金屬工藝學(xué)習(xí)題與思考題

1、.習(xí)題與思考題(一 )解釋名詞合金元素、固溶處理、紅硬性、石墨化、孕育(變質(zhì) )處理、球化處理、石墨化退火、時效硬化、回歸、黃銅、錫青銅、巴氏合金。(二 )填空題1按鋼中合金元素含量，可將合金鋼分為_ ，和 _和 _幾類 (分別寫出合金元素含量范圍)。2合金鋼按用途可分為_、_ 和 _。3 20CrMnTi 是 _鋼， Cr，Mn 的主要作用是_， Ti 的主要作用是 _ ，熱處理工藝是_。4 W18Cr4V 是 _ 鋼，含碳量是_，W 的主要作用是_、 Cr的主要作用是_， V的主要作用是 _。熱處理工藝是_ ，最后組織是 _ 。5 0Crl8Ni9Ti 是 _ 鋼， Cr， Ni 和Ti

2、的作用分別是6拖拉機和坦克履帶板受到嚴重的磨損及強烈的沖擊，應(yīng)選用_、 _和_ 。_鋼，采用 _ 處理。7白口鑄鐵中碳主要以_的形式存在，灰口鑄鐵中碳主要以_ 的形式存在。8普通灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵及蠕墨鑄鐵中石墨的形態(tài)分別為_狀、 _狀和 _ 狀。9鑄鐵的基體有_ 、 _、 _三種10QT500-05 牌號中， QT 表示 _，數(shù)字 500表示 _，數(shù)字 05表示 _。11HT250 是 _ 鑄鐵， 250表示 _ 。12促進石墨化的元素有_、 _ ，阻礙石墨化的元素有_、_。13鑄鐵的石墨化過程分為三個階段，分別為_ 、 _、 _ 。14可鍛鑄鐵鑄件的生產(chǎn)方法是先_，然后再進行_。1

3、5生產(chǎn)孕育 (變質(zhì) ) 鑄鐵選用 _作為孕育 (變質(zhì) )劑。16生產(chǎn)球墨鑄鐵選用_作為球化劑。17灰口鑄鐵的機械性能主要取決于_。18機架和機床床身應(yīng)選用_ 。19影響石墨化的主要因素是_ 和_ 。20.球墨鑄鐵的強度、塑性和韌性均較普通灰口鑄鐵高，這是因為_ 。21 ZL110 是 _ 合金，其組成元素為_ 。22HSn70-1 是 _合金，其含 Sn量為 _。23QAl7 是 _ 合金，其組成元素是_ 。24TC4 是_ 型的 _ 合金。(三 )是非題1調(diào)質(zhì)鋼的合金化主要是考慮提高其紅硬性。(x)2 T8鋼比 T12 和 40鋼有更好的淬透性和淬硬性。( x)3要提高奧氏體不銹鋼的強度，只

4、能采用冷塑性變形予以強化。(x)4高速鋼反復(fù)鍛造是為了打碎魚骨狀共晶萊氏體，使其均勻分布于基體中。(x).5 T8與 20MnVB 相比，淬硬性和淬透性都較低。(x )6高速鋼采用很高溫度淬火，其目的是使碳化物盡可能多的溶入奧氏體中，從而提高鋼的硬性。( 對 )7奧氏體不銹鋼的熱處理工藝是淬火后穩(wěn)定化處理。(對 )8 20CrMnTi 與 1Crl8Ni9Ti 中的 Ti 都是起細化晶粒的作用。( x)9鑄鐵可以經(jīng)過熱處理改變基體組織和石墨形態(tài)。(x)10可鍛鑄鐵在高溫時可以進行鍛造加工。(x)11石墨化的第三階段不易進行。(對)12可以通過球化退火使普通灰口鑄鐵變成球墨鑄鐵。(x)13球墨鑄

5、鐵可以通過調(diào)質(zhì)處理和等溫淬火工藝提高其機械性能。(對)14采用熱處理方法，可以使灰鑄鐵中的片狀石墨細化，從而提高其機械性能 . ( x)15鑄鐵可以通過再結(jié)晶退火使晶粒細化，從而提高其機械性能。(x)16灰鑄鐵的減震性能比鋼好。(對)17所有的鋁合金都可以通過熱處理予以強化。(x)18鉛黃銅加鉛是為了提高合金的切削加工性。(對)19 ZChSnSb8-4是在軟基體上分布硬顆粒的滑動軸承合金。(對)20若鋁合金的晶粒粗大，可以重新加熱予以細化(x)(四 )選擇題1要制造直徑25mm的螺栓，要求整個截面上具有良好的綜合機械性能，應(yīng)選用c(a)45鋼經(jīng)正火處理；(b)60Si2Mn 鋼經(jīng)淬火和中溫回

6、火；(c)40Cr 鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。2制造手用鋸條應(yīng)當選用：a(a) T12 鋼經(jīng)淬火和低溫回火； (b)Crl2Mo 鋼經(jīng)淬火和低溫回火；(c)65鋼淬火后中溫回火。3高速鋼的紅硬性取決于：b(a) 馬氏體的多少；(b) 淬火加熱時溶于奧氏體中的合金元素的量；(c)鋼中的碳含量4汽車、拖拉機的齒輪要求表面高耐磨性，中心有良好的強韌性，應(yīng)選用：c(a)20鋼滲碳淬火后低溫回火；(b)40Cr 淬火后高溫回火；(c)20CrMnTi 滲碳淬火后低溫回火。5下列鋼種中，以球化退火作為預(yù)備熱處理的鋼種是：d(a)40Cr ；(b)20Cr ；(c)16Mn ；(d)GCrl5 。6 60Si2Mn 鋼

7、的熱處理工藝是：b(a)淬火和低溫回火；(b) 淬火和中溫回火；(c)再結(jié)晶退火。7熱鍛模應(yīng)選用：b(a)Crl2MoV 淬火和低溫回火；(b)5CrNiMo 調(diào)質(zhì)處理； (c)40Cr 調(diào)質(zhì)處理。.8 GCrl5 鋼中 Cr的平均含量為；b(a)15%；(b)1.5% ；(c)沒有表示出來。9二次硬化屬于：d(a)固溶強化； (b) 細晶強化， (c)位錯強化， (d) 第二相強化。10欲制一耐酸容器，選用的材料和相應(yīng)的熱處理工藝應(yīng)為：c(a)W18Cr4V ，固溶處理；(b)1Crl8Ni9 ，穩(wěn)定化處理；(c)1Crl8Ni9Ti ，固溶處理；(d)1Crl7 ，固溶處理。11 0Crl

8、8Ni9 鋼固溶處理的目的是：c(a)增加塑性；(b)提高強度：(c)提高耐蝕性。12下列鋼中最易發(fā)生晶間腐蝕的是：c(a)0Crl8Ni9Ti ；(b)0Crl8Ni9 ；(c)1Crl8Ni9 ；(d)1Crl8Ni9Ti 。13下列鋼中熱處理時不產(chǎn)生二次硬化的是：d(a)W18Cr4V ； (b)Crl2MoV ； (c)3Cr2W8V ； (d)5CrNiMo 。14鑄鐵石墨化過程的第一，二、三階段完全進行，其顯微組織為：a（ a） F十 G； （ b)F+P+G ； (c)P十 G。15鑄鐵石墨化過程的第一、二階段完全進行，第三階段部分進行，其顯微組織為：c(a)F+G ；(b)P+

9、G；(c)F+P+G 。16鑄鐵石墨化過程的第一、二階段完全進行，第三階段未進行，其顯微組織為：b(a)F+P+G ；(b)P+G；(c)F+G 。17提高灰口鑄鐵的耐磨性應(yīng)采用：c(a)整體淬火；(b)滲碳處理；(c) 表面淬火。18普通灰鑄鐵的機械性能主要取決于：b(a)基體組織；(b) 石墨的大小和分布；(c)石墨化程度。19現(xiàn)有下列灰口鑄鐵，請按用途選材；a(a)HT250 ；(b)KTH350-10 ； (c)QT600-02 。機床床身 (a)；汽車前后輪殼(b)；柴油機曲軸(c )。20灰口鑄鐵磨床床身薄壁處出現(xiàn)白口組織，造成切削加工困難。解決的辦法是：c(a)改用球墨鑄鐵；(b

10、)正火處理；(c)軟化退火；(d)等溫淬火。21.在下列鑄鐵中可采用調(diào)質(zhì)、等溫淬火工藝方法獲得良好綜合機械性能的是：b(a)灰鑄鐵；(b)球墨鑄鐵；(c)可鍛鑄鐵；(d) 蠕墨鑄鐵。22 HMn58-2 中含 Zn量為： c(a)0% ；(b)2% ；(c)58%；(d)40。23 ZChSnSb8-4是： d(a)鑄造鋁合金； (b) 鑄造黃銅； (c) 鑄造青銅； (d) 滑動軸承合金。24 LF5 的： c(a)鑄造性能好； (b) 強度高； (c)耐蝕性好； (d) 時效強化效果好。.25對于可熱處理強化的鋁合金，其熱處理方法為：d(a)淬火 +低溫回火； (b)完全退火， (c)水韌

11、處理； (d) 固溶 +時效。(五 )綜合分析題1說出 Q235A ， 15，45， 65，T8 ， T12等鋼的鋼類，含碳量，各舉出一個應(yīng)用實例。2下列零件或工具用何種碳鋼制造：手鋸鋸條、普通螺釘、車床主軸。3為什么低合金高強鋼用錳作為主要的合金元素?4試述滲碳鋼和調(diào)質(zhì)鋼的合金化及熱處理特點。5有兩種高強螺栓， 一種直徑為 10mm，另一種直徑為 30mm，都要求有較高的綜合機械性能：b 800MPa，k 25J/cm2。試問應(yīng)選擇什么材料及熱處理工藝?6為什么合金彈簧鋼以硅為重要的合金元素?為什么要進行中溫回火?7軸承鋼為什么要用鉻鋼?為什么對非金屬夾雜限制特別嚴格?8簡述高速鋼的成分、熱

12、處理和性能特點，并分析合金元素的作用。9 W18Cr4V 鋼的 A c1約為 820，若以一般工具鋼A c1+30 50的常規(guī)方法來確定其淬火加熱溫度，最終熱處理后能否達到高速切削刀具所要求的性能?為什么 ?其實際淬火溫度是多少?W18Cr4V 鋼刀具在正常淬火后都要進行560三次回火，這又是為什么?10不銹鋼的固溶處理與穩(wěn)定化處理的目的各是什么?11試分析 30CrMnTi 鋼和 1Crl8Ni9Ti 鋼中 Ti 的作用。12試分析珠光體、馬氏體和奧氏體耐熱鋼提高強度的主要手段。13試分析合金元素Cr在 40Cr， GCrl5 ， CrWMn ， 1Crl3， 1Crl8Ni9Ti ， 4C

13、r9Si2 等鋼中的作用。14試就下列四個鋼號：20CrMnTi ， 65， T8， 40Cr 討論如下問題：a在加熱溫度相同的情況下，比較其淬透性和淬硬性，并說明理由；b各種鋼的用途，熱處理工藝，最終的組織15試畫出經(jīng)正常淬火后的W18Cr4V 鋼在回火時的回火溫度與硬度的關(guān)系曲線。17 20Cr鋼滲碳零件，表層的金相組織為馬氏體和網(wǎng)狀滲碳體，心部為馬氏體和大量塊狀鐵素體，試問：(1)表層和心部的馬氏體形態(tài)如何?(2)經(jīng)過何種熱處理才能得到這種組織?18用 20CrMnTi 制造的齒輪，經(jīng)滲碳、淬火低溫回火后，進行磨削加工。磨完后發(fā)現(xiàn)表面有很多磨削裂紋。在檢查滲碳層金相組織時，發(fā)現(xiàn)表面有一薄

14、層白色的馬氏體組織，次層為回火索氏體，試解釋這一現(xiàn)象。20吊環(huán)零件，原用進口圖紙，選材為35鋼，正火后使用，吊環(huán)尺寸龐大，重達296公斤，十分笨重?，F(xiàn)改用低碳馬氏體鋼 20CrMn2MoVA，淬火、低溫回火后使用，重量較前減輕了兩倍，只有98公斤，深受用戶的歡迎。試從改進前后兩種鋼材熱處理后的組織、性能分析大大減輕重量的原因。21試述鑄鐵的石墨形態(tài)對性能的影響。22某工廠軋制用的軋輥，采用鑄鐵制造，根據(jù)軋輥的工作條件，表面要求高硬度，因而希望表層為白口鐵，由于軋輥還承受很大的彎曲應(yīng)力，要求材料具有足夠的強度和韌性，故希望心部為灰口鑄鐵，為了滿足這些要求，鑄鐵的化學(xué)成分應(yīng)如何選擇 ?應(yīng)采用什么方

15、法鑄造?23生產(chǎn)中出現(xiàn)下列不正常現(xiàn)象，應(yīng)采取什么有效措施加以防止或改善?(1)灰口鑄鐵的磨床床身鑄造后就進行切削加工，加工后發(fā)生了不允許的變形；(2)灰口鑄鐵件薄壁處出現(xiàn)白口組織，造成切削加工困難。.24試比較各類鑄鐵之間性能的優(yōu)劣順序，與鋼相比較鑄鐵性能有什么優(yōu)缺點?25白口鑄鐵、灰口鑄鐵和碳鋼，這三者的成分、組織和性能有何主要區(qū)別?26為什么一般機器的支架、機床的床身常用灰口鑄鐵制造?27指出下列鑄鐵的類別、用途及性能的主要指標：(a)HTl50 ， HT400 。(b)QT420-10 ， QTl200-1 。28下列工件宜選擇何種特殊性能的鑄鐵制造?(a)磨床導(dǎo)軌；(b) 用于 100

16、0 1100加熱爐的底板；(c)耐蝕容器。29鋁合金性能有哪些特點?30分析 4 Cu 的A1-Cu 合金固溶處理與45鋼淬火兩種工藝的不同點及相同點。31什么是硅鋁明?為什么硅鋁明具有良好的鑄造性能?硅鋁明采用變質(zhì)處理的目的是什么?32 ZL102 鑄態(tài) (未變質(zhì)處理 )、ZL102 鑄態(tài) (變質(zhì)處理后 )、 H62退火狀態(tài)、錫基巴氏合金ZChSnSb11-6鑄態(tài)的組織。33說出下列材料常用的強化方法：H70， 45鋼， HTl50 ， 0Cr18Ni9 ， LYl2 。34畫出經(jīng)固溶處理后的含4Cu 的 A1-Cu 合金的自然時效曲線圖。35說出下列材料的類別，各舉一個應(yīng)用實例：LYl2

17、， ZL102 ， H62， ZChSnSb11-6， QBe2。例如： LF11 ，防銹鋁合金，可制造油箱。參考答案（一）解釋名詞略（二）填空題1.低合金鋼（總量低于5%）中合金鋼（總量5 10%） 高合金鋼（總量高于10% ）2.合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼、特殊性能鋼3.合金滲碳鋼提高淬透性細化晶粒滲碳后直接淬火，再低溫回火4.高速鋼 0.7%保證鋼的熱硬性提高淬透性提高耐磨性球化退火 +淬火 +低溫回火回火馬氏體、細粒碳化物、少量殘余奧氏體5.奧氏體型不銹鋼提高基體電極電位、獲得奧氏體組織，提高耐蝕性、避免晶間貧鉻，減輕晶間腐蝕6.耐磨水韌 7.滲碳體石墨8.片狀、團絮狀、球狀和蠕蟲狀9.P、 F、 P+F10.球墨鑄鐵最低抗拉強度延伸率11.灰口鑄鐵最低抗拉強度12.C、Si、 Al 、 Cu、 Ni 、 CoCr、 W 、Mo 、 V、 Mn 、 S13.結(jié)晶出一次石墨和形成共晶石墨、析出二次石墨、形成共析石墨14.鑄造純白口鑄鐵石墨化退火處理15.硅類合金和碳類16.稀土鎂 17.石墨的形態(tài)、含量和分布18.灰口鑄鐵19.溫度及冷卻速度合金元素 20.其石墨的形態(tài)比普通灰口鑄鐵更圓整，對基體的強度、塑性和韌性影響更小。21.鋁硅Al 、 Si、Cu、 Mg22. 銅鋅（復(fù)雜黃銅）1%23.銅鋁（鋁青銅）Cu、 Al24. 鈦（三）是非題1.錯誤 2.錯誤 3.錯