工程材料及成形工艺思考题 Word 文档 (2)

第一章材料的力学行为和性能

思考题

1.解释下列力学性能指标。

(1) HB (2) HRC (3) HV

2.解释下列名词。

（1）蠕变（2）低应力脆断（3）疲劳（4）断裂韧度

3.下列工件应采用何种硬度试验方法来测定其硬度？

（1）锉刀（2）黄铜轴套（3）供应状态的各种碳钢钢材（4）硬质合金刀片（5）耐磨工件的表面硬化层

4.下列硬度表示方法是否正确，为什么？

(1)HBW250~300 (2)5~10HRC (3)HRC70~75 (4)HV800~850 (5)800~850H

5.比较铸铁与低碳钢拉伸应力-应变曲线的不同，并分析其原因。

6.一根两端固定的低碳钢丝，承受拉应力为20Mpa，当温度从30摄氏度突然下降到10摄氏度时，钢丝内新产生的应力为多少？

7.现有原始直径为10mm圆形长、短试样各一根，经拉伸试验测得的伸长率

均为25%，求两试样拉断后的标距长度。两试样中哪一根塑性好？为什么？

8.甲乙丙丁四种材料的硬度分别为45HRC、90HRB、800HV、240HBW,试比较这四种材料硬度的高低。

第二章材料的结构

思考题

1.为何单晶体具有各向异性？而多晶体在一般情况下却显示各向同性？

2.解释下列基本概念；

晶体与非晶体；晶体的各向异性；同素异晶转变；位错；晶界；固溶体；金属化合物。

3.试述高分子链的结合力、分子链结构、聚集态结构对高聚物的性能的影响。

4.何为高分子材料的老化？如何防止？

5.试计算面心立方晶格的致密度。

6.说明结晶对高聚物性能的影响。

第三章

1.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？

2.在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒的大小？

3.如果其他条件相同，试比较下列铸造条件下，铸件晶粒的大小：

（1）.金属模浇注与砂模浇注；

（2）.高温浇注宇与低温浇注；

（3）.铸成薄件与铸成厚件；

（4）.浇注时采用振动和不振动。

4.二元匀晶相图、共晶相图与合金的力学性能和工艺性能之间存在什么关系？

5.画出Fe-Fe3C相图，指出图中各点及线的意义，并标出个相区的相组成物

和组织组成物。

6.分析碳的质量分数分别为0.2%、0.6%、0.8%、1.0%的铁碳合金从液态缓冷到室温时的结晶过程和室温下得到的组织，并据此分析合金力学性能随成分、组织的变化。

7.根据Fe-Fe3C相图，说明产生下列现象产生的原因：

（1）.碳的质量分数1.0%的钢比碳的质量分数为5%的钢硬度高；

（2）在室温下，Wc=0.8%的钢其强度比Wc%的钢高；

（3）变态莱氏体的塑性比珠光体的差；

（4）在1100℃,Wc=0.4%的钢能进行锻造，而Wc=4.0%的生铁不能锻造。（5）通常要把钢材加热到高温（1000-1250℃)下进行热轧或锻造；

（6）钢铆钉一般用低碳钢制成；

（7）绑扎物件一般用铁丝（镀锌低碳钢丝），而起重机吊重物用钢丝需用60、65、70、75等高碳钢；

（8）钳工锯T8、T10、T12等材料时比锯20、10钢费力；

（9）钢适宜于压力加工成形，而铸铁适于铸造成形。

第四章

1.将直径为5mm的T8钢加热到760℃并保温足够的时间，问采用什么样的工艺可以得到如下的组织：珠光体，索氏体，下贝氏体，托氏体+马氏体，马氏体+少量残留奥氏体。在C曲线上画出工艺曲线图。

2.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35钢钢板，要求降低硬度。

（2）用铸钢铸造的齿轮。

（3）锻造过热的60钢锻坯。

（4）具有片状渗碳体的T12钢坯。

3.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。

4.一批45钢试样，因其组织、晶粒大小不均匀，需采用退火处理。拟采用以下几种工艺：

（1）缓慢加热到700℃，保温足够的时间，随炉冷却到室温。

（2）缓慢加热到840℃，保温足够的时间，随炉冷却到室温。

（3）缓慢加热到1100℃，保温足够的时间，随炉冷却到室温。

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？

5.淬火的目的是什么？亚共析钢及过共析钢淬火加热温度应如何选择？室从获得的组织和性能等方面加以说明。

6.有两个Wc=1.2的碳钢薄试样，分别加热到780℃和860℃并保温相同的时间，使之达到平衡状态，然后以大于临界冷却速度的冷却速度至室温，试问；

（1）哪个温度加热淬火后马氏体晶粒较为粗；

（2）哪个温度加热淬火后马氏体含碳量较高？

（3）哪个温度加热淬火后残留奥氏体的量较多？

（4）哪个温度加热淬火后未溶碳化物较少？

（5）你认为哪个温度淬火最适合？为什么？

7.指出下列工件淬火及回火温度，并说明其回火后的组织和大致的硬度。（1）45钢小轴，要求综合力学性能好.

（2）60弹簧

（3）T12钢锉刀

8.甲、乙两厂生产同一批零件，材料均选用45钢，硬度要求220~250HBW。甲厂采用正火，乙厂采用调质，都能达到性能要求。试分析甲乙两厂产品组织和性能、应用等方面的差别。

9.试说明表面淬火、渗碳、渗氮热处理工艺在用途、性能、应用等方面的差别。

10.拟用T10钢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。试写出各热处理工序的名称并指出其作用，写出最终热处理的工件所应达到的硬度。

11.选择下列零件的热处理方法，并编写简明工艺路线（各零件均选用锻坯）