工程材料復(fù)習(xí)資料答案版

1、(V)一、判斷題1.金屬鑄件不可通過再結(jié)晶退火來細(xì)化晶粒。P48只有工業(yè)純鐵、鋼和鋁及鋁合金可以進(jìn)行再結(jié)晶退火過程2.細(xì)晶強(qiáng)化可以提高金屬的強(qiáng)度降低其韌性。P176細(xì)晶強(qiáng)化可以提高金屬強(qiáng)度和韌度3.凡由液體凝固成固體的過程都是結(jié)晶。P62凝固的產(chǎn)物可以是晶體和非晶體，由液體轉(zhuǎn)變?yōu)榫w的過程才稱為結(jié)晶4.共析鋼加熱為奧氏體后，冷卻時(shí)所形成的組織主要取決于鋼的加熱溫度。P93取決于鋼的冷卻速度5.奧氏體不銹鋼不能淬火強(qiáng)化。淬火的定義：將鋼件加熱到奧氏體化溫度并保持一定時(shí)間，然后以大于臨界冷卻速度冷卻， 以獲得非擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變組織，如馬氏體、貝氏體和奧氏體等的熱處理工藝P 2276. Ti，V, Zr等

2、元素主要是提高鋼的淬透性。(P169鋼中的彌散分布的特殊碳化物，將顯著提高鋼的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，而不降低其韌度7.鑄鐵都是硬而脆的。P239(8. T12與20CrMnTi相比，淬透性與淬硬性都 較高。(P185 P189 T12為碳素工具鋼，優(yōu)點(diǎn)是容易鍛造、加工性能良好，而且價(jià)格便宜；缺點(diǎn)是淬透性低，Si、Mn含量略有改變，就會對淬透性產(chǎn)生較大的影響。20CrMnTi為中淬透性滲碳鋼, 其淬透性和力學(xué)性能均較高9.拖拉機(jī)齒輪，用45鋼調(diào)質(zhì)，以獲得心部韌性，再表面淬火以獲得表面的耐磨。P185進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，以得到強(qiáng)度與韌度良好配合的綜合力學(xué)性能10.某彈簧，用60鋼制造，淬火+中溫回火。(V

3、)P185熱成形彈簧一般要進(jìn)行淬火(-850 C)及中溫回火(350C500 C)處理。耐磨 件則進(jìn)行淬火(-850 C)及低溫回火(200 C250 C)處理11.熱加工后的顯微組織是纖維組織。(X)P42冷變形加工(塑性變形)后會出現(xiàn)纖維組織和織構(gòu)現(xiàn)象，強(qiáng)度、硬度提高，塑性韌度下降12.金屬結(jié)晶時(shí)，冷速愈大，則晶粒愈細(xì)。(VP67冷卻速度愈大，貝U金屬的實(shí)際結(jié)晶溫度愈低，因而過冷度愈大。為了獲得細(xì)晶組織，主要采用提高金屬的過冷度和進(jìn)行變質(zhì)處理13.當(dāng)冷卻速度非常緩慢時(shí)，不要過冷也可以結(jié)晶。P63結(jié)晶的充分必要條件是液態(tài)金屬具有一定的過冷度X :P185 P206 P209高速鋼的硬度為62

4、65HRC其他工具鋼的硬度為6065HRC高速鋼區(qū) 別于其他工具鋼的顯著優(yōu)點(diǎn)是它具有良好的熱硬性。高速鋼能比低合金工具鋼具有更高的切削 速度而不至于很快破壞，固有14.鋼的實(shí)際晶粒度取決于鋼的加熱溫度。(P69用較低的澆注溫度，減慢鑄型溫度升高的速度，使鑄型溫度不致升高太快，以獲得較大的 過冷度，進(jìn)而得到較細(xì)的晶粒。15.合金元素不能提高鋼的回火穩(wěn)定性。(P174合金元素對回火轉(zhuǎn)變的影響有：1、提高回火穩(wěn)定性2、產(chǎn)生二次硬化3、增大回火脆性16.高速鋼淬火后硬度較其它工具鋼 高，故能高速切削。(V)高速鋼之稱；其切削時(shí)能長期保持刃口鋒利，俗稱鋒鋼。17.鑄鐵經(jīng)熱處理改變了其基體和石墨形態(tài)，從而

5、改變了性能。(XP242熱處理不能改變石墨的形狀和分布，對提高鑄鐵的力學(xué)性能作用不大，熱處理可以 改變其基體，不同基體的鑄鐵，性能差別很大。要求表面耐磨的凸輪，用45鋼淬火、回火HRC663。HRC5458(X18.直徑30mm要求良好綜合機(jī)械性能的傳動軸，用40Cr調(diào)質(zhì)HBS220250。(VP193低淬透性調(diào)質(zhì)鋼的油淬臨界淬透直徑為3040mm調(diào)質(zhì)后具有較好的力學(xué)性能及工 藝性能，由于淬透性不太高，故多用于尺寸較小的較重要零件，如機(jī)床主軸，變速齒輪，傳動 輪等(X)20.可鍛鑄鐵可以鍛造。P249任何一種鑄鐵都不可鍛造。1.冷熱加工的差別是產(chǎn)不產(chǎn)生加工硬化。P51熱加工與冷加工以金屬的再結(jié)

6、晶溫度為界限來區(qū)分2.細(xì)晶強(qiáng)化可以提高金屬的強(qiáng)度不降低其韌性。P176細(xì)晶強(qiáng)化可以提高金屬強(qiáng)度和韌度P185 60鋼屬于彈簧鋼，經(jīng)適當(dāng)熱處理后，可用來制造要求彈性好、強(qiáng)度較高的零件，如 彈簧、彈簧墊圈等11.熱加工后的顯微組織是纖維組織。12.金屬結(jié)晶時(shí)，冷速愈大，則晶粒愈細(xì)。13.鋼的實(shí)際晶粒度取決于鋼的加熱溫度。14.除Mn P外，合金元素一般都是阻礙奧化體晶粒長大。P172大多數(shù)合金元素有阻止奧氏體晶粒長大的作用，V、Ti、Nb Zr、Al等屬于強(qiáng)烈阻止 晶粒長大的元素，W Mo Cr等屬中等阻礙晶粒長大的元素，Si、Ni、Cu等對晶粒長大影響不 大，Mn P、B等則是促進(jìn)晶粒長大15.

7、T12鋼與20CrMnTi相比，淬透性與淬硬性都較低。（V）P185 P189 T12為碳素工具鋼，優(yōu)點(diǎn)是容易鍛造、加工性能良好，而且價(jià)格便宜；缺點(diǎn)是淬透性低，Si、Mn含量略有改變，就會對淬透性產(chǎn)生較大的影響。20CrMnTi為中淬透性滲碳鋼，其淬透性和力學(xué)性能均較高16.可鍛鑄鐵可以鍛造。（X）17.傳動軸（直徑100mm心部Cb500Mpa選用45鋼，調(diào)質(zhì)HBS220-250。（V）18.直徑5mmi勺塞規(guī)，用于大批量生產(chǎn)，檢驗(yàn)零件內(nèi)孔，選用T7鋼，淬火、回火HRC6各64。HRC5&6219.鑄鐵都是硬而脆的。20. Ti、V、Zr等元素主要是用來提高鋼的淬透性。二、填空題1.下列符號

8、代表什么具體鋼種或合金W18Cr4V ZGMn13Cr12MoV2.鑄鐵的強(qiáng)度主要取決于（ 石墨形態(tài)），鑄鐵的硬度主要取決于（ 金屬基體），熱處理可以 改變鑄鐵的（硬度）。3.刨床上刨削灰鑄鐵零件，刨刀應(yīng)選用（鎢鉆。類硬質(zhì)合金， 車床上車削不銹鋼件時(shí)，車刀應(yīng)選（通用）類硬質(zhì)合金。4.灰鑄鐵鑄件薄壁處出現(xiàn)白口組織，難以切削加工，應(yīng)采?。ǜ邷厥嘶?。措施予以改善。5.其它條件相同時(shí)，在下列鑄造條件下，哪種情況下的鑄件晶粒細(xì)小。3.當(dāng)冷卻速度非常緩慢時(shí)，不要過冷也可以結(jié)晶。（4.高碳鋼為便于機(jī)加工，采用球化退火；低碳鋼為便于機(jī)加工也常進(jìn)行球化退。（其目的不僅是降低硬度,（正火處理）P 210高速

9、鋼鍛造后的預(yù)先熱處理一般也是采用等溫退火工藝， 除應(yīng)力，以改善切削加工性能，而且也為以后淬火作組織上的準(zhǔn)備5.合金元素可提高鋼的淬透性和回火穩(wěn)定性。P174合金元素對回火轉(zhuǎn)變的影響有：1）、提高回火穩(wěn)定性3。、增大回火脆性6.高速鋼淬火后硬度較其它工具鋼 高，故能高速切削。7.鑄鐵經(jīng)熱處理改變了其基體和石墨形態(tài)，從而改變了性能。8.表面要求耐磨的凸輪，選用45鋼，淬火、回火、硬度HRC663。9.直徑30mm要求良好綜合機(jī)械性的傳動軸，用40Cr,調(diào)質(zhì)HBS220250。10.彈簧用60鋼、調(diào)質(zhì)處理。（2）、產(chǎn)生二次硬化（XXXVX)XVVXGCr9T81Cr18Ni8T滾動軸承鋼）;碳素工具

10、鋼）;（不銹鋼）。（高速鋼）;（耐磨鋼）;（冷作模具鋼）;鑄件薄件與鑄成厚件（鑄件薄件）；高 溫 澆 注 與 低 溫 繞 注 （ 低 溫 澆 注 ） ；金屬模澆注與砂型澆注（金屬模澆注）；澆注時(shí)采用振動與不采用振動（采 用 振 動 ） 。6.試選擇合適方法來測定下列材料的硬度值。被測件鉆頭、銼刀材料庫鋼材滲碳層硬度種類洛氏硬度布氏硬度維氏硬度符號HRCHBSHV7.機(jī)床床身鑄造后，立即進(jìn)行機(jī)加工，過后發(fā)現(xiàn)過量變形，應(yīng)在床身鑄后采?。ㄈ斯r(shí)效；措施予以防止；灰鑄鐵件若鑄后出現(xiàn)白口組織，應(yīng)采?。?高溫石墨化退火）措施予以消除。8.試選擇合適方法來測定下列材料的硬度值。被測件鉆頭、銼刀材料庫鋼材滲碳

11、層硬度種類洛氏硬度布氏硬度維氏硬度符號HRCHBSHV鑄鐵的硬度取決于（金屬基體），用（熱處理三、名詞解釋1.冷加工：用切削工具（包括刀具、磨具、磨料）使工件獲得規(guī)定的幾何形狀、尺寸和表面質(zhì)量的加工方法。_2.亞共析鋼：含碳量在0.02180.77%之間的結(jié)構(gòu)鋼。3.淬硬性：以鋼在理想條件下淬火所能達(dá)到的最高硬度來表征的材料特性。4.雙重鐵碳狀態(tài)圖：把描述鐵碳合金組織轉(zhuǎn)變的Fe-Fe3C系相圖和Fe-C系相圖疊合在一起的雙 重相圖。5.過燒：燒結(jié)溫度過高或燒結(jié)時(shí)間過長使產(chǎn)品最終性能變壞的燒結(jié)，制品超過燒成溫度稱為過 燒燒。6.馬氏體：碳在a-Fe中的過飽和固溶體。7.加工硬化：隨冷塑性變形量增

12、加，金屬的強(qiáng)度、硬度提高，塑性、韌性下降的現(xiàn)象。8.二次淬火：在高合金鋼中回火冷卻時(shí)殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)镸的現(xiàn)象。9.淬透性：一種熱處理工藝性能，表示材料在淬火時(shí)獲得淬硬層深度的能力。10.調(diào)質(zhì)：是指淬火+高溫回火的熱處理工藝。11.熱加工：金屬鑄造、熱軋、鍛造、焊接和金屬熱處理等工藝的總稱。12.共析鋼：具有共析成分含0.77%碳的碳素鋼。13.回火馬氏體：淬火馬氏體回火時(shí)，碳已經(jīng)部分地從固溶體中析出并形成了過渡碳化物的基體 組織。9.其它條件相同，在下列鑄造條件下，哪種情況下的鑄件晶粒細(xì)小。1金屬模澆注與砂模澆注；（2高溫澆注與低溫澆注；（3鑄成薄件與鑄成厚件；（4澆注時(shí)采用振動與不采用振動；

13、（10.機(jī)床床身鑄造后，立即進(jìn)行機(jī)加工，過后發(fā)現(xiàn)過量變形， 措施予以防止；灰鑄鐵件若鑄后出現(xiàn)白口組織，應(yīng)采?。?1.在車床上車削鋼制零件，車刀應(yīng)采用（ 應(yīng)選用（鋼潔）類硬質(zhì)合金。12.下列符號代表什么具體鋼種或合金。T8（ 碳素工具鋼CrWMn（低合金刃具鋼20CrMnTi（中淬透性滲碳鋼鎢鉆鈦）金屬模澆注 低溫澆注鑄成薄件 、米用振動 應(yīng)在床身鑄后采?。ㄈ斯r(shí)效；高溫石墨化退火）措施予以消除。 類硬質(zhì)合金；）批量很大的硅鋼片沖模，）；）；）；13.鑄鐵的強(qiáng)度主要取決于（石墨形態(tài)），用（GCr151Cr18Ni9Ti08F改變石墨形態(tài)（優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼；） ；方法可提高強(qiáng)度；鉻軸承鋼）；雙相型不

14、銹鋼）;）方法可提高硬度。把坯料或工件上多余的材料層切去成為切屑,14.淬透性：一種熱處理工藝性能，表示材料在淬火時(shí)獲得淬硬層深度的能力。15.二次淬火：在高合金鋼中回火冷卻時(shí)殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)镸的現(xiàn)象。16.相：金屬或合金中凡成分相同、結(jié)構(gòu)相同，并與其他部分有界面分開的均勻組成部分。17.二次硬化：淬火鋼在較高溫下回火，硬度不降低反升高。18.黃銅：以鋅為主要合金元素的銅基合金。19.馬氏體：碳在a- Fe中的過飽和固溶體。20.過熱：是鋼在加熱時(shí)，加熱溫度過高或加熱時(shí)間過長引起奧氏體晶粒粗大的現(xiàn)象。四、問答題1.繪簡化的鐵碳合金狀態(tài)圖，填出各區(qū)域的組織。2.直徑為10mm勺共析鋼小試樣加熱到

15、相變點(diǎn)A以上30r，用圖示的冷卻曲線進(jìn)行冷卻，分析 其所得組織，說明各屬于什么熱處理方法？3.手用絲錐，選用T12A鋼，其加工工藝路線為：下料7球化退火7機(jī)械加工 溫回火7柄部6oor硝鹽爐中回火7防銹處理。試說明各熱處理工序的作用.答：球化退火：改善切削加工性能淬火、低溫回火：得到馬氏體 柄部600r硝鹽爐中回火：得到回火索氏體4.指出下列零件在選材和制定熱處理技術(shù)條件中的錯誤，并提出改進(jìn)意見。 火、 答：5.亞共析鋼和過共析鋼淬火加熱溫度應(yīng)如何選擇？ 答：3050以上，臨界溫度以下6.對9Mn2V鋼制精密淬硬絲桿進(jìn)行熱處理工藝分析，指出其熱處理的主要目的。(5分)P89ab處理方法單液淬火

16、分級淬火得到組織馬氏體馬氏體g *等溫退火I索氏體,珠光體I珠光體等溫淬火正火 退火 屈氏體+馬氏體 貝氏體表面耐磨的凸輪材料用45鋼，熱處理技術(shù)條件為淬火+回火、HRC663轉(zhuǎn)速低、表面耐磨及心部強(qiáng)度要求不高的齒輪，材料用45鋼，熱處理技術(shù)條件為滲碳+淬HRC562(1)HRC 5458(2)鑄鐵正火gec油淬已知：技術(shù)要求：較高硬度（約HRC56及耐磨性、低變形和高的尺寸穩(wěn)定性；工藝路線安排如下：鍛造7球化退火7切割金相試樣檢查7毛坯較直7粗車7消 除應(yīng)力退火7精車成光桿7整體淬火7熱校直7回火7冷處理7清理，噴砂，檢驗(yàn)7人工時(shí)效7半精磨7人工時(shí)效7精磨至達(dá)到全部尺寸要求。答：球化退火：改

17、善切削加工性能消除應(yīng)力退火：消除應(yīng)力整體淬火：得到淬火馬氏體回火：得到回火馬氏體人工時(shí)效：消除應(yīng)力人工時(shí)效：消除半精磨內(nèi)應(yīng)力7.何謂石墨化？石墨化過程可以分成哪幾個(gè)階段？答：鐵中碳原子析出并形成石墨的過程。石墨化的過程可分為：1、從液體中析出一次石墨；有共晶反應(yīng)生成共晶石墨；3、有奧氏體中析出二次石墨；4、有共析反應(yīng)生成共析石墨。8.某工廠用T10鋼制造鉆頭，給一批鑄鐵件打10mm勺深孔，但打了幾個(gè)孔后，鉆頭即很快 磨損。據(jù)檢驗(yàn)，鉆頭的材質(zhì)、熱處理、金相組織和硬度都合格。分析失效的原因，提出解決問 答的方案。答:1、用冷卻液；2、換刀，用紅硬性更好的材料制成的刀9.分析45,T8, T12鋼從

18、1200r極其緩慢冷卻到室溫的組織轉(zhuǎn)變過程。答:45鋼：A7A+F7（727r）P+FT8:A7（727r）PT12:A7A+Fe3C：7（727r）P+Fe3Cn10.試?yán)L共析鋼連續(xù)冷卻和等溫冷卻轉(zhuǎn)變曲線，并用C曲線定性說明連續(xù)冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變情況。P11611.某工廠用CrWMn岡制造高精度塊規(guī)，其工藝路線如下：鍛造-球化退火-機(jī)械粗加工-調(diào)質(zhì)T機(jī)械精加工7淬火7冷處理7低溫回火并人工時(shí)效7精磨7人工時(shí)效7研磨。試說明各熱處理工序的作用。答：球化退火：改善切削加工性能 調(diào)質(zhì)：得到回火索氏體，減小變形 淬火：得到馬氏體 低溫回火并人工時(shí)效：得到回火馬氏體，消除淬火內(nèi)應(yīng)力 人工時(shí)效：消除精磨內(nèi)應(yīng)力12.齒輪在下列情況下，宜選用何種材料制造？ （5分）當(dāng)齒輪尺寸較大（d分400600mm ,而齒坯形狀較復(fù)雜，不宜鍛造時(shí)； 能夠在缺乏潤滑油條件下工作的低速無沖擊的齒輪； 當(dāng)齒輪承受較大的載荷，要求堅(jiān)硬的齒面和強(qiáng)韌的齒心時(shí)。：1）鑄鐵或鑄鋼鑄造；2）灰口鑄鐵鑄造；3）滲碳鋼淬火已知A（熔點(diǎn)6000）與B（熔點(diǎn)500r）在液態(tài)無限互溶；在固態(tài)300C時(shí)A在B中有最大答：2)20%A合金如圖：合金在1點(diǎn)以