱氏体
E：碳在 中的最大溶解度点1148℃
2.11%C G： 同素异构转变点（A3）912℃
0%C H：碳在 中的最大溶解度为1495℃
0.09%C J：包晶转变点1495℃
0.17%C 在这一点上发生包晶转变，反应式： 当冷却到1495℃时具有B点成分的液相与具有H点成分的固相δ反应生成具有J点成分的固相A。N： 同素异构转变点（A4）1394℃
0%C P：碳在 中的最大溶解度点
0.0218%C
727℃ S：共析点727℃
0.77%C 在这一点上发生共析转变，反应式：，当冷却到727℃时从具有S点成分的奥氏体中同时析出具有P点成分的铁素体和渗碳体的两相混合物——珠光体P（）
ES线：碳在奥氏体中的溶解度曲线，又称Acm温度线，随温度的降低，碳在奥化体中的溶解度减少，多余的碳以 形式析出，所以具有0.77%～2.11%C的钢冷却到Acm线与PSK线之间时的组织，从A中析出的 称为二次渗碳体。
GS线：不同含碳量的奥氏体冷却时析出铁素体的开始线称A3线，GP线则是铁素体析出的终了线，所以GSP区的显微组织是。
PQ线：碳在铁素体中的溶解度曲线，随温度的降低，碳在铁素体中的溶解度减少，多余的碳以 形式析出，从 中析出的 称为三次渗碳体，由于铁素体含碳很少，析出的 很少，一般忽略，认为从727℃冷却到室温的显微组织不变。PSK线：共析转变线，在这条线上发生共析转变，产物（P）珠光体，含碳量在0.02～6.69%的铁碳合金冷却到727℃时都有共析转变发生。
6.简述 Fe-Fe3C 相图中三个基本反应：包晶反应,共晶反应及共析反应，写出反应式，标出含碳量及温度。
答：共析反应：冷却到727℃时具有S点成分的奥氏体中同时析出具有P点成分的铁素体和渗碳体的两相混合物。γ0.8 F0.02+Fe3C6.69 包晶反应：冷却到1495℃时具有B点成分的液相与具有H点成分的固相δ反应生成具有J点成分的固相A。L0.5+δ0.1 γ0.16 共晶反应：1148℃时具有C点成分的液体中同时结晶出具有E点成分的奥氏体和渗碳体的两相混合物。L4.3 γ2.14+ Fe3C6.69
7.何谓碳素钢？何谓白口铁？两者的成分组织和性能有何差别？
答：碳素钢：含有0.02%~2.14%C的铁碳合金。白口铁：含大于2.14%C的铁碳合金。
碳素钢中亚共析钢的组织由铁素体和珠光体所组成，其中珠光体中的渗碳体以细片状分布在铁素体基体上，随着含碳量的增加，珠光体的含量增加，则钢的强度、硬度增加，塑性、韧性降低。当含碳量达到0.8%时就是珠光体的性能。过共析钢组织由珠光体和二次渗碳体所组成，含碳量接近1.0%时，强度达到最大值，含碳量继续增加，强度下降。由于二次渗碳体在晶界形成连续的网络，导致钢的脆性增加。
白口铁中由于其组织中存在大量的渗碳体，具有很高的硬度和脆性，难以切削加工。
8.亚共析钢、共析钢和过共析钢的组织有何特点和异同点。
答：亚共析钢的组织由铁素体和珠光体所组成。其中铁素体呈块状。珠光体中铁素体与渗碳体呈片状分布。共析钢的组织由珠光体所组成。过共析钢的组织由珠光体和二次渗碳体所组成，其中二次渗碳体在晶界形成连续的网络状。
共同点：钢的组织中都含有珠光体。不同点：亚共析钢的组织是铁素体和珠光体，共析钢的组织是珠光体，过共析钢的组织是珠光体和二次渗碳体。
9.分析含碳量分别为 0.20%、0.60%、0.80%、1.0% 的铁碳合金从液态缓冷至室温时的结晶过程和室温组织.答：0.80%C:在1~2点间合金按匀晶转变结晶出A，在2点结晶结束，全部转变为奥氏体。冷到3点时（727℃），在恒温下发生共析转变，转变结束时全部为珠光体P，珠光体中的渗碳体称为共析渗碳体，当温度继续下降时，珠光体中铁素体溶碳量减少，其成分沿固溶度线PQ变化，析出三次渗碳体，它常与共析渗碳体长在一起，彼此分不出，且数量少，可忽略。室温时组织P。
0.60% C：合金在1~2点间按匀晶转变结晶出A，在2点结晶结束，全部转变为奥氏体。冷到3点时开始析出F，3-4点A成分沿GS线变化，铁素体成分沿GP线变化，当温度到4点时，奥氏体的成分达到S点成分（含碳0.8%），便发生共析转变，形成珠光体，此时，原先析出的铁素体保持不变，称为先共析铁素体，其成分为0.02%C，所以共析转变结束后，合金的组织为先共析铁素体和珠光体，当温度继续下降时，铁素体的溶碳量沿PQ线变化，析出三次渗碳体，同样 量很少，可忽略。所以含碳0.40%的亚共析钢的室温组织为：F+P 1.0% C：合金在1~2点间按匀晶转变结晶出奥氏体，2点结晶结束，合金为单相奥氏体，冷却到3点，开始从奥氏体中析出二次渗碳体，沿奥氏体的晶界析出，呈网状分布，3-4间 不断析出，奥氏体成分沿ES线变化，当温度到达4点（727℃）时，其含碳量降为0.77%，在恒温下发生共析转变，形成珠光体，此时先析出的 保持不变，称为先共析渗碳体，所以共析转变结束时的组织为先共析二次渗碳体和珠光体，忽略。室温组织为二次渗碳体和珠光体。
10．指出下列名词的主要区别：
1）一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体与共析渗碳体； 答：一次渗碳体：由液相中直接析出来的渗碳体称为一次渗碳体。二次渗碳体：从A中析出的 称为二次渗碳体。三次渗碳体：从 中析出的 称为三次渗碳体。
共晶渗碳体：经共晶反应生成的渗碳体即莱氏体中的渗碳体称为共晶渗碳体。共析渗碳体：经共析反应生成的渗碳体即珠光体中的渗碳体称为共析渗碳体。2）热脆与冷脆。答：热脆：S在钢中以FeS形成存在，FeS会与Fe形成低熔点共晶，当钢材在1000℃~1200℃压力加工时，会沿着这些低熔点共晶体的边界开裂，钢材将变得极脆，这种脆性现象称为热脆。
冷脆：P使室温下的钢的塑性、韧性急剧降低，并使钢的脆性转化温度有所升高，使钢变脆，这种现象称为“冷脆”。
11．根据 Fe-Fe3C 相图，计算：
1）室温下，含碳 0.6% 的钢中珠光体和铁素体各占多少； 2）室温下，含碳 1.2% 的钢中珠光体和二次渗碳体各占多少； 3）铁碳合金中，二次渗碳体和三次渗碳体的最大百分含量。
答：1）Wp=(0.6-0.02)/(0.8-0.02)*100%=74%
Wα=1-74%=26% 2）Wp=(2.14-1.2)/(2.14-0.8)*100%=70%
WFe3CⅡ=1-70%=30% 3）WFe3CⅡ=(2.14-0.8)/(6.69-0.8)*100%=23%
W Fe3CⅢ=0.02/6.69*100%=33% 12．某工厂仓库积压了许多碳钢（退火状态），由于钢材混杂，不知道钢的化学成分，现找出其中一根，经金相分析后，发现其组织为珠光体+铁素体，其中铁素体占 80%，问此钢材的含碳量大约是多少？
答：由于组织为珠光体+铁素体，说明此钢为亚共析钢。
Wα=80%=(0.8-WC)/(0.8-0.02)*100%
WC=0.18% 13．对某退火碳素钢进行金相分析，其组织的相组成物为铁素体+渗碳体（粒状），其中渗碳体占 18%，问此碳钢的含碳量大约是多少？
答： WFe3CⅡ=18% =(WC-0.02)/(6.69-0.02)*100%
WC=1.22% 14．对某退火碳素钢进行金相分析，其组织为珠光体+渗碳体（网状），其中珠光体占 93%，问此碳钢的含碳量大约为多少？
答：Wp=93% =(2.14-WC)/(2.14-0.8)*100%=70%
WC=0.89% 15.计算Fe-1.4%C合金在700℃下各个相及其组分数量和成分。
答：含1.4%C合金属于过共析钢，其组织为珠光体+二次渗碳体，相为铁素体和渗碳体。Wp=(2.14-1.4)/(2.14-0.8)*100%=55%
WFe3CⅡ=1-55%=45% Wα=（6.69-1.4）/（6.69-0.02）*100%=79%
WFe3C=1-79%=21% 16．根据 Fe-Fe3C 相图，说明产生下列现象的原因： 1）含碳量为 1.0% 的钢比含碳量为 0.5% 的钢硬度高；
答：钢中随着含碳量的增加，渗碳体的含量增加，渗碳体是硬脆相，因此含碳量为 1.0% 的钢比含碳量为 0.5% 的钢硬度高。2）在室温下，含碳 0.8% 的钢其强度比含碳 1.2% 的钢高；
答：因为在钢中当含碳量超过1.0%时，所析出的二次渗碳体在晶界形成连续的网络状，使钢的脆性增加，导致强度下降。因此含碳 0.8% 的钢其强度比含碳 1.2% 的钢高。
3）在 1100℃，含碳 0.4% 的钢能进行锻造，含碳 4.0% 的生铁不能锻造；
答：在 1100℃时，含碳 0.4% 的钢的组织为奥氏体，奥氏体的塑性很好，因此适合于锻造；含碳 4.0% 的生铁的组织中含有大量的渗碳体，渗碳体的硬度很高，不适合于锻造。
4）绑轧物件一般用铁丝（镀锌低碳钢丝），而起重机吊重物却用钢丝绳（用 60、65、70、75 等钢制成）；
答：绑轧物件的性能要求有很好的韧性，因此选用低碳钢有很好的塑韧性，镀锌低碳钢丝；而起重机吊重物用钢丝绳除要求有一定的强度，还要有很高的弹性极限，而60、65、70、75钢有高的强度和高的弹性极限。这样在吊重物时不会断裂。
5）钳工锯 T8，T10,T12 等钢料时比锯 10,20 钢费力，锯条容易磨钝；
答：T8，T10,T12属于碳素工具钢，含碳量为0.8%，1.0%，1.2%，因而钢中渗碳体含量高，钢的硬度较高；而10,20钢为优质碳素结构钢，属于低碳钢，钢的硬度较低，因此钳工锯 T8，T10,T12 等钢料时比锯 10,20 钢费力，锯条容易磨钝。
6）钢适宜于通过压力加工成形，而铸铁适宜于通过铸造成形。
答：因为钢的含碳量范围在0.02%~2.14%之间，渗碳体含量较少，铁素体含量较多，而铁素体有较好的塑韧性，因而钢适宜于压力加工；而铸铁组织中含有大量以渗碳体为基体的莱氏体，渗碳体是硬脆相，因而铸铁适宜于通过铸造成形。
17.钢中常存杂质有哪些？对钢的性能有何影响？
答：钢中常存杂质有Si、Mn、S、P等。Mn：大部分溶于铁素体中，形成置换固溶体，并使铁素体强化：另一部分Mn溶于Fe3C中，形成合金渗碳体，这都使钢的强度提高，Mn与S化合成MnS，能减轻S的有害作用。当Mn含量不多，在碳钢中仅作为少量杂质存在时，它对钢的性能影响并不明显。
Si：Si与Mn一样能溶于铁素体中，使铁素体强化，从而使钢的强度、硬度、弹性提高，而塑性、韧性降低。当Si含量不多，在碳钢中仅作为少量夹杂存在时，它对钢的性能影响并不显著。
S：硫不溶于铁，而以FeS形成存在，FeS会与Fe形成共晶，并分布于奥氏体的晶界上，当钢材在1000℃~1200℃压力加工时，由于FeS-Fe共晶（熔点只有989℃）已经熔化，并使晶粒脱开，钢材将变得极脆。
P：磷在钢中全部溶于铁素体中，虽可使铁素体的强度、硬度有所提高，但却使室温下的钢的塑性、韧性急剧降低，并使钢的脆性转化温度有所升高，使钢变脆。
18.试述碳钢的分类及牌号的表示方法。答：分类：1）按含碳量分类
低碳钢：含碳量小于或等于0.25%的钢，0.01~0.25%C
≤0.25%C 中碳钢：含碳量为0.30~0.55%的钢
0.25~0.6%C 高碳钢：含碳量大于0.6%的钢
0.6~1.3%C ＞0.6%C（2）按质量分类：即含有杂质元素S、P的多少分类： 普通碳素钢：S≤0.055%
P≤0.045% 优质碳素钢：S、P≤0.035~0.040%
高级优质碳素钢：S≤0.02~0.03%；P≤ 0.03~0.035%（3）按用途分类
碳素结构钢：用于制造各种工程构件，如桥梁、船舶、建筑构件等，及机器零件，如齿轮、轴、连杆、螺钉、螺母等。
碳素工具钢：用于制造各种刀具、量具、模具等，一般为高碳钢，在质量上都是优质钢或高级优质钢。
牌号的表示方法：（1）普通碳素结构钢：
用Q+数字表示，“Q”为屈服点，“屈”汉语拼音，数字表示屈服点数值。若牌号后面标注字母A、B、C、D，则表示钢材质量等级不同，A、B、C、D质量依次提高，“F”表示沸腾钢，“b”为半镇静钢，不标“F”和“b”的为镇静钢。（2）优质碳素结构钢：
牌号是采用两位数字表示的，表示钢中平均含碳量的万分之几。若钢中含锰量较高，须将锰元素标出，（3）碳素工具钢：
这类钢的牌号是用“碳”或“T”字后附数字表示。数字表示钢中平均含碳量的千分之几。若为高级优质碳素工具钢，则在钢号最后附以“A”字。
19.低碳钢、中碳钢及高碳钢是如何根据含碳量划分的？分别举例说明他们的用途？
答：低碳钢：含碳量小于或等于0.25%的钢；08、10、钢，塑性、韧性好，具有优良的冷成型性能和焊接性能，常冷轧成薄板，用于制作仪表外壳、汽车和拖拉机上的冷冲压件，如汽车车身，拖拉机驾驶室等；15、20、25钢用于制作尺寸较小、负荷较轻、表面要求耐磨、心部强度要求不高的渗碳零件，如活塞钢、样板等。
中碳钢：含碳量为0.30~0.55%的钢 ；30、35、40、45、50钢经热处理（淬火+高温回火）后具有良好的综合机械性能，即具有较高的强度和较高的塑性、韧性，用于制作轴类零件；
高碳钢：含碳量大于0.6%的钢 ；60、65钢热处理（淬火+高温回火）后具有高的弹性极限，常用作弹簧。T7、T8、用于制造要求较高韧性、承受冲击负荷的工具，如小型冲头、凿子、锤子等。T9、T10、T11、用于制造要求中韧性的工具，如钻头、丝锥、车刀、冲模、拉丝模、锯条。T12、T13、钢具有高硬度、高耐磨性，但韧性低，用于制造不受冲击的工具如量规、塞规、样板、锉刀、刮刀、精车刀等。
20．下列零件或工具用何种碳钢制造：手锯锯条、普通螺钉、车床主轴。
答：手锯锯条：它要求有较高的硬度和耐磨性，因此用碳素工具钢制造，如T9、T9A、T10、T10A、T11、T11A。普通螺钉：它要保证有一定的机械性能，用普通碳素结构钢制造，如Q195、Q215、Q235。车床主轴：它要求有较高的综合机械性能，用优质碳素结构钢，如30、35、40、45、50。
21.指出下列各种钢的类别、符号、数字的含义、主要特点及用途： Q235-AF、Q235-C、Q195-B、Q255-D、40、45、08、20、20R、20G、T8、T10A、T12A
答：Q235-AF：普通碳素结构钢，屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。Q235-C:屈服强度为235MPa的C级普通碳素结构钢，Q195-B: 屈服强度为195MPa的B级普通碳素结构钢，Q255-D: 屈服强度为255MPa的D级普通碳素结构钢，Q195、Q235含碳量低，有一定强度，常扎制成薄板、钢筋、焊接钢管等，用于桥梁、建筑等钢结构，也可制造普通的铆钉、螺钉、螺母、垫圈、地脚螺栓、轴套、销轴等等，Q255钢强度较高，塑性、韧性较好，可进行焊接。通常扎制成型钢、条钢和钢板作结构件以及制造连杆、键、销、简单机械上的齿轮、轴节等。40:含碳量为0.4%的优质碳素结构钢。45含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。40、45钢经热处理（淬火+高温回火）后具有良好的综合机械性能，即具有较高的强度和较高的塑性、韧性，用于制作轴类零件。08：含碳量为0.08%的优质碳素结构钢。塑性、韧性好，具有优良的冷成型性能和焊接性能，常冷轧成薄板，用于制作仪表外壳、汽车和拖拉机上的冷冲压件，如汽车车身，拖拉机驾驶室等。
20：含碳量为0.2%的优质碳素结构钢。用于制作尺寸较小、负荷较轻、表面要求耐磨、心部强度要求不高的渗碳零件，如活塞钢、样板等。20R：含碳量为0.2%的优质碳素结构钢，容器专用钢。20G：含碳量为0.2%的优质碳素结构钢，锅炉专用钢。
T8：含碳量为0.8%的碳素工具钢。用于制造要求较高韧性、承受冲击负荷的工具，如小型冲头、凿子、锤子等。
T10A：含碳量为1.0%的高级优质碳素工具钢。用于制造要求中韧性的工具，如钻头、丝锥、车刀、冲模、拉丝模、锯条。
T12A：含碳量为1.2%的高级优质碳素工具钢。具有高硬度、高耐磨性，但韧性低，用于制造不受冲击的工具如量规、塞规、样板、锉刀、刮刀、精车刀。
第五章
钢 的 热 处 理
1.何谓钢的热处理？钢的热处理操作有哪些基本类型？试说明热处理同其它工艺过程的关系及其在机械制造中的地位和作用。
答：（1）为了改变钢材内部的组织结构，以满足对零件的加工性能和使用性能的要求所施加的一种综合的热加工工艺过程。
（2）热处理包括普通热处理和表面热处理；普通热处理里面包括
（3）退火、正火、淬火和回火，表面热处理包括表面淬火和化学热处理，表面淬火包括火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火，化学热处理包括渗碳、渗氮和碳氮共渗等。
（3）热处理是机器零件加工工艺过程中的重要工序。一个毛坯件经过预备热处理，然后进行切削加工，再经过最终热处理，经过精加工，最后装配成为零件。热处理在机械制造中具有重要的地位和作用，适当的热处理可以显著提高钢的机械性能，延长机器零件的使用寿命。热处理工艺不但可以强化金属材料、充分挖掘材料潜力、降低结构重量、节省材料和能源，而且能够提高机械产品质量、大幅度延长机器零件的使用寿命，做到一个顶几个、顶十几个。此外，通过热处理还可使工件表面具有抗磨损、耐腐蚀等特殊物理化学性能。
2.解释下列名词：
1）奥氏体的起始晶粒度、实际晶粒度、本质晶粒度；
答：（1）起始晶粒度：是指在临界温度以上，奥氏体形成刚刚完成，其晶粒边界刚刚接触时的晶粒大小。
（2）实际晶粒度：是指在某一具体的热处理加热条件下所得到的晶粒尺寸。（3）本质晶粒度：根据标准试验方法，在930±10℃保温足够时间（3-8小时）后测定的钢中晶粒的大小。
2）珠光体、索氏体、屈氏体、贝氏体、马氏体；
答：珠光体：铁素体和渗碳体的机械混合物。索氏体：在650～600℃温度范围内形成层片较细的珠光体。屈氏体：在600～550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。贝氏体：过饱和的铁素体和渗碳体组成的混合物。马氏体：碳在α-Fe中的过饱和固溶体。
3）奥氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体；
答：奥氏体: 碳在 中形成的间隙固溶体.过冷奥氏体: 处于临界点以下的不稳定的将要发生分解的奥氏体称为过冷奥氏体。残余奥氏体：M转变结束后剩余的奥氏体。
4）退火、正火、淬火、回火、冷处理、时效处理（尺寸稳定处理）；
答：退火：将工件加热到临界点以上或在临界点以下某一温度保温一定时间后，以十分缓慢的冷却速度（炉冷、坑冷、灰冷）进行冷却的一种操作。正火：将工件加热到Ac3或Accm以上30～80℃，保温后从炉中取出在空气中冷却。淬火：将钢件加热到Ac3或Ac1以上30～50℃，保温一定时间，然后快速冷却（一般为油冷或水冷），从而得马氏体的一种操作。
回火：将淬火钢重新加热到A1点以下的某一温度，保温一定时间后，冷却到室温的一种操作。
冷处理：把冷到室温的淬火钢继续放到深冷剂中冷却，以减少残余奥氏体的操作。时效处理：为使二次淬火层的组织稳定，在110~150℃经过6~36小时的人工时效处理，以使组织稳定。
5）淬火临界冷却速度（Vk），淬透性,淬硬性；
答：淬火临界冷却速度（Vk）：淬火时获得全部马氏体组织的最小冷却速度。淬透性：钢在淬火后获得淬硬层深度大小的能力。淬硬性：钢在淬火后获得马氏体的最高硬度。
6）再结晶、重结晶；
答：再结晶：金属材料加热到较高的温度时，原子具有较大的活动能力，使晶粒的外形开始变化。从破碎拉长的晶粒变成新的等轴晶粒。和变形前的晶粒形状相似，晶格类型相同，把这一阶段称为“再结晶”。
重结晶：由于温度变化，引起晶体重新形核、长大，发生晶体结构的改变，称为重结晶。
7）调质处理、变质处理。
答：调质处理：淬火后的高温回火。
变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒。
3.指出 A1、A3、Acm； AC1、AC3、Accm ； Ar1、Ar3、Arcm 各临界点的意义。
答：A1：共析转变线，含碳量在0.02～6.69%的铁碳合金冷却到727℃时都有共析转变发生，形成P。
A3：奥氏体析出铁素体的开始线。
Acm：碳在奥氏体中的溶解度曲线。
AC1：实际加热时的共析转变线。
AC3：实际加热时奥氏体析出铁素体的开始线。
Acm：实际加热时碳在奥氏体中的溶解度曲线。
Ar1：实际冷却时的共析转变线。
Ar3：实际冷却时奥氏体析出铁素体的开始线。
Arcm：实际冷却时碳在奥氏体中的溶解度曲线。
4.何谓本质细晶粒钢？本质细晶粒钢的奥氏体晶粒是否一定比本质粗晶粒钢的细？
答：（1）本质细晶粒钢：加热到临界点以上直到930℃，随温度升高，晶粒长大速度很缓慢，称本质细晶粒钢。
（2）不一定。本质晶粒度只代表钢在加热时奥氏体晶粒长大倾向的大小。本质粗晶粒钢在较低加热温度下可获得细晶粒，而本质细晶粒钢若在较高温度下加热也会得到粗晶粒。
5.珠光体类型组织有哪几种？它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点？
答：（1）三种。分别是珠光体、索氏体和屈氏体。（2）珠光体是过冷奥氏体在550℃以上等温停留时发生转变，它是由铁素体和渗碳体组成的片层相间的组织。索氏体是在650～600℃温度范围内形成层片较细的珠光体。屈氏体是在600～550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。珠光体片间距愈小，相界面积愈大，强化作用愈大，因而强度和硬度升高，同时，由于此时渗碳体片较薄，易随铁素体一起变形而不脆断，因此细片珠光体又具有较好的韧性和塑性。
6.贝氏体类型组织有哪几种？它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点？
答：（1）两种。上贝氏体和下贝氏体。（2）上贝氏体的形成温度在600～350℃。在显微镜下呈羽毛状，它是由许多互相平行的过饱和铁素体片和分布在片间的断续细小的渗碳体组成的混合物。其硬度较高，可达HRC40～45，但由于其铁素体片较粗，因此塑性和韧性较差。下贝氏体的形成温度在350℃～Ms，下贝氏体在光学显微镜下呈黑色针叶状，在电镜下观察是由针叶状的铁素体和分布在其上的极为细小的渗碳体粒子组成的。下贝氏体具有高强度、高硬度、高塑性、高韧性，即具有良好的综合机械性能。
7.马氏体组织有哪几种基本类型？它们在形成条件、晶体结构、组织形态、性能有何特点？马氏体的硬度与含碳量关系如何？
答：（1）两种，板条马氏体和片状马氏体。
（2）奥氏体转变后，所产生的M的形态取决于奥氏体中的含碳量，含碳量＜0.6%的为板条马氏体；含碳量在0.6—1.0%之间为板条和针状混合的马氏体；含碳量大于1.0%的为针状马氏体。低碳马氏体的晶体结构为体心立方。随含碳量增加，逐渐从体心立方向体心正方转变。含碳量较高的钢的晶体结构一般出现体心正方。低碳马氏体强而韧，而高碳马氏体硬而脆。这是因为低碳马氏体中含碳量较低，过饱和度较小，晶格畸变也较小，故具有良好的综合机械性能。随含碳量增加，马氏体的过饱和度增加，使塑性变形阻力增加，因而引起硬化和强化。当含碳量很高时，尽管马氏体的硬度和强度很高，但由于过饱和度太大，引起严重的晶格畸变和较大的内应力，致使高碳马氏体针叶内产生许多微裂纹，因而塑性和韧性显著降低。（3）随着含碳量的增加，钢的硬度增加。
8.何谓等温冷却及连续冷却？试绘出奥氏体这两种冷却方式的示意图。
答：等温冷却：把奥氏体迅速冷却到Ar1以下某一温度保温，待其分解转变完成后，再冷至室温的一种冷却转变方式。
连续冷却：在一定冷却速度下，过冷奥氏体在一个温度范围内所发生的转变。
9．为什么要对钢件进行热处理？
答：通过热处理可以改变钢的组织结构，从而改善钢的性能。热处理可以显著提高钢的机械性能，延长机器零件的使用寿命。恰当的热处理工艺可以消除铸、锻、焊等热加工工艺造成的各种缺陷，细化晶粒、消除偏析、降低内应力，使钢的组织和性能更加均匀。
10.试比较共析碳钢过冷奥氏体等温转变曲线与连续转变曲线的异同点。
答：首先连续冷却转变曲线与等温转变曲线临界冷却速度不同。其次连续冷却转变曲线位于等温转变曲线的右下侧，且没有C曲线的下部分，即共析钢在连续冷却转变时，得不到贝氏体组织。这是因为共析钢贝氏体转变的孕育期很长，当过冷奥氏体连续冷却通过贝氏体转变区内尚未发生转变时就已过冷到Ms点而发生马氏体转变，所以不出现贝氏体转变。
11.淬火临界冷却速度 Vk 的大小受哪些因素影响？它与钢的淬透性有何关系？
答：（1）化学成分的影响：亚共析钢中随着含碳量的增加，C曲线右移，过冷奥氏体稳定性增加，则Vk减小，过共析钢中随着含碳量的增加，C曲线左移，过冷奥氏体稳定性减小，则Vk增大；合金元素中，除Co和Al(>2.5%)以外的所有合金元素，都增大过冷奥氏体稳定性，使C曲线右移，则Vk减小。
(2)一定尺寸的工件在某介质中淬火，其淬透层的深度与工件截面各点的冷却速度有关。如果工件截面中心的冷速高于Vk，工件就会淬透。然而工件淬火时表面冷速最大，心部冷速最小，由表面至心部冷速逐渐降低。只有冷速大于Vk的工件外层部分才能得到马氏体。因此，Vk越小，钢的淬透层越深，淬透性越好。
12.将¢5mm的T8钢加热至760℃并保温足够时间，问采用什么样的冷却工艺可得到如下组织：珠光体，索氏体，屈氏体，上贝氏体，下贝氏体，屈氏体+马氏体，马氏体+少量残余奥氏体；在C曲线上描出工艺曲线示意图。
答：(1)珠光体：冷却至线~550℃范围内等温停留一段时间，再冷却下来得到珠光体组织。索氏体：冷却至650～600℃温度范围内等温停留一段时间，再冷却下来得到索光体组织。屈氏体：冷却至600～550℃温度范围内等温停留一段时间，再冷却下来得到屈氏体组织。上贝氏体：冷却至600～350℃温度范围内等温停留一段时间，再冷却下来得到上贝氏体组织。下贝氏体：冷却至350℃～Ms温度范围内等温停留一段时间，再冷却下来得到下贝氏体组织。
屈氏体+马氏体：以大于获得马氏体组织的最小冷却速度并小于获得珠光体组织的最大冷却速度连续冷却，获得屈氏体+马氏体。
马氏体+少量残余奥氏体：以大于获得马氏体组织的最小冷却速度冷却获得马氏体+少量残余奥氏体。(2)
13．退火的主要目的是什么？生产上常用的退火操作有哪几种？指出退火操作的应用范围。
答：（1）均匀钢的化学成分及组织，细化晶粒，调整硬度，并消除内应力和加工硬化，改善钢的切削加工性能并为随后的淬火作好组织准备。
（2）生产上常用的退火操作有完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火等。
（3）完全退火和等温退火用于亚共析钢成分的碳钢和合金钢的铸件、锻件及热轧型材。有时也用于焊接结构。球化退火主要用于共析或过共析成分的碳钢及合金钢。去应力退火主要用于消除铸件、锻件、焊接件、冷冲压件（或冷拔件）及机加工的残余内应力。
14.何谓球化退火？为什么过共析钢必须采用球化退火而不采用完全退火？
答：（1）将钢件加热到Ac1以上30～50℃，保温一定时间后随炉缓慢冷却至600℃后出炉空冷。
（2）过共析钢组织若为层状渗碳体和网状二次渗碳体时，不仅硬度高，难以切削加工，而且增大钢的脆性，容易产生淬火变形及开裂。通过球化退火，使层状渗碳体和网状渗碳体变为球状渗碳体，以降低硬度，均匀组织、改善切削加工性。
15.确定下列钢件的退火方法，并指出退火目的及退火后的组织：
1）经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度；
答：再结晶退火。目的：使变形晶粒重新转变为等轴晶粒，以消除加工硬化现象，降低了硬度，消除内应力。细化晶粒，均匀组织，消除内应力，降低硬度以消除加工硬化现象。组织：等轴晶的大量铁素体和少量珠光体。2）ZG35的铸造齿轮
答：完全退火。经铸造后的齿轮存在晶粒粗大并不均匀现象，且存在残余内应力。因此退火目的：细化晶粒，均匀组织，消除内应力，降低硬度，改善切削加工性。组织：晶粒均匀细小的铁素体和珠光体。
3）锻造过热后的60钢锻坯；
答：完全退火。由于锻造过热后组织晶粒剧烈粗化并分布不均匀，且存在残余内应力。因此退火目的：细化晶粒，均匀组织，消除内应力，降低硬度，改善切削加工性。组织：晶粒均匀细小的少量铁素体和大量珠光体。4）具有片状渗碳体的T12钢坯；
答：球化退火。由于T12钢坯里的渗碳体呈片状，因此不仅硬度高，难以切削加工，而且增大钢的脆性，容易产生淬火变形及开裂。通过球化退火，使层状渗碳体和网状渗碳体变为球状渗碳体，以降低硬度，均匀组织、改善切削加工性。组织：粒状珠光体和球状渗碳体。
16.正火与退火的主要区别是什么？生产中应如何选择正火及退火？
答：与退火的区别是①加热温度不同，对于过共析钢退火加热温度在Ac1以上30～50℃而正火加热温度在Accm以上30～50℃。②冷速快，组织细，强度和硬度有所提高。当钢件尺寸较小时，正火后组织：S，而退火后组织：P。
选择：（1）从切削加工性上考虑
切削加工性又包括硬度，切削脆性，表面粗糙度及对刀具的磨损等。
一般金属的硬度在HB170～230范围内，切削性能较好。高于它过硬，难以加工，且刀具磨损快；过低则切屑不易断，造成刀具发热和磨损，加工后的零件表面粗糙度很大。对于低、中碳结构钢以正火作为预先热处理比较合适，高碳结构钢和工具钢则以退火为宜。至于合金钢，由于合金元素的加入，使钢的硬度有所提高，故中碳以上的合金钢一般都采用退火以改善切削性。
（2）从使用性能上考虑
如工件性能要求不太高，随后不再进行淬火和回火，那么往往用正火来提高其机械性能，但若零件的形状比较复杂，正火的冷却速度有形成裂纹的危险，应采用退火。（3）从经济上考虑 正火比退火的生产周期短，耗能少，且操作简便，故在可能的条件下，应优先考虑以正火代替退火。
17.指出下列零件的锻造毛坯进行正火的主要目的及正火后的显微组织：
（1）20钢齿轮（2）45钢小轴
（3）T12钢锉刀
答：（1）目的：细化晶粒，均匀组织，消除内应力，提高硬度，改善切削加工性。组织：晶粒均匀细小的大量铁素体和少量索氏体。
（2）目的：细化晶粒，均匀组织，消除内应力。组织：晶粒均匀细小的铁 素体和索氏体。
（3）目的：细化晶粒，均匀组织，消除网状Fe3CⅡ，为球化退火做组织准备，消除内应力。组织：索氏体和球状渗碳体。
18.一批45钢试样（尺寸Φ15*10mm），因其组织、晶粒大小不均匀，需采用退火处理。拟采用以下几种退火工艺；
（1）缓慢加热至700℃，保温足够时间，随炉冷却至室温；（2）缓慢加热至840℃，保温足够时间，随炉冷却至室温；（3）缓慢加热至1100℃，保温足够时间，随炉冷却至室温； 问上述三种工艺各得到何种组织？若要得到大小均匀的细小晶粒，选何种工艺最合适？
答：（1）因其未达到退火温度，加热时没有经过完全奥氏体化，故冷却后依然得到组织、晶粒大小不均匀的铁素体和珠光体。
（2）因其在退火温度范围内，加热时全部转化为晶粒细小的奥氏体，故冷却后得到组织、晶粒均匀细小的铁素体和珠光体。
（3）因其加热温度过高，加热时奥氏体晶粒剧烈长大，故冷却后得到晶粒粗大的铁素体和珠光体。
要得到大小均匀的细小晶粒，选第二种工艺最合适。
19.淬火的目的是什么？亚共析碳钢及过共析碳钢淬火加热温度应如何选择？试从获得的组织及性能等方面加以说明。
答：淬火的目的是使奥氏体化后的工件获得尽量多的马氏体并配以不同温度回火获得各种需要的性能。
亚共析碳钢淬火加热温度Ac3+（30～50℃），淬火后的组织为均匀而细小的马氏体。因为如果亚共析碳钢加热温度在Ac1～Ac3之间，淬火组织中除马氏体外，还保留一部分铁素体，使钢的强度、硬度降低。但温度不能超过Ac3点过高，以防奥氏体晶粒粗化，淬火后获得粗大马氏体。
过共析碳钢淬火加热温度Ac1+（30～50℃），淬火后的组织为均匀而细小的马氏体和颗粒状渗碳体及残余奥氏体的混合组织。如果加热温度超过Accm，渗碳体溶解过多，奥氏体晶粒粗大，会使淬火组织中马氏体针变粗，渗碳体量减少，残余奥氏体量增多，从而降低钢的硬度和耐磨性。淬火温度过高，淬火后易得到含有显微裂纹的粗片状马氏体，使钢的脆性增加。
20.常用的淬火方法有哪几种？说明它们的主要特点及其应用范围。
答：常用的淬火方法有单液淬火法、双液淬火法、等温淬火法和分级淬火法。
单液淬火法：这种方法操作简单，容易实现机械化，自动化，如碳钢在水中淬火，合金钢在油中淬火。但其缺点是不符合理想淬火冷却速度的要求，水淬容易产生变形和裂纹，油淬容易产生硬度不足或硬度不均匀等现象。适合于小尺寸且形状简单的工件。双液淬火法：采用先水冷再油冷的操作。充分利用了水在高温区冷速快和油在低温区冷速慢的优点，既可以保证工件得到马氏体组织，又可以降低工件在马氏体区的冷速，减少组织应力，从而防止工件变形或开裂。适合于尺寸较大、形状复杂的工件。
等温淬火法：它是将加热的工件放入温度稍高于Ms的硝盐浴或碱浴中，保温足够长的时间使其完成B转变。等温淬火后获得B下组织。下贝氏体与回火马氏体相比，在碳量相近，硬度相当的情况下，前者比后者具有较高的塑性与韧性，适用于尺寸较小，形状复杂，要求变形小，具有高硬度和强韧性的工具，模具等。
分级淬火法：它是将加热的工件先放入温度稍高于Ms的硝盐浴或碱浴中，保温2～5min，使零件内外的温度均匀后，立即取出在空气中冷却。这种方法可以减少工件内外的温差和减慢马氏体转变时的冷却速度，从而有效地减少内应力，防止产生变形和开裂。但由于硝盐浴或碱浴的冷却能力低，只能适用于零件尺寸较小，要求变形小，尺寸精度高的工件，如模具、刀具等。
21.说明45钢试样（Φ10mm）经下列温度加热、保温并在水中冷却得到的室温组织：700℃，760℃，840℃，1100℃。
答：700℃：因为它没有达到相变温度，因此没有发生相变，组织为铁素体和珠光体。760℃：它的加热温度在Ac1～Ac3之间，因此组织为铁素体、马氏体和少量残余奥氏体。840℃：它的加热温度在Ac3以上，加热时全部转变为奥氏体，冷却后的组织为马氏体和少量残余奥氏体。1100℃：因它的加热温度过高，加热时奥氏体晶粒粗化，淬火后得到粗片状马氏体和少量残余奥氏体。
22.有两个含碳量为1.2%的碳钢薄试样，分别加热到780℃和860℃并保温相同时间，使之达到平衡状态，然后以大于VK的冷却速度至室温。试问：
（1）哪个温度加热淬火后马氏体晶粒较粗大？
答;因为860℃加热温度高，加热时形成的奥氏体晶粒粗大，冷却后得到的马氏体晶粒较粗大。
（2）哪个温度加热淬火后马氏体含碳量较多？ 答；因为加热温度860℃已经超过了Accm，此时碳化物全部溶于奥氏体中，奥氏体中含碳量增加，而奥氏体向马氏体转变是非扩散型转变，所以冷却后马氏体含碳量较多。
（3）哪个温度加热淬火后残余奥氏体较多？
答：因为加热温度860℃已经超过了Accm，此时碳化物全部溶于奥氏体中，使奥氏体中含碳量增加，降低钢的Ms和Mf点，淬火后残余奥氏体增多。
（4）哪个温度加热淬火后未溶碳化物较少？
答：因为加热温度860℃已经超过了Accm，此时碳化物全部溶于奥氏体中，因此加热淬火后未溶碳化物较少
（5）你认为哪个温度加热淬火后合适？为什么？
答：780℃加热淬火后合适。因为含碳量为1.2%的碳钢属于过共析钢，过共析碳钢淬火加热温度Ac1+（30～50℃），而780℃在这个温度范围内，这时淬火后的组织为均匀而细小的马氏体和颗粒状渗碳体及残余奥氏体的混合组织，使钢具有高的强度、硬度和耐磨性，而且也具有较好的韧性。
23.指出下列工件的淬火及回火温度，并说明其回火后获得的组织和大致的硬度：
（1）45钢小轴（要求综合机械性能）；（2）60钢弹簧；（3）T12钢锉刀。
答：（1）45钢小轴（要求综合机械性能），工件的淬火温度为850℃左右，回火温度为500℃～650℃左右，其回火后获得的组织为回火索氏体，大致的硬度25～35HRC。（2）60钢弹簧，工件的淬火温度为850℃左右，回火温度为350℃～500℃左右，其回火后获得的组织为回火屈氏体，大致的硬度40～48HRC。（3）T12钢锉刀，工件的淬火温度为780℃左右，回火温度为150℃～250℃，其回火后获得的组织为回火马氏体，大致的硬度60HRC。
24.为什么工件经淬火后往往会产生变形，有的甚至开裂？减小变形及防止开裂有哪些途径？
答：淬火中变形与开裂的主要原因是由于淬火时形成内应为。淬火内应力形成的原因不同可分热应力与组织应力两种。
工件在加热和(或)冷却时由于不同部位存在着温度差别而导致热胀和(或)冷缩不一致所引起的应力称为热应力。热应力引起工件变形特点时：使平面边为凸面，直角边钝角，长的方向变短，短的方向增长，一句话，使工件趋于球形。
钢中奥氏体比体积最小,奥氏体转变为其它各种组织时比体积都会增大,使钢的体积膨胀;工件淬火时各部位马氏体转变-先后不一致,因而体积膨胀不均匀。这种由于热处理过程中各部位冷速的差异使工件各部位相转变的不同时性所引起的应力,称为相变应力(组织应力)。组织应力引起工件变形的特点却与此相反：使平面变为凹面，直角变为钝角，长的方向变长；短的方向缩短，一句话，使尖角趋向于突出。
工件的变形与开裂是热应力与组织应力综合的结果，但热应力与组织应力方向恰好相反，如果热处理适当，它们可部分相互抵消，可使残余应力减小，但是当残余应力超过钢的屈服强度时，工件就发生变形，残余应力超过钢的抗拉强度时，工件就产生开裂。为减小变形或开裂，出了正确选择钢材和合理设计工件的结构外，在工艺上可采取下列措施： 1.采用合理的锻造与预先热处理
锻造可使网状、带状及不均匀的碳化物呈弥散均匀分布。淬火前应进行预备热处理(如球化退火与正火),不但可为淬火作好组织准备,而且还可消除工件在前面加工过程中产生的内应力。
2.采用合理的淬火工艺；
正确确定加热温度与加热时间,可避免奥氏体晶粒粗化。对形状复杂或导热性差的高合金钢,应缓慢加热或多次预热,以减少加热中产生的热应力。工件在加热炉中安放时,要尽量保证受热均匀,防止加热时变形;选择合适的淬火冷却介质和洋火方法(如马氏体分级淬火、贝氏体等温淬火),以减少冷却中热应力和相变应力等。3.淬火后及时回火
淬火内应力如不及时通过回火来消除,对某些形状复杂的或碳的质量分数较高的工件,在等待回火期间就会发生变形与开裂。
4.对于淬火易开裂的部分，如键槽，孔眼等用石棉堵塞。
25.淬透性与淬硬层深度两者有何联系和区别？影响钢淬透性的因素有哪些？影响钢制零件淬硬层深度的因素有哪些？
答：淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层的能力。不同的钢在同样的条件下淬硬层深不同，说明不同的钢淬透性不同，淬硬层较深的钢淬透性较好。淬硬性：是指钢以大于临界冷却速度冷却时，获得的马氏体组织所能达到的最高硬度。钢的淬硬性主要决定于马氏体的含碳量，即取决于淬火前奥氏体的含碳量。影响淬透性的因素： ① 化学成分
C曲线距纵坐标愈远，淬火的临界冷却速度愈小，则钢的淬透性愈好。对于碳钢，钢中含碳量愈接近共析成分，其C曲线愈靠右，临界冷却速度愈小，则淬透性愈好，即亚共析钢的淬透性随含碳量增加而增大，过共析钢的淬透性随含碳量增加而减小。除Co和Al（＞2.5%）以外的大多数合金元素都使C曲线右移，使钢的淬透性增加，因此合金钢的淬透性比碳钢好。② 奥氏体化温度
温度愈高，晶粒愈粗，未溶第二相愈少，淬透性愈好。
26.钢的淬硬层深度通常是怎规定的？用什么方法测定结构钢的淬透性？怎样表示钢的淬透性值。
答：为了便于比较各种钢的淬透性，常利用临界直径Dc来表示钢获得淬硬层深度的能力。所谓临界直径就是指圆柱形钢棒加热后在一定的淬火介质中能全部淬透的最大直径。对同一种钢Dc油＜Dc水，因为油的冷却能力比水低。目前国内外都普遍采用“顶端淬火法”测定钢的淬透性曲线，比较不同钢的淬透性。“顶端淬火法”——国家规定试样尺寸为φ25×100mm；水柱自由高度65mm；此外应注意加热过程中防止氧化，脱碳。将钢加热奥氏体化后，迅速喷水冷却。显然，在喷水端冷却速度最大，沿试样轴向的冷却速度逐渐减小。据此，末端组织应为马氏体，硬度最高，随距水冷端距离的加大，组织和硬度也相应变化，将硬度随水冷端距离的变化绘成曲线称为淬透性曲线。
不同钢种有不同的淬透性曲线，工业上用钢的淬透性曲线几乎都已测定，并已汇集成册可查阅参考。由淬透性曲线就可比较出不同钢的淬透性大小。
此外对于同一种钢，因冶炼炉冷不同，其化学成分会在一个限定的范围内波动，对淬透性有一定的影响，因此钢的淬透性曲线并不是一条线，而是一条带，即表现出“淬透性带”。钢的成分波动愈小，淬透性带愈窄，其性能愈稳定，因此淬透性带愈窄愈好。
27.回火的目的是什么？常用的回火操作有哪几种？指出各种回火操作得到的组织、性能及其应用范围。
答：回火的目的是降低淬火钢的脆性，减少或消除内应力，使组织趋于稳定并获得所需要的性能。
常用的回火操作有低温回火、中温回火、高温回火。
低温回火得到的组织是回火马氏体。内应力和脆性降低，保持了高硬度和高耐磨性。这种回火主要应用于高碳钢或高碳合金钢制造的工、模具、滚动轴承及渗碳和表面淬火的零件，回火后的硬度一般为HRC 58-64。
中温回火后的组织为回火屈氏体，硬度HRC35-45，具有一定的韧性和高的弹性极限及屈服极限。这种回火主要应用于含碳0.5-0.7%的碳钢和合金钢制造的各类弹簧。高温回火后的组织为回火索氏体，其硬度HRC 25-35，具有适当的强度和足够的塑性和韧性。这种回火主要应用于含碳0.3-0.5% 的碳钢和合金钢制造的各类连接和传动的结构零件，如轴、连杆、螺栓等。
28.指出下列组织的主要区别：（1）索氏体与回火索氏体；（2）屈氏体与回火屈氏体；（3）马氏体与回火马氏体。
答：由奥氏体冷却转变而成的屈氏体(淬火屈氏体)和索氏体(淬火索氏体)组织,与由马氏体分解所得到的回火屈氏体和回火索氏体组织有很大的区别,主要是碳化物的形态不同。由奥氏体直接分解的屈氏体及索氏体中的碳化物是片状的,而由马氏体分解的回火屈氏体与回火索氏体中碳化物是颗粒状的。回火索氏体和回火屈氏体相对于索氏体与屈氏体其塑性和韧性较好。马氏体（M）是由A 直接转变成碳在α—Fe中过饱和固溶体。回火马氏体是过饱和的α固溶体（铁素体）和与其晶格相联系的ε碳化物所组成，其淬火内应力和脆性得到降低。
29.表面淬火的目的是什么？常用的表面淬火方法有哪几种？比较它们的优缺点及应用范围。并说明表面淬火前应采用何种预先热处理。
答：表面淬火的目的是使工件表层得到强化，使它具有较高的强度，硬度，耐磨性及疲劳极限，而心部为了能承受冲击载荷的作用，仍应保持足够的塑性与韧性。常用的表面淬火方法有：1.感应加热表面淬火；2.火焰加热表面淬火。
感应加热表面淬火是把工件放入有空心铜管绕成的感应器（线圈）内，当线圈通入交变电流后，立即产生交变磁场，在工件内形成“涡流”，表层迅速被加热到淬火温度时而心部仍接近室温，在立即喷水冷却后，就达到表面淬火的目的。
火焰加热表面淬火是以高温火焰为热源的一种表面淬火法。将工件快速加热到淬火温度，在随后喷水冷却后，获得所需的表层硬度和淬硬层硬度。感应加热表面淬火与火焰加热淬火相比较有如下特点: 1)感应加热速度极快,只要几秒到几十秒的时间就可以把工件加热至淬火温度,:而且淬火加热温度高(AC3以上80~150℃)。
2)因加热时间短,奥氏体晶粒细小而均匀,淬火后可在表面层获得极细马氏体,使工件表面层较一般淬火硬度高2~3HRC,且脆性较低。
3）感应加热表面淬火后,淬硬层中存在很大残余压应力,有效地提高了工件的疲劳强,且变形小,不易氧化与脱碳。
4)生产率高,便于机械化、自动化,适宜于大批量生产。
但感应加热设备比火焰加热淬火费用较贵,维修调整比较困难,形状复杂的线圈不易制造 表面淬火前应采用退火或正火预先热处理。
30.化学热处理包括哪几个基本过程？常用的化学热处理方法有哪几种？
答：化学热处理是把钢制工件放置于某种介质中，通过加热和保温，使化学介质中某些元素渗入到工件表层，从而改变表层的化学成分，使心部与表层具有不同的组织与机械性能。化学热处理的过程： 分解：化学介质要首先分解出具有活性的原子； 吸收：工件表面吸收活性原子而形成固溶体或化合物； 扩散：被工件吸收的活性原子，从表面想内扩散形成一定厚度的扩散层。常用的化学热处理方法有：渗碳、氮化、碳氮共渗、氮碳共渗。
31.试述一般渗碳件的工艺路线，并说明其技术条件的标注方法。
答：一般渗碳件的工艺路线为： 下料→锻造→正火→切削加工→渡铜（不渗碳部位）→渗碳→淬火→低温回火→喷丸→精磨→成品
32.氮化的主要目的是什么？说明氮化的主要特点及应用范围。
答：在一定温度(一般在AC1以下)使活性氮原子渗入工件表面的化学热处理工艺称为渗氮。其目的是提高工件表面硬度、耐磨性、耐蚀性及疲劳强度。氮化的主要特点为：1)工件经渗氮后表面形成一层极硬的合金氮化物(如CrN、MoN、AIN等),渗氮层的硬度一般可达950~1200HV(相当于68-72HRC),且渗氮层具有高的红硬性(即在600~650℃仍有较高硬度)。2)工件经渗氮后渗氮层体积增大,造成表面压应力,使疲劳强度显著提高。3)渗氮层的致密性和化学稳定性均很高,因此渗氮工件具有高的耐蚀性。4)渗温度低,渗氮后又不再进行热处理,所以工件变形小,一般只需精磨或研磨、抛光即可。
渗氮主要用于要求耐磨性和精密度很高的各种高速传动的精密齿轮、高精度机床主轴(如锺轴、磨床主轴)、分配式液压泵转子,交变载荷作用下要求疲劳强度高的零件(高速柴油机曲轴),以及要求变形小和具有一定耐热、抗蚀能力的耐磨零件(阀门)等。
33.试说明表面淬火、渗碳、氮化热处理工艺在用钢、性能、应用范围等方面的差别。
答：表面淬火一般适用于中碳钢（0.4~0.5%C）和中碳低合金钢（40Cr、40MnB等），也可用于高碳工具钢，低合金工具钢（如T8、9Mn2V、GCr15等）。以及球墨铸铁等。它是利用快速加热使钢件表面奥氏体化，而中心尚处于较低温度即迅速予以冷却，表层被淬硬为马氏体，而中心仍保持原来的退火、正火或调质状态的组织。应用范围：（1）高频感应加热表面淬火应用于中小模数齿轮、小型轴的表面淬火。（2）中频感应加热表面淬火主要用于承受较大载荷和磨损的零件,例如大模数齿轮、尺寸较大的曲轴和凸轮轴等。(3)工频感应加热表面淬火工频感应加热主要用于大直径钢材穿透加热和要求淬硬深度深的大直径零件,例如火车车轮、轧辘等的表面淬火。
渗碳钢都是含0.15~0.25%的低碳钢和低碳合金钢,如20、20Cr、20CrMnTi、20SiMnVB等。渗碳层深度一般都在0.5~2.5mm。
钢渗碳后表面层的碳量可达到0.8～1.1%C范围。渗碳件渗碳后缓冷到室温的组织接近于铁碳相图所反映的平衡组织，从表层到心部依次是过共析组织，共析组织，亚共析过渡层，心部原始组织。
渗碳主要用于表面受严重磨损，并在较大的冲载荷下工作的零件（受较大接触应力）如齿轮、轴类、套角等。
氮化用钢通常是含Al、Cr、Mo等合金元素的钢，如38CrMoAlA是一种比较典型的氮化钢，此外还有35CrMo、18CrNiW等也经常作为氮化钢。与渗碳相比、氮化工件具有以下特点： 1）氮化前需经调质处理，以便使心部组织具有较高的强度和韧性。2）表面硬度可达HRC65～72，具有较高的耐磨性。
3）氮化表面形成致密氮化物组成的连续薄膜，具有一定的耐腐蚀性。4）氮化处理温度低，渗氮后不需再进行其它热处理。
氮化处理适用于耐磨性和精度都要求较高的零件或要求抗热、抗蚀的耐磨件。如：发动机的汽缸、排气阀、高精度传动齿轮等。
34.拟用T10制造形状简单的车刀，工艺路线为： 锻造—热处理—机加工—热处理—磨加工
（4）
试写出各热处理工序的名称并指出各热处理工序的作用；
（5）
指出最终热处理后的显微组织及大致硬度；（6）
制定最终热处理工艺规定（温度、冷却介质）
答：（1）工艺路线为：锻造—退火—机加工—淬火后低温回火—磨加工。退火处理可细化组织，调整硬度，改善切削加工性；淬火及低温回火可获得高硬度和耐磨性以及去除内应力。（2）终热处理后的显微组织为回火马氏体，大致的硬度60HRC。（3）T10车刀的淬火温度为780℃左右，冷却介质为水；回火温度为150℃～250℃。35.选择下列零件的热处理方法，并编写简明的工艺路线（各零件均选用锻造毛坯，并且钢材具有足够的淬透性）：
（1）某机床变速箱齿轮（模数m=4），要求齿面耐磨，心部强度和韧性要求不高，材料选用45钢；
（2）某机床主轴，要求有良好的综合机械性能，轴径部分要求耐磨（HRC 50-55），材料选用45钢；
（3）镗床镗杆，在重载荷下工作，精度要求极高，并在滑动轴承中运转，要求镗杆表面有极高的硬度，心部有较高的综合机械性能，材料选用38CrMoALA。
答：（1）下料→锻造→正火→粗加工→精加工→局部表面淬火+低温回火→精磨→成品（2）下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工→局部表面淬火+低温回火→精磨→成品（3）下料→锻造→退火→粗加工→调质→精加工→氮化→研磨→成品
36.某型号柴油机的凸轮轴，要求凸轮表面有高的硬度（HRC>50），而心部具有良好的韧性（Ak>40J），原采用45钢调质处理再在凸轮表面进行高频淬火，最后低温回火，现因工厂库存的45钢已用完，只剩15钢，拟用15钢代替。试说明：（1）原45钢各热处理工序的作用；
（2）改用15钢后，应按原热处理工序进行能否满足性能要求？为什么？
（3）改用15钢后，为达到所要求的性能，在心部强度足够的前提下采用何种热处理工艺？
答：（1）正火处理可细化组织，调整硬度，改善切削加工性；调质处理可获得高的综合机械性能和疲劳强度；局部表面淬火及低温回火可获得局部高硬度和耐磨性。
（2）不能。改用15钢后按原热处理工序会造成心部较软，表面硬，会造成表面脱落。（3）渗碳。
37.有甲、乙两种钢，同时加热至 1150 ℃，保温两小时，经金相显微组织检查，甲钢奥氏体晶粒度为 3 级，乙钢为 6 级。由此能否得出结论：甲钢是本质粗晶粒钢，而乙钢是本质细晶粒钢？
答：不能。本质晶粒度是在930±19℃,保温3~8小时后测定的奥氏体晶粒大小。本质细晶粒钢在加热到临界点Acl以上直到930℃晶粒并未显著长大。超过此温度后,由于阻止晶粒长大的难溶质点消失,晶粒随即迅速长大。1150 ℃超过930℃，有可能晶粒随即迅速长大，所以不能的出结论甲钢是本质粗晶粒钢，而乙钢是本质细晶粒钢。
38.为什么用铝脱氧的钢及加入少量 Ti，Zr，V，Nb, W 等合金元素的钢都是本质细晶粒钢？奥氏体晶粒大小对转变产物的机械性能有何影响？
答：铝脱氧及加入少量 Ti，Zr，V，Nb, W 等合金元素会形成高温难溶的合金化合物，在930±19℃左右抑制了晶粒的长大。所以加入以上合金元素的钢都是本质细晶粒钢。
39.钢获得马氏体组织的条件是什么？与钢的珠光体相变及贝氏体相变比较，马氏体相变有何特点？
答：钢获得马氏体组织的条件是：钢从奥氏体状态快速冷却,来不及发生扩散分解而发生无扩散型的相变。
马氏体相变的特点为：
(1)无扩散性。钢在马氏体转变前后,组织中固溶的碳浓度没有变化,马氏体和奥氏体中固溶的碳量一致,仅发生晶格改变,因而马氏体的转变速度极快。(2)有共格位向关系。马氏体形成时,马氏体和奥氏体相界面上的原子是共有的,既属于马氏体,又属于奥氏体,称这种关系为共格关系。
(3)在通常情况下,过冷奥氏体向马氏体转变开始后,必须在不断降温条件下转变才能继续进行,冷却过程中断,转变立即停止。
40.说明共析钢 C 曲线各个区,各条线的物理意义，并指出影响 C 曲线形状和位置的主要因素。
答：过冷奥氏体等温转变曲线说明：
1)由过冷奥氏体开始转变点连接起来的曲线称为转变开始线;由转变终了点连接起来的曲线称为转变终了线。A 1线以右转变开始线以左的区域是过冷奥氏体区;A1线以下,转变终了线以右和Ms点以上的区域为转变产物区;在转变开始线与转变终了线之间的区域为过冷奥氏体和转变产物共存区。
2)过冷奥氏体在各个温度等温转变时,都要经过一段孕育期（它以转变开始线与纵坐标之间的水平距离来表示）。对共析碳钢来说,转变开始线在550℃出现拐弯，该处被称为C曲线的鼻尖,它所对应的温度称为鼻温。
3)共析碳钢的过冷奥氏体在三个不同温度区间,可发生三种不同的转变:在C曲线鼻尖以上部分,即A1~550℃之间过冷奥氏体发生珠光体转变,转变产物是珠光体,故又称珠光体转变;在C曲线鼻尖以下部分,即550℃~Ms之间,过冷奥氏体发生贝氏体转变,转变产物是贝氏体,故又称贝氏体转变;在Ms点:以下,过冷奥氏体发生马氏体转变,转变产物是马氏体,故又称马氏体转变。
亚共析和过共析钢的等温转变C曲线,与共析钢的不同是,亚共析钢的C曲线上多一条代表析出铁素体的线。过共析钢的C曲线上多一条代表二次渗碳体的析出线。影响 C 曲线形状和位置的主要因素有：
凡是提高奥氏体稳定性的因素,都使孕育期延长,转变减慢,因而使C曲线右移。-反之,使C曲线左移。碳钢c曲线的位置与钢的含碳量有关,在亚共析钢中,随着含碳量的增加,钢的C曲线位置右移。在过共析钢中,随着含碳量的增加,c曲线又向左移。除此之外,钢的奥氏体化温度愈高,保温时间愈长,奥氏体晶粒愈粗大,则C曲线的位置愈右移。
41.将 20 钢及 60 钢同时加热至 860 ℃，并保温相同时间，问哪种钢奥氏体晶粒粗大些？
答：60 钢奥氏体晶粒粗大些。
第六章
合 金 钢
1.为什么比较重要的大截面的结构零件如重型运输机械和矿山机器的轴类，大型发电机转子等都必须用合金钢制造？与碳钢比较，合金钢有何优缺点？
答： 碳钢制成的零件尺寸不能太大，否则淬不透，出现内外性能不均，对于一些大型的机械零件，（要求内外性能均匀），就不能采用碳钢制作，比较重要的大截面的结构零件如重型运输机械和矿山机器的轴类，大型发电机转子等都必须用合金钢制造。(1)如上所述合金钢的淬透性高(2)合金钢回火抗力高
碳钢淬火后，只有经低温回火才能保持高硬度，若其回火温度超过200℃，其硬度就显著下降。即回火抗力差，不能在较高的温度下保持高硬度，因此对于要求耐磨，切削速度较高，刃部受热超过200℃的刀具就不能采用碳钢制作而采用合金钢来制作。(3)合金钢能满足一些特殊性能的要求
如耐热性、耐腐蚀性、耐低温性（低温下高韧性）。
2.合金元素Mn、Cr、W、Mo、V、Ti、Zr、Ni对钢的C曲线和MS点有何影响？将引起钢在热处理、组织和性能方面的什么变化？
答：除Co以外，大多数合金元素都增加奥氏体的稳定性，使C曲线右移。非碳化物形成元素Al、Ni、Si、Cu等不改变C曲线的形状，只使其右移，碳化物形成元素Mn、Cr、Mo、W等除使C曲线右移外，还将C曲线分裂为珠光体转变的贝氏体转变两个C曲线，并在此二曲线之间出现一个过冷奥氏体的稳定区。除Co、Al外，其他合金元素均使Ms点降低，残余奥氏体量增多。
由于合金元素的加入降低了共析点的碳含量、使C曲线右移, 从而使退火状态组织中的珠光体的比例增大, 使珠光体层片距离减小, 这也使钢的强度增加, 塑性下降。由于过冷奥氏体稳定性增大, 合金钢在正火状态下可得到层片距离更小的珠光体, 或贝氏体甚至马氏体组织, 从而强度大为增加。Mn、Cr、Cu的强化作用较大, 而Si、Al、V、Mo等在一般含量(例如一般结构钢的实际含量)下影响很小。合金元素都提高钢的淬透性, 促进马氏体的形成, 使强度大为增加但焊接性能变坏。
3.合金元素对回火转变有何影响？
答；合金元素对回火转变及性能的影响如下： 1.产生二次硬化
由于合金元素的扩散慢并阻碍碳的扩散,还阻碍碳化物的聚集和长大,因而合金钢中的碳化物在较高的回火温度时,仍能保持均匀弥散分布的细小碳化物的颗粒。强碳化物形成元素如Cr、W、Mo、V等,在含量较高及在一定回火温度下,还将沉淀析出各自的特殊碳化物。如Mo2C、W2C、VC等,析出的碳化物高度弥散分布在马氏体基体上,并与马氏体保持共格关系,阻碍位错运动,使钢的硬度反而有所提高,这就形成了二次硬化。钢的硬度不仅不降低,反而再次提高。
在合金钢中,当含有W、Mo、Ti、V、Si等,它们一般都推迟a相的回复与再结晶和碳化物的聚集,从而可抑制钢的硬度、强度的降低。2.提高淬火钢的回火稳定性（耐回火性）
由于合金元素阻碍马氏体分解和碳化物聚集长大过程,使回火的硬度降低过程变缓,从而提高钢的回火稳定性。由于合金钢的回火稳定性比碳钢高,若要得到相同的回火硬度时,则合金钢的回火温度就比同样含碳量的碳钢要高,回火时间也长。而当回火温度相同时,合金钢的强度、硬度都比碳钢高。
3.回火时产生第二类回火脆性
在合金钢中,除了有低温回火脆性外,在含有Cr、Ni、Mn等元素的钢中,在550~650℃回火后,又出现了冲击值的降低(如图8),称为高温回火脆性或第二类回火脆性。此高温回火脆性为可逆回火脆性，或第二类回火脆性。产生这类回火脆性的原因,一般认为是由于锡、磷、锑、砷等有害元素沿奥氏体晶界偏聚,减弱了晶界上原子间的结合力所致。4.解释下列现象：
（1）在相同含碳量情况下，除了含Ni和Mn的合金钢外，大多数合金钢的热处理加热温度都比碳钢高；
答：在相同含碳量情况下，除了含Ni和Mn的合金钢外，大多数合金钢的热处理加热温度都比碳钢高，其主要原因是合金元素的加入而改变了碳在钢中的扩散速度所致。非碳化物形成元素如Ni、Co,可降低碳在奥氏体中的扩散激活能,增加奥氏体形成速度。相反,强碳化物形成元素如v、Ti、w、Mo等,与碳有较大的亲合力,增加碳在奥氏体中的扩散激活能,强烈地减缓碳在钢中的扩散,大大减慢了奥氏体化的过程。
奥氏体形成后,尚未固溶的各种类型的碳化物,其稳定性各不相同。稳定性高的碳化物,要使之完全分解和固溶于奥氏体中,需要进一步提高加热温度,这类合金元素将使奥氏体化的时间增长。
合金钢中奥氏体化过程还包括均匀化的过程。它不但需要碳的扩散,而且合金元素也必需要扩散。但合金元素的扩散速度很慢,即使在1000℃的高温下,也仅是碳扩散速度的万分之几或干分之几。因此,合金钢的奥氏体成分均匀化比碳钢更缓慢。以保证合金元素溶入奥氏体并使之均匀化,从而充分发挥合金元素的作用。
（2）
在相同含碳量情况下，含碳化物形成元素的合金钢比碳钢具有较高的回火稳定性；
答：当温度超过150℃以后,强碳化物形成元素可阻碍碳的扩散,因而提高了马氏体分解温度。与碳钢相比,合金钢中的残余奥氏体要在更高的回火温度才能转变。在高合金钢中残余奥氏体十分稳定,甚至加热到500~600℃并保温一段时间仍不分解。合金元素的扩散慢并阻碍碳的扩散,阻碍了碳化物的聚集和长大，使回火的硬度降低过程变缓,从而提高钢的回火稳定性。由于合金钢的回火稳定性比碳钢高,若要得到相同的回火硬度时,则合金钢的回火温度就比同样含碳量的碳钢要高,回火时间也长。而当回火温度相同时,合金钢的强度、硬度都比碳钢高。（3）
含碳量≥0.40%、含铬12%的铬钢属于过共析钢，而含碳1.5%、含铬12%的钢属于莱氏体钢；
答：由于合金元素加入后显著改变了S点的位置，使它向碳含量减少的方向移动。所以含碳量≥0.40%、含铬12%的铬钢属于过共析钢，而含碳1.5%、含铬12%的钢属于莱氏体钢（4）
高速钢在热锻或热轧后，经空冷获得马氏体组织。
答：由于钢中含有大量的合金元素，高速钢的过冷奥氏体非常稳定，因而钢的淬透性很高。对于中、小型刃具在热锻或热轧后，经空冷可获得马氏体组织。
5.何谓调质钢？为什么调质钢的含碳量均为中碳？合金调质钢中常含哪些合金元素？它们在调质钢中起什么作用？
答：通常把经调质处理后才使用的钢称为调质钢。从碳含量上看，低碳钢在淬火及低温回火状态虽具有良好的综合机械性能，但它的疲劳极限低于中碳钢，淬透性也不如中碳钢。高碳钢虽然强度高，但它的韧性及塑性很低。因此，调质钢的含碳量均为中碳。
合金调质钢中常含合金元素有铬、锰、镍、硅、钼、钨、钒、铝、钛等。合金调质钢的主加元素有铬、锰、镍、硅等,以增加淬透性。它们在钢中除增加淬透性外,还能强化铁素体,起固溶强化作用。辅加元素有钼、钨、钒、铝、钛等。钼、钨的主要作用是防止或减轻第二类回火脆性,并增加回火稳定性;钒、钛的作用是细化晶粒;加铝能加速渗氮过程。
6.W18Cr4V钢的Ac1约为820℃，若以一般工具钢Ac1+30-50℃常规方法来确定淬火加热温度，在最终热处理后能否达到高速切削刃具所要求的性能？为什么？W18Cr4V钢刀具在正常淬火后都要进行560℃三次回火，又是为什么？
答：若以一般工具钢Ac1+30-50℃常规方法来确定W18Cr4V钢淬火加热温度，在最终热处理后不能达到高速切削刃具所要求的性能。因为若按常规方法来确定淬火加热温度，则合金碳化物不易溶解，不能满足在高速切削时刀具应保持红硬性、高耐磨性的要求。为使奥氏体得到足够的合金化，必须加热到远远大于Ac1的温度，既1280℃左右。18Cr4V钢刀具在正常淬火后都要进行560℃三次回火，这是为消除残余奥氏体。
第七章
铸
铁
1.白口铸铁、灰口铸铁和钢，这三者的成分、组织和性能有何主要区别？
答：碳钢是指含碳量0.02%～2.14%的铁碳合金，铸铁是指大于2.14%的铁碳合金。与钢相比，铸铁中含碳及含硅量较高。比碳钢含有较多硫、磷等杂质元素。
钢的组织为铁素体+珠光体、珠光体、珠光体+二次渗碳体；钢的组织为珠光体+二次渗碳体+莱氏体、莱氏体、一次渗碳体+莱氏体。
钢中低碳钢塑性韧性较好、强度和硬度较低，良好的焊接性能和冷成型性能；中碳钢有优良的综合机械性能；高碳钢塑性韧性较低，但强度和硬度较高、耐磨性较好。以上钢均可进行锻造和轧制，并可经过热处理改变其组织，进而极大的提高其性能。
白口铸铁组织中存在着共晶莱氏体,性能硬而脆,很难切削加工,但其耐磨性好，铸造性能优良。
灰铸铁组织中碳全部或大部分以片状石墨形式存在,断口呈暗灰色。其铸造性能、切削加工性、减摩性、消震性能良好，缺口敏感性较低。
2.化学成分和冷却速度对铸铁石墨化和基体组织有何影响？
答：(1)化学成分
1)碳和硅。碳和硅是强烈促进石墨化元素,铸铁中碳和硅的含量越高,就越容易充分进行石墨化。由于共晶成分的铸铁具有最佳的铸造性能。因此,将灰铸铁的碳当量均配制到4%左右。2)锰。锰是阻止石墨化的元素,但锰与硫化合成硫化锰,减弱了硫的有害作用,结果又间接促进石墨化的作用。故铸铁中有适量的锰是必要的。
3)硫。硫是强烈阻碍石墨化的元素,它不仅强烈地促使白口化,而且还会降低铸铁的流动性和力学性能,所以硫是有害元素,必须严格控制其含量。(2)冷却速度
生产实践证明,在同一成分的铸铁件中,其表面和薄壁部分易出现白口组织,而内部和厚壁处则容易进行石墨化。由此可见,冷却速度对石墨化的影响很大。冷却速度越慢,原子扩散时间充分,也就越有利于石墨化的进行。冷却速度主要决定于浇注温度、铸件壁厚和铸型材料。4)磷。磷是弱促进石墨化的元素,同时能提高铁液的流动性,但磷的含量过高会增加铸铁的脆性,使铸铁在冷却过程中易开裂,、所以也应严格控制其含量。
3.试述石墨形态对铸铁性能的影响。
答：灰铸铁中石墨呈片状，片状石墨的强度、塑性、韧性几乎为零,存在石墨地方就相当于存在孔洞、微裂纹,它不仅破坏了基体的连续性,减少了基体受力有效面积,而且在石墨片尖端处形成应为集中,使材料形成脆性断裂。石墨片的数量越多,尺寸越粗大,分布越不均匀,铸铁的抗拉强度和塑性就越低。由于灰铸铁的抗压强度、硬度与耐磨性主要取决于基体,石墨存在对其影响不大。故灰铸铁的抗压强度一般是抗拉强度的3-4倍。
球墨铸铁中石墨呈球状，所以对金属基体的割裂作用较小,使得基体比较连续,在拉伸时引起应力集中的现象明显下降,从而使基体强度利用率从灰铸铁的30%~50%提高到70%~90%,这就使球墨铸铁的抗拉强度、塑性和韧性、疲劳强度不仅高于其它铸铁,而且可以与相应组织的铸钢相比。
可锻铸铁中石墨呈团絮状。与灰铸铁相比对金属基体的割裂作用较小,可锻铸铁具有较高的力学性能,尤其是塑性与韧性有明显的提高。
第八章
有色金属及其合金 1.不同铝合金可通过哪些途径达到强化目的？
答：铸造铝硅合金可通过变质处理达到强化的目的。能热处理强化的变形铝合金可利用时效强化（固溶处理后时效处理）达到强化目的。
2.何谓硅铝明？它属于哪一类铝合金？为什么硅铝明具有良好的铸造性能？在变质处理前后其组织及性能有何变化？这类铝合金主要用在何处？
答：铝硅铸造合金又称为硅铝明，由于含硅量为17%附近的硅铝明为共晶成分合金，具有优良的铸造性能。在铸造缓冷后,其组织主要是共晶体(α十Si),其中硅晶体是硬化相,并呈粗大针状,会严重降低合金的力学性能,为了改善铝硅合金性能,可在浇注前往液体合金中加入含钠的变质剂,纳能促进硅形核,并阻碍其晶体长犬,使硅晶体成为极细粒状均匀分布在铝基体上。钠还能使相图中共晶点向右下方移动,使变质后形成亚共晶组织。变质后铝合金的力学性能显著提高。
铸造铝硅合金一般用来制造质轻、耐蚀、形状复杂及有一定力学性能的铸件,如发动机缸体、手提电动或风动工具(手电钻)以及仪表外壳。同时加入镁、铜的铝硅系合金(如ZL108),在变质处理后还可进行固溶处理+时效,使其具有较好耐热性和耐磨性,是制造内燃机活塞的材料。
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