机械工程材料应用基础解答题
机械工程材料习题集答案
机械工程材料习题集答案机械工程材料是机械设计和制造过程中不可或缺的一部分,它们决定了机械产品的性能、可靠性和成本。
以下是一些机械工程材料习题集的答案,供学生参考学习。
习题一:金属材料的分类及其特性答案:金属材料通常分为铁基合金(如钢和铸铁)、非铁金属(如铝、铜、钛合金等)。
铁基合金具有较高的强度和硬度,广泛应用于结构材料和机械零件。
非铁金属则具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性,常用于电气设备和高温环境。
习题二:合金化对金属材料性能的影响答案:合金化是通过在基体金属中添加其他元素来改善材料性能的过程。
合金元素可以提高材料的强度、硬度、韧性和耐腐蚀性。
例如,碳钢中的碳含量增加会提高其硬度,但同时会降低其韧性。
习题三:材料的疲劳特性答案:材料在反复加载和卸载的过程中,即使应力水平低于材料的屈服强度,也可能发生疲劳破坏。
疲劳特性包括疲劳极限、S-N曲线(应力-寿命曲线)等,它们描述了材料在不同应力水平下的疲劳寿命。
习题四:材料的热处理工艺答案:热处理是改变金属材料性能的一种工艺,包括退火、正火、淬火和回火等。
通过控制加热和冷却过程,可以改善材料的硬度、韧性和耐磨性。
习题五:材料的腐蚀与防护答案:材料在特定环境下可能发生化学或电化学腐蚀。
常见的腐蚀类型包括均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀开裂等。
防护措施包括使用耐腐蚀材料、涂层保护、阴极保护等。
习题六:非金属材料的应用答案:非金属材料如塑料、橡胶、陶瓷和复合材料,在机械工程中有广泛的应用。
它们具有良好的绝缘性、低密度和特定的化学稳定性,适用于轻质结构、密封件和高温环境。
习题七:材料的断裂韧性答案:断裂韧性是材料抵抗裂纹扩展的能力,通常用KIC表示。
高断裂韧性的材料在受到冲击或应力集中时,更不容易发生断裂。
习题八:复合材料的结构和性能答案:复合材料是由两种或两种以上不同材料组合而成的新型材料,具有各向异性的特点。
它们结合了各组分材料的优点,如高强度、高刚度和低密度,广泛应用于航空航天、汽车和体育器材等领域。
机械工程材料习题集答案
机械工程材料习题集答案机械工程材料习题集答案机械工程材料是机械工程学科中的重要基础课程,对于学生的学习和理解起着重要的作用。
在学习过程中,习题集是一个很好的辅助工具,可以帮助学生巩固知识、提高解题能力。
本文将为大家提供一些机械工程材料习题集的答案,希望对大家的学习有所帮助。
1. 问题:什么是材料的弹性模量?如何计算?答案:材料的弹性模量是衡量材料抵抗形变的能力的物理量。
它反映了材料在受力作用下产生的弹性变形程度。
弹性模量可以通过杨氏模量(Young's modulus)进行计算,公式为E = σ/ε,其中E为弹性模量,σ为应力,ε为应变。
2. 问题:什么是材料的屈服强度?如何确定材料的屈服强度?答案:材料的屈服强度是指材料在受力作用下开始发生塑性变形的应力值。
确定材料的屈服强度可以通过拉伸试验来进行。
拉伸试验时,将试样加以拉伸,记录下应力-应变曲线,通过该曲线的拐点即可确定材料的屈服强度。
3. 问题:什么是材料的断裂韧性?如何计算材料的断裂韧性?答案:材料的断裂韧性是指材料在受力作用下抵抗断裂的能力。
计算材料的断裂韧性可以通过冲击试验来进行。
冲击试验时,将试样进行冲击加载,记录下冲击载荷与位移之间的关系曲线,通过该曲线的面积即可计算出材料的断裂韧性。
4. 问题:什么是材料的硬度?如何测量材料的硬度?答案:材料的硬度是指材料抵抗局部塑性变形的能力。
测量材料的硬度可以通过洛氏硬度试验、巴氏硬度试验等方法进行。
这些试验都是通过在材料表面施加一定的载荷,然后测量产生的印痕大小或者印痕深度来确定材料的硬度。
5. 问题:什么是材料的疲劳强度?如何确定材料的疲劳强度?答案:材料的疲劳强度是指材料在循环应力作用下发生疲劳破坏的强度。
确定材料的疲劳强度可以通过疲劳试验来进行。
疲劳试验时,将试样进行循环加载,记录下应力与循环寿命之间的关系曲线,通过该曲线的拐点即可确定材料的疲劳强度。
通过以上习题的答案,我们可以更好地理解和掌握机械工程材料的相关知识。
机械基础(工程材料部分)部分答案
机械基础(工程材料部分)部分答案一填空题1、作用于物体上的主动力,如果其合力的作用线在摩擦角以内,则不论这个力有多大,物体总能保持静止,这种现象称为自锁。
2 、梁发生平面弯曲时,其纵向纤维既不伸长也不缩短的一层称为__中性层_。
4、力的三要素是力的大小、方向和作用点。
25、受二力作用的刚体处于平衡的必要充分条件是:二力的大小相等、方向相反并且作用在同一条直线上。
6、力对物体的作用效应是力的运动效应和力的变形效应。
7、由两个大小相等、方向相反、作用线平行但不共线的力所组成的力系称为力偶。
8、作用于物体上的主动力,如果其合力的作用线在摩擦角以内,则不论这个力有多大,物体总能保持静止,这种现象称为自锁。
9、梁发生平面弯曲时,其纵向纤维既不伸长也不缩短的一层称为____中性层。
10、从弯曲变形的计算公式中可以看出,梁的变形大小与抗弯刚度成__正__比。
11、在任一力系中加上或减去一个平衡力,不会影响原力系对刚体的作用效果。
12、力对点的矩的正负号的一般规定是这样的:力使物体绕矩心逆时针方向转动时力矩取正号,反之取负号。
二选择题1、直梁横截面面积一定,试问图所示四种截面形状中,哪一种抗弯能力最强B。
A 矩形B 工字形C 圆形5单位面积上所受到的剪力,叫B。
A、正应力B、剪应力C、挤压应力 D 、剪切力2、当平面一力 B 时,力对点的距为零。
A、垂直于过矩心的轴B、通过矩心C、平行于过矩心的轴D、沿其作用线移动到离矩心最近3、杆件的强度不仅与内力有关,还与截面的 A 有关。
A 面积B 长短C 轴力D 载荷5 金属材料的抗拉强度是:A 金属开始出现塑性变形时的拉力B 金属出现塑性变形时的应力C 金属材料在拉断前所能承受的最大应力D 金属材料保持7 固定铰链支座的约束反力的方向是:A 常用两个互相垂直的分力代替B 必须垂直于固定面C 必须平行于固定面9 当力的作用线通过矩心时,力矩的值为多大;A 无穷大B 无穷小C 1D 018 一端固定铰支承,另一端可动铰支承的梁是:A 悬臂梁B 简支梁D 固定梁38 力使物体绕某点的回转效应应用来度量。
机械工程材料试题及答案(2)
一、填空题(每空1分,共20分)得分| |阅卷人|1.按照材料的组成、结合键的特点,可将工程材料分为金属材料、陶瓷材料、_____________材料和_____________材料。
2.晶体缺陷,按几何特征可分为______________、______________和______________三种类型。
3.金属结晶的必要条件是_______________,其结晶过程要进行_______________和_______________两个过程。
4.在平衡状态下,低温莱氏体及珠光体的含碳量依次为__________、____________。
5.完全退火适用于_______________钢,其加热温度为_______________,冷却速度缓慢,得到_______________织。
6.按合金元素总含量分,合金钢可分为_______________钢、_______________ 钢、_______________钢。
7.根据石墨形态划分,铸铁可分为______________、______________、______________和______________。
二、单项选择题(每题2分,共20分)得分| |阅卷人|()1.二元合金中,铸造性能最好的是。
A.固溶体合金 B.共晶合金C.共析合金 D.包晶成分合金()2.在立方晶系中指数相同的晶面和晶向。
A.互相平行 B.互相垂直 C.相互重叠 D.毫无关联()3. 实际金属结晶时,可通过控制形核率N和长大速度G的比值来控制晶粒大小,要获得细晶粒,应采用。
A.增大N/G值 B.减小N/G值C.使N/G值保持不变 D.使N/G值先增大后减小()4. 在作疲劳试验时,试样承受的载荷为。
A.静载荷 B.冲击载荷 C.交变载荷 D.动载荷()5.变形金属再结晶后。
A.形成等轴晶,强度增大 B.形成柱状晶,塑性下降C.形成柱状晶,强度升高 D.形成等轴晶,塑性升高()6.马氏体的硬度主要取决于。
(完整版)机械工程材料习题集答案
第 1 章材料的性能 、选择题1. 表示金属材料屈服强度的符号是( B ) A.σ B.σs C.σb D.σ-12. 表示金属材料弹性极限的符号是(A ) A.σeB.σsC.σbD.σ-13. 在测量薄片工件的硬度时,常用的硬度测试方法的表示符号是(B ) A.HB B.HRC C.HV D.HS4. 金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫( A ) A. 强度 B. 硬度 C. 塑性 D. 弹性二、填空1. 金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗(变形 )或(破坏 )的能力。
2. 金属塑性的指标主要有(伸长率)和(断面收缩率)两种。
3. 低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、 (塑性变形)和(断裂)三个阶段。
4. 常用测定硬度的方法有(布氏硬度测试法) 、(洛氏硬度测试法)和维氏硬度测试法。
5. 疲劳强度是表示材料经(无数次应力循环)作用而(不发生断裂时)的最大应力值。
三、是非题1. 用布氏硬度测量硬度时,压头为钢球,用符号 HBS 表示。
2. 用布氏硬度测量硬度时,压头为硬质合金球,用符号HBW 表示。
3. 金属材料的机械性能可以理解为金属材料的失效抗力。
四、改正题1. 疲劳强度是表示在冲击载荷作用下而不致引起断裂的最大应力。
2. 渗碳件经淬火处理后用 HB 硬度计测量表层硬度 。
3. 受冲击载荷作用的工件,考虑机械性能的指标主要是疲劳强度。
4. 衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。
5. 冲击韧性是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏的能力。
五、简答题6. 在立方晶系中 , 指数相同的晶面和晶向 (B ) A.相互平行 B. 相互垂直 C. 相互重叠 D. 毫无关联7. 在面心立方晶格中 , 原子密度最大的晶面是 (C ) A.(100) B.(110) C.(111) D.(122)将冲击载荷改成交变载荷 将 HB 改成 HR 将疲劳强度改成冲击韧性 将冲击韧性改成断面收缩率 将载荷改成冲击载荷1. 说明下列机械性能指标符合所表示的意思:σ σs:屈服强度 HRC :洛氏硬度(压头为金刚石圆锥)σb : 抗拉强度HBS:布氏硬度(压头为钢球) 第 2 章材料的结构一、选择题1. 每个体心立方晶胞中包含有( B )个原子2. 每个面心立方晶胞中包含有( C )个原子3. 属于面心立方晶格的金属有( C )4. 属于体心立方晶格的金属有( B )5. 在晶体缺陷中,属于点缺陷的有( A )s 、σ 0.2 、 HRC 、σ -1 、σ b 、δ 5、 HBS 。
机械工程材料试题(答案
《机械工程材料》试题一、名词解释(共15分,每小题3分)1.奥氏体(A)2.回复3.固溶体4.自然时效5.加工硬化二、填空题(共20分,每空1分)1.石墨为片状的灰口铸铁称为铸铁,石墨为团絮状的灰口铸铁称为__ 铸铁,石墨为球状的灰口铸铁称为铸铁。
其中铸铁的韧性最高,因而可以锻造。
2.陶瓷材料中的气相是指,在程中形成的,它了陶瓷的强度。
3.根据采用的渗碳剂的不同,将渗碳分为__________、__________和__________三种。
4.工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________等。
5.金属的断裂形式有__________和__________两种。
6.金属元素在钢中形成的碳化物可分为_________、_________两类。
7.常见的金属晶体结构有____________、____________和____________三种。
三、选择题(共25分,每小题1分)1.40钢钢锭在1000℃左右轧制,有时会发生开裂,最可能的原因是()A.温度过低;B.温度过高;C.钢锭含磷量过高;D.钢锭含硫量过高2.下列碳钢中,淬透性最高的是()A.20钢;B.40钢;C.T8钢;D.T12钢3.Ni在1Cr18Ni9Ti钢中的主要作用是()A.提高淬透性;B.固溶强化;C.扩大Fe-Fe3C相图中的γ相区;D.细化晶粒;4.W18Cr4V钢锻造后,在机械加工之前应进行()A.完全退火;B.球化退火;C.去应力退火;D.再结晶退火5.下列材料中,最适合制造机床床身的是()A.40钢;B.T12钢;C.HT300;D.KTH300-066.下列材料中,最适合制造气轮机叶片的是A.1Cr13钢;B.1Cr17钢;C.3Cr13钢;D.4Cr13钢7.下列材料中,最适合制造飞机蒙皮的是()A.ZAlSi12;B.2A50(旧牌号LD5);C.ZAlMg10;D.2A12(旧牌号LY12)8.下列材料中,最适合制造盛放氢氟酸容器的是()A.1Cr17;B.1Cr18Ni9Ti;C.聚四氟乙烯;D.SiO29.下列材料中,最适合制造汽车板弹簧的是()A.60Si2Mn;B.5CrNiMo;C.Cr12MoV;D.GCr1510.下列材料中,最适合制造汽车火花塞绝缘体的是()A.Al2O3;B.聚苯乙烯;C.聚丙烯;D.饱和聚酯11.铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化,而铁则不需冷加工,只需加热到一定温度即使晶粒细化,其原因是()A.铁总是存在加工硬化,而铜没有;B.铜有加工硬化现象,而铁没有;C.铁在固态下有同素异构转变;而铜没有D.铁和铜的再结晶温度不同12.常用不锈钢有铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和()A.铁素体-奥氏体不锈钢;B.马氏体-奥氏体不锈钢;C.莱氏体不锈钢;D.贝氏体不锈钢13.以下哪种铸铁的断口呈灰黑色?()A.马口铁;B.白口铸铁;C.麻口铸铁;D.灰铸铁14.用于制造渗碳零件的钢称为()。
机械工程材料习题与答案
机械工程材料习题与答案机械工程材料是机械设计和制造过程中不可或缺的一部分,它涉及到材料的选用、性能、加工和应用等方面。
在机械工程材料的习题中,通常会包含材料的力学性能测试、材料选择、热处理、材料失效分析等内容。
以下是一些机械工程材料习题与答案的示例:习题1:某机械零件需要承受较大的拉力,设计者需要选择合适的材料。
请根据以下材料的力学性能数据,推荐一种材料,并说明理由。
- 钢A:抗拉强度为600MPa,屈服强度为400MPa,延展性为15%。
- 钢B:抗拉强度为800MPa,屈服强度为600MPa,延展性为10%。
- 铝C:抗拉强度为300MPa,屈服强度为200MPa,延展性为30%。
答案:推荐使用钢B。
虽然钢A的延展性更好,但钢B的抗拉强度和屈服强度都更高,这意味着它能够承受更大的拉力而不至于断裂。
对于承受大拉力的零件,材料的强度是首要考虑的因素。
习题2:某零件需要在高温下工作,需要考虑材料的耐热性。
请分析以下材料在高温下的稳定性,并推荐一种材料。
- 不锈钢D:在500°C下仍能保持其力学性能。
- 钛合金E:在600°C下力学性能略有下降,但在800°C下迅速下降。
- 陶瓷材料F:在1000°C下仍能保持其力学性能。
答案:推荐使用陶瓷材料F。
虽然不锈钢D和钛合金E都具有一定的耐热性,但陶瓷材料F在高温下的性能更为稳定,适合在极端高温环境下工作。
习题3:某零件需要通过热处理来提高其硬度和耐磨性。
请说明热处理的基本过程,并给出一个可能的热处理方案。
答案:热处理是一种通过控制加热和冷却过程来改变金属的物理性质的方法。
基本过程通常包括:加热(奥氏体化)、保温、冷却(淬火)和回火。
一个可能的热处理方案是:将钢材料加热到其奥氏体化温度(通常高于其相变温度),保持一段时间,然后快速冷却(淬火),最后进行回火以减少内部应力和提高韧性。
习题4:某零件在使用过程中发生断裂,需要分析其断裂原因。
工程材料及机械制造基础习题及答案 (1)
第一章材料的种类与性能1.强度:强度是指在外力作用下,材料抵抗变形和断裂的能力。
2.屈服强度:材料在外力作用下开始发生塑性变形的最低应力值。
3.弹性极限:产生的变形是可以恢复的变形的点对应的弹性变形阶段最大应力称为弹性极限。
4.弹性模量:材料在弹性变形范围内的应力与应变的比值称为弹性模量。
5.抗拉强度:抗拉强度是试样拉断前所能承受的最大应力值。
6.塑性:断裂前材料产生的塑性变形的能力称为塑性。
7.硬度:硬度是材料抵抗硬物压入其表面的能力。
8.冲击韧度:冲击韧度是材料抵抗冲击载荷的能力。
9.断裂韧度:断裂韧度是材料抵抗裂纹扩展的能力。
10.疲劳强度:疲劳强度是用来表征材料抵抗疲劳的能力。
11.黏着磨损:黏着磨损又称咬合磨损,其实质是接触面在接触压力作用下局部发生黏着,在相对运动时黏着处又分离,使接触面上有小颗粒被拉拽出来,反复进行造成黏着磨损。
12.磨粒磨损:磨粒磨损是当摩擦副一方的硬度比另一方大的多时,或者在接触面之间存在着硬质粒子是所产生的磨损。
13.腐蚀磨损:腐蚀磨损是由于外界环境引起金属表面的腐蚀物剥落,与金属表面之间的机械磨损相结合而出现的磨损。
14.功能材料:是具有某种特殊的物理性能,化学性能,生物性能以及某些功能之间可以相互转化的材料。
15.使用性能:是指在正常使用条件下能保证安全可靠工作所必备的性能,包括材料的力学性能,物理性能,化学性能等。
16.工艺性能:是指材料的可加工性,包括可锻性,铸造性能,焊接性,热处理性能及切削加工性。
17.交变载荷:大小,方向随时间呈周期性变化的载荷作用。
18.疲劳:是机械零件在循环或交变载荷作用下,经过较长时间的工作而发生断裂的现象。
20.蠕变:固体材料在保持应力不变的条件下,应变随时间延长而增加的现象。
21.脆断:在拉应力状态下没有出现塑性变形而突然发生脆性断裂的现象。
22.应力松弛:是指承受弹性应变的零件在工作过程中总变形量保持不变,但随时间的延长,工作应力自行逐渐衰减的现象。
机械工程基础试题及答案
机械工程基础试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 机械工程中,以下哪个不是机械运动的基本形式?A. 平移运动B. 旋转运动C. 振动运动D. 热运动答案:D2. 机械设计中,为了提高零件的疲劳强度,通常采用以下哪种方法?A. 增加零件的尺寸B. 减小零件的表面粗糙度C. 增加零件的重量D. 增加零件的材料硬度答案:B3. 在机械加工中,车削加工主要用于加工哪种类型的表面?A. 内表面B. 外表面C. 曲面D. 平面答案:B4. 以下哪种材料不属于金属材料?A. 钢B. 铜C. 铝D. 塑料答案:D5. 机械系统中,以下哪个部件不是传动部件?A. 齿轮B. 皮带C. 轴承D. 链条答案:C二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 机械工程中,以下哪些因素会影响机械系统的动态特性?A. 质量分布B. 材料特性C. 几何尺寸D. 环境温度答案:A、B、C2. 以下哪些是机械设计中常用的材料?A. 铸铁B. 铝合金C. 不锈钢D. 木材答案:A、B、C3. 机械加工中,以下哪些是常见的加工方法?A. 车削B. 铣削C. 磨削D. 焊接答案:A、B、C4. 以下哪些是机械系统中常见的传动方式?A. 齿轮传动B. 皮带传动C. 链传动D. 液压传动答案:A、B、C、D5. 以下哪些因素会影响轴承的使用寿命?A. 轴承材料B. 轴承的安装精度C. 轴承的润滑条件D. 轴承的工作温度答案:A、B、C、D三、判断题(每题1分,共5分)1. 机械运动的三要素包括大小、方向和时间。
(错误)2. 机械设计中,提高零件的表面光洁度可以减少磨损。
(正确)3. 金属材料的硬度越高,其韧性也越高。
(错误)4. 机械加工中,钻孔加工主要用于加工内表面。
(正确)5. 机械系统中,增加零件的尺寸可以提高其刚度。
(正确)四、简答题(每题5分,共10分)1. 简述机械工程中常见的几种传动方式及其特点。
答:常见的传动方式包括齿轮传动、皮带传动、链传动和液压传动。
机械应用基础试题及答案
机械应用基础试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪个选项不是机械运动的基本形式?A. 平动B. 转动C. 振动D. 热运动答案:D2. 机械效率的定义是什么?A. 有用功与总功的比值B. 总功与有用功的比值C. 有用功与额外功的比值D. 额外功与总功的比值答案:A3. 在机械传动中,哪种传动方式可以实现自锁?A. 齿轮传动B. 皮带传动C. 蜗轮蜗杆传动D. 链传动答案:C4. 以下哪个选项不是机械零件的失效形式?A. 磨损B. 腐蚀C. 变形D. 弹性变形答案:D5. 机械设计中,材料的选择主要依据是什么?A. 材料的价格B. 材料的美观性C. 材料的力学性能D. 材料的加工工艺性答案:C6. 以下哪个选项不是机械加工中的切削运动?A. 主运动B. 进给运动C. 旋转运动D. 直线运动答案:C7. 机械系统中,哪种连接方式可以实现轴与轴之间的固定连接?A. 键连接B. 销连接C. 螺纹连接D. 弹性连接答案:A8. 以下哪个选项不是轴承的类型?A. 滚动轴承B. 滑动轴承C. 液体轴承D. 磁性轴承答案:D9. 机械系统中,哪种类型的弹簧适用于承受压缩载荷?A. 螺旋弹簧B. 板簧C. 扭簧D. 碟形弹簧答案:A10. 以下哪个选项不是齿轮传动的特点?A. 传动比准确B. 传动效率高C. 承载能力大D. 传动平稳答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 机械运动中,以下哪些因素会影响机械效率?A. 摩擦B. 材料的弹性C. 载荷的大小D. 润滑条件答案:A、B、D2. 机械零件的失效形式包括哪些?A. 断裂B. 磨损C. 腐蚀D. 变形答案:A、B、C、D3. 机械加工中的切削运动包括哪些?A. 主运动B. 进给运动C. 旋转运动D. 直线运动答案:A、B4. 机械系统中,以下哪些连接方式可以实现轴与轴之间的固定连接?A. 键连接B. 销连接C. 螺纹连接D. 弹性连接答案:A、B、C5. 机械系统中,以下哪些类型的弹簧适用于承受压缩载荷?A. 螺旋弹簧B. 板簧C. 扭簧D. 碟形弹簧答案:A、B、D三、判断题(每题2分,共10分)1. 机械运动的基本形式包括平动、转动和振动。
3-工程材料知识综合应用题详解
温 Ac1+(20~30)℃
度
炉冷
Ar1-(10~20)℃
等温时间取决 于TTT曲线及 工件截面尺寸
2~4h
6~8h
随炉冷至 550℃ 后再空冷
时间
2011-10-23 预先热处理等温球化退火工艺曲线示意图
4
温
820~840℃
度
1.5min/mm
油 淬
淬火
150~170℃
1~3h
空
回火
冷
最终热处理工艺(淬火+回火)曲线示意图
2011-10-23
10
12.说明高碳钢常用的预先热处理工艺(画出工艺曲线并进行简要分 析);说明预先热处理的目的。
答:高碳钢常用的预先热处理工艺为球化退火。其工艺曲线见下图 所示。加热温度选在Ac1+(20~30)℃,目的是保留部分渗碳体,为在 Ar1-(10~20)℃等温时形成球状渗碳体作为核心。
2011-10-23
14
4.若用CrWMn钢制造圆板牙或丝锥等薄刃刀具,应采 用何种热处理工艺(包括预先热处理和最终热处理)? 试分析各热处理工艺的作用及其所得组织。
答:预先热处理采用球化退火工艺。其作用是:消除锻造应 力、降低硬度,使渗碳体呈球状,不仅便于机加工,也为最 终热处理作好组织准备。组织为P球状。
2011-10-23
6
8.针对汽车或拖拉机传递动力的齿轮回答以下问题。 (1)分析主要失效形式和对性能的主要要求; (2)在45、16Mn、CrWMn和20CrMnTi中选择一种合 适的材料并写出简明加工路线。
答:(1)其主要失效形式有:弯曲疲劳;接触疲劳; 磨损;断齿等。
(2)选20CrMnTi钢。 其简明加工路线为:
1.完全退火后含碳量为1.0%的钢比含碳量为0.5% 的钢硬度高。
机械工程材料简答题
1、简述为什么铁素体型不锈钢和奥氏体型不锈钢无法进行热处理强化。
答:热处理改变钢的性能的原因是因为采用不同的加热、保温、冷却方式使钢内部结构发生改变,从而获得所需性能。
如果再热处理过程中无结构变化,则该钢就不能热处理。
若不锈钢由单一的铁素体或奥氏体组成,在加热、保温、冷却时就无结构变化,当然性能也不会发生大的变化,所以说不能热处理。
2、某零件经检验发现其表面硬度较高(HRC60),而心部硬度较低(HRC20),请说明造成此现象的可能原因有哪些(说出3种可能原因)?说明如何进一步的检验加以确定。
答:(1)调质+表面高频淬火(2)渗碳+淬火+低温回火(3)调质+表面渗氮检验方法:观察金相(1)表面为回火马氏体,心部为回火索氏体(2)表面为回火马氏体、渗碳体及少量残余奥氏体,心部为低碳马氏体(3)表面为合金氮化物,心部为回火索氏体3、从形成条件、组织形态和力学性能等方面区分索氏体与回火索氏体。
答:索氏体是由过冷奥氏体等温转变而来,一般称为等温正火,实质属于片状珠光体,一般称之为细珠光体;回火索氏体是由马氏体高温回火转变而来,实质属于粒状珠光体,即为等轴铁素体基体上弥散的细颗粒状渗碳体。
性能上,同样材料的索氏体比回火索氏体硬度强度高,但是塑性韧性差,一般不用作成品,得到回火索氏体的工艺也叫调质,得到的组织综合力学性能好,一般作为中低碳钢结构零件的最终热处理。
4、同样形状和大小的两块铁碳合金,其中一块是低碳钢,一块是白口铸铁,试问用什么方法(至少给出两种方法),可迅速将他们区分出来?答:(1)用锉刀锉,容易锉出粉末的是低碳钢(2)用锤子砸,容易砸断的是铸铁5、某厂对高锰钢制碎石机颚板进行固溶处理,经过1100°C加热后,用冷拔钢丝绳吊挂,由起重机送往淬火水槽,行至中途钢丝突然断裂,这条钢绳是新出厂的,事先检验合格。
试分析钢丝绳断裂的原因。
答:由题述,该钢丝由冷拔而成,必然产生加工硬化现象。
由于颚板经过1100°C固溶处理,必然对钢丝起加热作用,当钢丝温度超过其再结晶温度时,则会发生再结晶现象,导致钢丝绳强度明显下降。
机械工程材料试题(答案)
机械工程材料》试题一、名词解释(共15 分,每小题 3 分)1. 奥氏体( A) 3.固溶体4.自然时效5. 加工硬化二、填空题(共20 分,每空 1 分)1. 石墨为片状的灰口铸铁称为铸铁,石墨为团絮状的灰口铸铁称为__ 铸铁,石墨为球状的灰口铸铁称为铸铁。
其中铸铁的韧性最高,因而可以锻造。
2. 陶瓷材料中的气相是指,在程中形成的,它了陶瓷的强度。
3.根据采用的渗碳剂的不同,将渗碳分为________ 、_________ 和__________ 三种4.工程中常用的特殊性能钢有___________ 、_______ 、__________ 等。
5.金属的断裂形式有___________ 和______________________________ __ 两种。
6.金属元素在钢中形成的碳化物可分为___________________________________________ ___ 、___两类。
7.常见的金属晶体结构有______________ 、____________ 和____________ 三种。
三、选择题(共25 分,每小题 1 分)I. 40钢钢锭在1000 C左右轧制,有时会发生开裂,最可能的原因是()A. 温度过低;B. 温度过高;C. 钢锭含磷量过高;D. 钢锭含硫量过高2. 下列碳钢中,淬透性最高的是( )A.20 钢;B.40 钢;C.T8 钢;D.T12 钢3. Ni 在1Cr18Ni9Ti 钢中的主要作用是( )A.提高淬透性;B.固溶强化;C.扩大Fe-Fe3C相图中的Y相区;D.细化晶粒;4. W18Cr4V 钢锻造后,在机械加工之前应进行( )A. 完全退火;B. 球化退火;C. 去应力退火;D. 再结晶退火5. 下列材料中,最适合制造机床床身的是( )A.40 钢;B.T12 钢;C.HT300 ;D.KTH300-066. 下列材料中,最适合制造气轮机叶片的是A.1Cr13 钢;B.1Cr17 钢;C.3Cr13 钢;D.4Cr13 钢7. 下列材料中,最适合制造飞机蒙皮的是( )A.ZAISi12 ;B.2A50(旧牌号LD5) ;C.ZAIMglO ;D.2A12(旧牌号LY12)8. 下列材料中,最适合制造盛放氢氟酸容器的是( )A.1Cr17 ;B.1Cr18Ni9Ti ;C.聚四氟乙烯;D.SiO29. 下列材料中,最适合制造汽车板弹簧的是( )A.60Si2Mn ;B.5CrNiMo ;C.Cr12MoV ;D.GCr1510. 下列材料中,最适合制造汽车火花塞绝缘体的是( )A.AI2O3 ;B.聚苯乙烯;C.聚丙烯;D.饱和聚酯II. 铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化,而铁则不需冷加工,只需加热到一定温度即使晶粒细化,其原因是( )A. 铁总是存在加工硬化,而铜没有;B. 铜有加工硬化现象,而铁没有;C.铁在固态下有同素异构转变;而铜没有D.铁和铜的再结晶温度不同12. 常用不锈钢有铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和( )A. 铁素体-奥氏体不锈钢;B. 马氏体-奥氏体不锈钢;C. 莱氏体不锈钢;D. 贝氏体不锈钢13. 以下哪种铸铁的断口呈灰黑色?( )A. 马口铁;B. 白口铸铁;C. 麻口铸铁;D. 灰铸铁14. 用于制造渗碳零件的钢称为( )。
《机械工程材料》试题库答案
12.不要求学生掌握具体的热处理温度3.在简答和问答题中可根据需要来增减每题里问题数及分值)《机械工程材料》试题一、名词解释题(每小题2分,共10分)1、强度:材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力。
2、塑性变形:外力去处后不能恢复的变形称为塑性变形3、韧性:是指材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。
4、疲劳强度:材料在规定次数应力循环后仍不发生断裂时的最大应力称为疲劳极限。
用σ-1表示。
5、硬度:是指材料抵抗表面局部塑性变形的能力。
6、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。
7、奥氏体:碳在γ -Fe中的固溶体称奥氏体。
用A或γ表示。
8、相:是指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。
9、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。
10、过冷度:实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。
11、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。
12、同素异构性:同一金属在不同温度下具有不同晶格类型的现象。
13、间隙固溶体:溶质原子分布于溶剂的晶格间隙中所形成的固溶体。
14、共晶转变:指具有一定成分的液态合金,在一定温度下,同时结晶出两种不同的固相的转变。
15、置换固溶体:溶质原子溶入溶质晶格并占据溶质晶格位置所形成的固溶体。
16、变质处理:在金属浇注前添加变质剂来改变晶粒的形状或大小的处理方法。
17、晶体的各向异性:晶体在不同方向具有不同性能的现象。
18、弥散强化:当在晶内呈颗粒状弥散分布时,第二相颗粒越细,分布越均匀,合金的强度、硬度越高,塑性、韧性略有下降,这种强化方法称弥散强化19、固溶强化:因溶质原子溶入而使固溶体的强度和硬度升高的现象。
机械工程材料试题及答案
性能,应选用(c )
(a)45钢经正火处理 (b)60Si2Mn经淬火和中温回火
(c)40Cr钢经调质处理
4.制造手用锯条应当选用(a ) (a)T12钢经淬火和低温回火 (b)Cr12Mo钢经淬火和低温回火
(c)65钢淬火后中温回火 5.高速钢的红硬性取决于(b )
(a)马氏体的多少 (b)淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量 (c)钢中的碳含量 6.汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性,中心有良好的强韧性,应 选用(c ) (a)60钢渗碳淬火后低温回火 (b)40Cr淬火后高温回火 (c) 20CrMnTi渗碳淬火后低温回火 7.65、65Mn、50CrV等属于哪类钢,其热处理特点是(c ) (a)工具钢,淬火+低温回火 (b)轴承钢,渗碳+淬火+低温回火 (c)弹簧钢,淬火+中温回火 8. 二次硬化属于( d)
16Mn,
不热处理
H70, ZSnSb11Cu6, T8 ZSnSb11Cu6 不热处理
Q235, 1Cr18Ni9Ti, 1Cr18Ni9Ti 固溶处理 ZGMn13
QT600-3, 45, ZL101 QT600-3
等温淬火+高 温回火
最终组织
P+F+G片 表面Cm+M+A’ 心部 F+M Cm+M+A’
3、调质目的和大致热处理工艺 强度硬度塑性韧性达到良好配合 淬火+高温回火
4、表面淬火目的 提高轴颈表面硬度
5.低温回火目的和轴颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力, 表面M+A’心部S回
四、选择填空(20分)
1. 合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是( d)
(a)均强烈阻止奥氏体晶粒长大 (b)均强烈促进奥氏体晶
(a)20Cr渗碳淬火后低温回火 (b)ZGMn13—3经水韧处理 (c)W18Cr4V淬火后低温回火
机械工程材料应用基础
第一章习题与思考题1.常见的金属晶格类型有哪些?试绘图说明其特征。
2.实际金属中有哪些晶体缺陷?晶体缺陷对金属的性能有何影响?3.什么叫过冷现象、过冷度?过冷度与冷却速度有何关系?4.金属的晶粒大小对力学性能有何影响?控制金属晶粒大小的方法有哪些?5.如果其它条件相同,试比较下列铸造条件下,铸件晶粒的大小:(1)金属型浇注与砂型浇注;(2)浇注温度高与浇注温度低;(3)铸成薄壁件与铸成厚壁件;(4)厚大铸件的表面部分与中心部分;(5)浇注时采用振动与不采用振动。
6.金属铸锭通常由哪几个晶区组成?它们的组织和性能有何特点?7.为什么单晶体具有各向异性,而多晶体在一般情况下不显示各向异性?8.试计算面心立方晶格的致密度。
9.什么是位错?位错密度的大小对金属强度有何影响?10、晶体在结晶时,晶核形成种类有几种?什么是变质处理?11、解释下列名词:结晶、晶格、晶胞、晶体、晶面、晶向、单晶体、多晶体、晶粒、亚晶粒、点缺陷、面缺陷、线缺陷第二章习题与思考题1.置换固溶体中,被置换的溶剂原子哪里去了?2.间隙固溶体和间隙化合物在晶体结构与性能上区别何在?举例说明之。
3.现有A、B两元素组成如图2.1所示的二元匀晶相图,试分析以下几种说法是否正确?为什么?(1)形成二元匀晶相图的A与B两个相元的晶格类型可以不同,但是原子大小一定相等。
(2)K合金结晶过程中,由于固相成分随固相线变化,故已结晶出来的固溶体中含B量总是高于原液相中含B量。
(3)固溶体合金按匀晶相图进行结晶时,由于不同温度下结晶出来的固溶体成分和剩余液相成分都不相同,故在平衡状态下固溶体的成分是不均匀的。
图2.1 题3 图4.共晶部分的Mg-Cu相图如图2.2所示:(1)填入各区域的组织组成物和相组成物。
在各区域中是否会有纯Mg相存在?为什么?(2)求出20%Cu合金冷却到500℃、400℃时各相的成分和重量百分比。
(3)画出20%Cu合金自液相冷到室温的却曲线,并注明各阶段的相与相变过程。
机械工程材料课后习题答案
机械工程课后答案第一章1、什么是黑色金属?什么是有色金属?答:铁及铁合金称为黑色金属,即钢铁材料;黑色金属以外的所有金属及其合金称为有的金属。
2、碳钢,合金钢是怎样分类的?答:按化学成分分类;碳钢是指含碳量在0.0218%--2。
11%之间,并含有少量的硅、锰、硫、磷等杂质的铁碳合金。
3、铸铁材料是怎样分类的?应用是怎样选择?答:铸铁根据石墨的形态进行分类,铸铁中石墨的形态有片状、团絮状、球状、蠕虫状四种,对应为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁。
4、陶瓷材料是怎样分类的?答:陶瓷材料分为传统陶瓷、特种陶瓷和金属陶瓷三种。
5、常见的金属晶体结构有哪几种?它们的原子排列和晶格常数各有什么特点?α—Fe,γ-Fe,Al,Cu,Ni,Pb,Cr,V,Mg,Zn各属何种金属结构?答:体心晶格立方,晶格常数a=b=c,α-Fe,Cr,V.面心晶格立方,晶格常数a=b=c,γ-Fe,Ni,Al,Cu,Pb.密排六方晶格,Mg,Zn。
6、实际金属晶体中存在哪些缺陷?它们对性能有什么影响?答:点缺陷、破坏了原子的平衡状态,使晶格发生扭曲,从而引起性能变化,是金属的电阻率增加,强度、硬度升高,塑性、韧性下降。
线缺陷(位错)、少量位错时,金属的屈服强度很高,当含有一定量位错时,强度降低。
当进行形变加工时,位错密度增加,屈服强度增高。
面缺陷(晶界、亚晶界)、晶界越多,晶粒越细,金属的塑性变形能力越大,塑性越好。
7、固溶体有哪些类型?什么是固溶强化?答:间隙固溶体、置换固溶体。
由于溶质元素原子的溶入,使晶格发生畸变,使之塑性变形抗力增大,因而较纯金属具有更高的强度、硬度,即固溶强化作用。
第二章1、在什么条件下,布氏硬度实验比洛氏硬度实验好?答:布氏硬度实验主要用于硬度较低的退火钢、正火钢、调试刚、铸铁、有色金属及轴承合金等的原料和半成品的测量,不适合测定薄件以及成品。
洛氏硬度实验可用于成品及薄件的实验。
2、σ0。
2的意义是什么?能在拉伸图上画出来吗?答:表示对于没有明显屈服极限的塑性材料,可以将产生0。
机械工程材料习题(含答案)
机械工程材料习题(含答案)一、填空题1.为改善低碳钢的切削加工性应进行哪种热处理( D )A、等温退火B、完全退火C、球化退火 C、正火2、钢中加入除Co之外的其它合金元素一般均能使其C曲线右移,从而( B )A、增大VKB、增加淬透性C、减小其淬透性 C增大其淬硬性3、金属的塑性变形主要是通过下列哪种方式进行的( C )A、晶粒的相对滑动B、晶格的扭折C、位错的滑移D、位错类型的改变4、高碳钢淬火后回火时,随回火温度升高其( A )A、强度硬度下降,塑性韧性提高B、强度硬度提高,塑性韧性下降C、强度韧性提高,塑性韧性下降D、强度韧性下降,塑性硬度提高5、过共析钢的正常淬火加热温度应该选择在( A )A、Acl+30—50CB、Ac3+30—50CC、Accm+30—50CD、T再+30—50C6、常见的齿轮材料20CrMnTi的最终热处理工艺应该是( D )A、调质B、淬火+低温回火C、渗碳D、渗碳后淬火+低温回火7、常见的调质钢大都属于( B )A、低碳低合金钢B、中碳低合金钢C、高碳低合金钢D、低碳中合金钢8、某一中载齿轮决定用45钢制造,其最终热处理采用下列哪种方案为宜( C )A、淬火+低温回火B、渗碳后淬火+低温回火C、调质后表面淬火D、正火9、某工件采用单相黄铜制造,其强化工艺应该是( C )A、时效强化B、固溶强化C、形变强化D、热处理强化10、在Fe-Fe3C合金中,其平衡组织中含有二次渗碳量最多的合金的含碳量为( D )A、0.0008%B、0.021%C、0.77%D、2.11%11、在Fe-Fe3C合金的退火组织中,含珠光体量最多的合金的碳含量为( B )A、0.02%B、0.77%C、2.11%D、4.3%12、下列钢经完全退火后,哪种钢可能会析出网状渗碳体( D )A、Q235B、45C、60Si2MnD、T1213、下列材料中不宜淬火的是( D )A、GCr15B、W18Cr4VC、40CrD、YT1514、下列二元合金的恒温转变中,哪个是共析转变( C )A、L+α→βB、L→α+βC、γ→α+βD、α+β→γ15、下列合金钢中,耐蚀性最好的是( D )A、20CrMnTiB、40CrB、W18Cr4V D、1Cr18Ni9Ti16、下列合金中,哪种合金被称为巴氏合金( B )A、铝基轴承合金B、铅基轴承合金C、铜基轴承合金D、锌基轴承合金17、对球墨铸铁进行高温正火的目的是为了得到下列哪种组织( C )A、F+GB、F+P+GC、P+GD、Ld+G18、为降低低碳冷轧钢板的硬度,宜采用下列哪种工艺( D )A、完全退火B、球化退火C、再结晶退火D、等温退火19、感应加热表面淬火的淬硬深度,主要决定于因素( D )A、淬透性B、冷却速度C、感应电流的大小D、感应电流的频率20、下列材料中耐热性最好的是( C )A、GCr15B、W18Cr4VC、1Cr18Ni9TiD、9SiCr21、过共析钢的退火组织是( C )A、F+Fe3CIIIB、F+PC、P+Fe3CIID、P+Fe3CIII22、下列钢经淬火后硬度最低的是( A )A、Q235B、40CrC、GCr15D、45钢23、对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是( D )A强化基体 B、提高其韧性C、消除应力D、消除碳化物24、滚动轴承钢GCr15的最终热处理应该是( A )A、淬火+低温回火B、渗碳+淬火+低温回火C、淬火+中温回火D、氮化+淬火+低温回火25、对工件进行分级淬火的目的是( C )A、得到下贝氏体B、减少残余奥氏体量C、减少工件变形D、缩短生产周期26、钢获得下列哪种组织时有最佳的综合机械性能( D )A、M+KB、P+FC、B下D、M+P27、某中等载荷齿轮拟选用45钢制造,其可能的最终热处理工艺应该是( B )A、淬火+低温回火B、调质+表面淬火C、渗碳+淬火+低温回火D、淬火+中温回火28、为了提高45钢的综合机械性能,应进行( B )A、正火B、调质C、退火D、淬火+中温回火29等温退火相对于一般退火工艺而言,更能( A )A、减少工件变形B、消除应力C、细化晶粒D、缩短退火周期30、高速钢淬火后进行多次回火的主要目的是( B )A、消除残余奥氏体,使碳化物入基体B、消除残余奥氏体,使碳化物先分析出C、使马氏体分解,提高其韧性D、消除应力,减少工件变形31、金属产生时效强化的主要原因是( D )A、形成了高密度位错B、晶格发生畸变C、晶格类型发生改变D、析出亚稳定第二相粒子32、钢中的二次渗碳体是指从( B )中析出的渗碳体A、从钢液中析出的B、从奥氏体中析出的C、从铁素中析出的D、从马氏体中析出的33、碳钢的下列各组织中,哪个是复相组织( A )A、珠光体B、铁素体C、渗碳体D、马氏体34、能够无限互溶的两组元素所构成的二元合金相图必定是(A )A、匀晶相图B、共晶相图C、包晶相图D、共析相图35、钢件出现下述哪种缺陷时,难以用热处理来消除( B )A、晶内偏析B、纤维组织C、晶粒粗大D、网状渗碳体36、钢的下列组织中热稳定性最差的是( C )A、珠光体B、马氏体C、回火屈氏体D、回火索氏体37、对片状马氏体而言,下列说法哪个是错误的( A )A、是位错马氏体B、是孪晶马氏体C、是过饱和的a固溶体D、具有高的强度38、下列各材料中淬火时最容易产生淬火裂纹的材料是( C )A、45钢B、20CrMnTiC、16MnD、W18Cr14V39、下列诸因素中,哪个是造成45钢淬火硬度偏低的主要原因( A )A、加强温度低于Ac3B、加热温度高于AC3C、保温时间过长D、冷却速度大于VK40、亚共晶白口铸铁的退火组织中,不可能有下列中的哪种组织( C )A、二次渗碳体B、共析渗碳体C、一次渗碳体D、共晶渗碳体41、过共析钢进行下列哪种热处理可能会造成网状渗碳体析出( A )A、完全退火B、再结晶退火C、正火D、去应力退火42、下列指标中,哪个是只决定了钢的成份的性能( D )A、淬透性B、淬硬性C、淬透层深度D、临界冷却速度VK43、分级淬火的目的是为了( D )A、得到B下B、增加马氏体的量C、减少残余奥氏体D、减少工件变形开裂44、过共析钢因过热而析出网状渗碳体组织时,可用下列哪种工艺消除( C )A、完全退火B、等温退火C、球化退火D、正火45、下列诸材料中淬透性最好的是( A )A、20CrMnTiB、40CrC、GCr15D、Q23546.下列诸材料中热硬性最好的是( C )A.T12B.9SiCrC.W18Cr4VD.YG347.为降低低碳冷轧钢板的硬度,宜采用下列哪种工艺( C )A.完全退火B.球化退火C.再结晶退火D.等温退火48.下列诸材料被称为低变形钢适合作冷作模具的是( B )A.9SiCrB. CrWMnC.Cr12MoVD.5CrMnMo49.高速钢经最终热处理后的组织应该是( C )A.M+KB.M+A+KC.M回+A+KD.S回+A+K50.白口铸铁件不具有下列哪个性能( A )A.高强度B.高硬度C.高耐磨性D.高脆性51.对球墨铸铁件进行下列哪种热处理可得到铁素体基球铁( C )A.低温正火B.高温正火C.高温退火D.等温退火52.下列诸铝合金中,不能进行时效强化的是( A )A.LF21B.LY11C.LC6D.LD1053.下列各工程塑料中,进行注射成型比较困难的是( D )A.聚氯乙烯B.ABS塑料C.聚四氟乙烯D.氨基塑料54.40Cr钢的碳含量范围是( C )A.约40%B.约4%C.约0.4%D.约0.04%55.冷加工金属经再结晶退火后,下列说法哪个是错误的?( C )A.其晶粒形状会改变B.其机械性能会发生改变C.其晶格类型会发生改变D.其晶粒大小会发生改变56.对纯金属而言,下列说法哪个是错误的( A )A,不会在恒温下结晶 B.不会发生相变C.都能进行形变强化 D.都能进行时效强化57.对过共析钢不能进行下列哪种退火处理( A )A.完全退火B.再结晶退火C.等温退火D.去应力退火58.普通灰口铸铁组织中,不应有下列哪种渗碳体出现?( C )A.一次渗碳体B.二次渗碳体C.三次渗碳体D.一次渗碳体和二次渗碳体59.对亚共析钢进行完全退火,其退火温度应为( D )A.低于Ac1温度B.高于Ac1温度而低于Ac3温度C.等于Ac3温度D.Ac3+30至50度60.T8钢奥氏体化后进行油淬,其组织为( C )A.MB.M+A残C.M+B下+A残D.M+T+A残61.马氏体的硬度主要决定于其( A )A.碳含量B.合金元素含量C.冷却速度D.过冷度62.热锻模的最终热处理工艺应该是( C )A.淬火+低温回火B.淬火+中温回火C.调质D.调质后表面淬火63.下列合金中,铬元素含量最少的是( A )A.GCr15B.CrL12C.1Cr13D.1Cr18Ni9Ti 64.下列合金中,含碳量最少的钢是( D )A.GCr15B..Cr12MoVC.1Cr13D.1Cr18Ni9Ti65.下列铝合金中,被称为硅铝明的是( A )A.ZL102B.ZL202C.ZL301D.ZL40266.钢的淬透性主要决定于其( C )A.碳含量B.合金元素含量C.冷却速度D.过冷度四.填空题1.在Fe-Fe3C合金中,含有二次渗碳体最多的合金是含碳为2.11 %的钢,其二次渗碳体的最大含量为 22.64 %.2.冷变形金属在加热时发生的三个过程依次为回复,再结晶和晶粒长大。
机械工程材料课后习题答案
机械工程材料课后习题答案机械工程材料课后习题答案随着工业技术的不断发展,机械工程材料的研究和应用变得愈发重要。
机械工程材料课程的习题是帮助学生巩固知识和理解材料性能的重要方式。
本文将为大家提供一些机械工程材料课后习题的答案,希望能够帮助大家更好地理解和应用这门课程。
1. 什么是材料的弹性模量?如何计算弹性模量?答案:材料的弹性模量是衡量材料在受力作用下变形程度的指标。
它反映了材料在受力作用下恢复原状的能力。
弹性模量的计算公式为弹性模量 = 应力 / 应变。
2. 什么是材料的硬度?如何测试材料的硬度?答案:材料的硬度是衡量材料抵抗划痕或压痕的能力。
常用的测试方法有洛氏硬度测试、布氏硬度测试和维氏硬度测试等。
这些测试方法通过对材料表面施加一定的压力,然后测量压痕的大小来确定材料的硬度。
3. 什么是材料的韧性?如何计算材料的韧性?答案:材料的韧性是衡量材料抵抗断裂的能力。
它反映了材料在受力作用下能够吸收能量的能力。
材料的韧性可以通过计算材料的断裂韧性来评估,断裂韧性的计算方法有很多,常用的一种是通过测量材料的断裂韧性试样断裂前后的断面面积来计算。
4. 什么是材料的疲劳强度?如何评估材料的疲劳强度?答案:材料的疲劳强度是衡量材料在交变载荷下抵抗疲劳破坏的能力。
材料的疲劳强度可以通过进行疲劳试验来评估,试验中,施加交变载荷,观察材料的疲劳寿命和破坏形态,从而确定材料的疲劳强度。
5. 什么是材料的蠕变?如何评估材料的蠕变性能?答案:材料的蠕变是指在高温和恶劣条件下,材料在持续受力作用下发生的时间依赖性变形。
评估材料的蠕变性能可以通过进行蠕变试验来确定,试验中,施加一定的载荷和温度,观察材料的蠕变变形情况,从而评估材料的蠕变性能。
总结:机械工程材料课后习题的答案涉及了材料的弹性模量、硬度、韧性、疲劳强度和蠕变等重要概念和测试方法。
通过对这些习题的理解和掌握,可以帮助学生更好地应用这些知识和技能于实际工程中。
机械工程材料是机械工程领域中的基础课程,对于培养学生的工程素养和解决实际问题的能力具有重要意义。
机械工程材料习题解答
⑸厚大铸件的表面部分与中心部分。
答:晶粒大小:⑴金属模浇注的晶粒小⑵低温浇注的晶粒小⑶铸成薄壁件的晶粒小⑷采用振动的晶粒小⑸厚大
铸件表面部分的晶粒小
3-3 Si、C、N、Cr、Mn、B等元素在-Fe中各形成哪些固溶体?
部硬度为30~45HRC,其余力学性能要求为σb>1000MPa,σOF≥600MPa,AK>48J。试从所给材料中选择制
造该齿轮的合适钢种。
35、45、20CrMnTi、38CrMoAl、T12
分析:从所列材料中可以看出35、45、T12钢不能满足要求。对剩余两个钢种的比较可见表1。
比较,20CrMnTi能全面满足齿轮的性能要求。
232℃)?
答:W、Sn的最低再结晶温度分别为:
TR(W) =(0.4~0.5)×(3410+273)-273 =(1200~1568)(℃)>1000℃
TR(Sn) =(0.4~0.5)×(232+273)-273 =(-71~-20)(℃)<25℃
所以W在1000℃时为冷加工,Sn在室温下为热加工
答:a = a=×=×=3.62
原子数=4×晶胞数=4×=8.4×1019个
2-6总结说明实际金属晶体材料的内部结构特点。
答:实际金属晶体材料内部存在晶体缺陷:
⑴点缺陷:空位、间隙原子、置换原子
⑵线缺陷:位错
⑶面缺陷:晶界、亚晶界
第三章作业
3-2如果其它条件相同,试比较在下列铸造条件下,所得铸件晶粒的大小;
答:Fe在室温下为体心立方,晶胞原子数为2,
这时1gFe的晶胞数=(1/56×6.02×1023)/2=5.38×1021个
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细化晶粒的方法?为什么要细化晶粒?
方法:增加过冷度;变质处理;附加振动
原因:常温下金属的晶粒越小,强度硬度则越大.同时塑
形韧性也越好.细化晶粒可以大大提高金属材料的常温力学性能.
什么退火?退火操作有?
将组织偏离平衡状态的金属和合金,加热到适当的温度,保持一定时间,然后慢慢冷却以获得平衡状态的热处理工艺称为退火.
操作:均匀化退火;完全退火和等温退火;不完全退火;球
化退火;去应力退火
钢丝和铅丝
钢丝的再结晶温度大于室温,反复弯折相当于对其冷加
工致使加工硬化,所以越弯折越硬.而铅丝的再结晶温度
小于室温,属于对其进行热加工使其硬化消失所以始终保软态.
金属经冷塑性变形后,组织和性能发生什么变化?
纤维组织的产生;晶粒破碎,位错密度增大,产生加工硬化;结构现象的产生;残余内应力的产生
用20CrMnTi钢制造变速箱齿轮工艺路线及热处理作用
路线:锻造-正火-加工齿形-局部镀铜-渗碳-预冷淬火, 低温回火-喷丸-磨齿(精磨) 正火:消除锻造状态的不正常组织,以利切削加工,保证齿形合格.
淬火+低温回火:使其面层具有很高的硬度和耐磨性,使其心部具有高强度和足够的冲击韧度
淬火的目的?方法?
目的:提高工具渗碳工件和其他高强度耐磨机器零件等的强度,硬度和耐磨性;提高结构钢的综合力学性能;提高少数工件的物理和化学性能.
方法:单介质淬火;双介质淬火;分级淬火;等温淬火;冷处理.
共析钢加热时,奥氏体的形成过程有那几个步骤?
奥氏体晶核形成;奥氏体晶核的长大;残余渗碳体的溶解;奥氏体均匀化.
回火操作?指出各种回火操作得到的组织及性能.
低温回火;回火马氏体;高硬度和高耐磨性
中温回火;回火托氏体;较高的弹性极限和屈服极限并具有一定韧性. 高温回火;活活索氏体;较高强度,良好的塑性和韧性.
为什么铸造合金常选接近共晶成分合金?
因为温度间隔与成分间隔愈大的合金其流动性愈差,分散缩孔愈多,凝固后的枝晶偏析也愈严重.而对于共晶系来说,共晶成分合金熔点低,且凝固在常温下进行,流动性好,分散缩孔少,热裂倾向也小.故~
塑性变形造成哪几种残余应力?
宏观内应力(第一);微观内应力(第二);晶格畸变内应力(第三)
用W18Cr4V制造铣刀,加工路线及热处理作用?
路线:下料-锻造-球化退火-机械加工-淬火+560°C三次回火-喷砂-磨削加工-成品
退火:便于加工,为淬火做好准备
淬火+回火:使其具有高硬度,高耐磨性及热硬性.
700℃,760℃,840℃,1100℃
700<727 不发生相变(在相变温度线以下);F+P 760 在G点下载Ac1~Ac3之间,原为A+F,A-M,F保留;F+M+A'(残余) 840 Ac3以
上,A-M+A'(残余);M+A' 1100 A晶粒粗化-粗片状M+A'
热处理:指讲钢在固态下进行加热,保温,冷却三个基本过程,以改变钢的内部组织结构,从而获得所需性能的一种加工工艺.
冷处理:把淬冷至室温的钢继续冷却到-70到-80,保持一段时间,使残余奥氏体在继续冷却过程中转变为马氏体.
淬透性:指A化后的钢在淬火时获得马氏体的能力
淬硬性:表示钢淬火时的硬化能力.
冷加工:在材料再结晶温度以下所进行的塑性变形加工.
热加工:在材料再结晶温度以上所进行的塑性变形加工.
退火:将组织偏离平衡状态的金属和合金加热到适当温度,保持一定时间,然后慢慢冷却以达到平衡状态组织的热处理工艺.
正火:将钢材或钢件加热到临界温度以上适当温度,保温适当时间后以较快速度冷却,以获得珠光体组织的热处理工艺.
淬火:把钢加热到临界点AC1或AC3以上,保温并随之以大于临界冷却速度冷却,已得到介稳定状态的马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺方法
回火:将淬火钢加热到AC1以下的某一温度保温后进行冷却的热处理工艺.
调至处理:淬火和高温回火相结合的热处理.
变质处理:在液态金属结晶前,加入一些细小的固态颗粒称为变质剂或形核剂,可作为现成晶核或用以抑制长大速度以细化晶粒的方法.
同素异构转变:把像纯铁这样同一元素或同一成分合金,在固态不随温度变化而具有不同晶体结构形态转变的称作
晶内偏析:由于平衡结晶造成晶体内化学成分不均匀的现象.
比重偏析:当合金组成相与合金溶液之间密度相差较大时,初相便会在液体中上浮或下沉而造成偏析,这种由于比重而导致的偏析称~
配位数:是指晶体中任意一个原子周围最近邻且等距离的原子数目.
致密数:晶体中原子排列的保密程度可用原子所占体积与晶体体积的比值来表示称为~
加工硬化:随变形量的睁大,由于晶粒破碎和位错密度增加,晶体的塑性变形能力迅速增大,强度和硬度升高,塑性和韧性下降.
固溶强化:由于溶质的作用,造成晶格畸变,是其塑性变形能力增加,强度硬度提高,塑性钢性有所下降
过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度的差称为
类型钢号预先热处理方式最终热处理方式最终组织用途
渗碳钢20CrMnTi 20CrMnMo 20MnV 正火渗碳+淬火+低温回
火
回火马氏体汽车、拖拉机的变速齿轮
弹簧钢55Si2MnB 60Si2Mn -- 淬火+中温回火回火托氏体弹簧及弹性元件滚动轴承钢GCr9 GCr15 球化退火淬火+低温回火回火马氏体滚动体、内外套圈冷作模具钢9SiCr 9Mn2V CrWMn 球化退火淬火+回火回火马氏体冷冲模、冷锻模
热作模具钢5CrNiMo 3Cr2W8V 退火淬火+回火回火托氏体或回火
索氏体
热锻模、热挤压膜
量具钢CrWMn 球化退火淬火+回火+低温时
效人工处理
卡尺、千分尺
耐磨钢ZGMn13 水韧处理-- 奥氏体车辆履带板、挖掘机铲斗奥氏体不锈钢Cr18Ni9 1Cr18Ni9Ti -- 淬火+高温回火回火索氏体硝酸工厂设备零件
铁素体不锈钢Cr17 Cr27 不进行热处理-- -- 硝酸工厂设备。