第4章_作业_合金钢
第四章 工程材料 复习题
第四章工程材料复习题一、填空题1、金属的力学性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度等指标，其中衡量金属材料在静载荷下机械性能的指标有强度、硬度、塑性。
衡量金属材料在交变载荷和冲击载荷作用下的指标有疲劳强度和冲击韧性。
2、钢以铁、碳为主要元素，其中碳的质量分数为小于2.11%，铸铁是含碳质量分数大于2.11%的铁碳合金。
3、钢按用途分为结构钢、工具钢和特殊性能钢。
4、普通质量的结构钢主要用于工程结构和机械零件方面。
5、金属分为黑色金属和有色金属。
6、碳钢的编号为：碳素结构钢采用拼音字母Q和数字表示其屈服强度；优质碳素结构钢用两位数字表示钢中平均碳的质量分数的万分之几，如45钢；碳素工具钢用字母T表示；铸造碳钢用ZG代表铸钢二字汉语拼音首位字母。
7、合金钢的编号为：低低合金高强度结构钢由代表屈服点的汉语拼音字母Q；合金结构钢如40Cr表示平均碳的质量分数ωc= 0.40%，平均铬的质量质量分数ωCr<1.5%；滚动轴承在牌号前加G。
8、合金钢是为了改善钢的性能，在钢中加入其他合金元素。
9、合金钢分为合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢。
10、铸铁可分为灰铸铁、球墨铸铁和可锻铸铁。
11、灰铸铁的断口呈浅白色，其牌号用符号HT和数字表。
12、球墨铸铁的牌号用符号QT和数字表示。
13、机械零件需要强度、塑性和韧性都较好的材料，应选用中碳钢。
14、碳的质量分数在0.30%～0.55%之间的属于中碳钢。
15、钢的普通热处理（也叫整体热处理）有退火、正火、淬火和回火，钢的表面热处理有表面淬火热处理和化学热处理。
16、降低钢的硬度，改善切削加工性能常用的热处理有退火和正火，若是高碳钢或是高合金钢要采用退火处理。
17、钢淬火常用的冷却介质有水和油，淬火处理的目的是提高工件的强度、强度和耐磨性。
淬火后钢的硬度主要取决于钢的含碳量高低。
18、淬火和高温回火结合的处理称为调质，处理后钢的性能特点是有良好的综合性能，适合轴和齿轮类零件的热处理。
《机械工程材料(第4版)》课程大纲
“工程材料基础”课程教学大纲英文名称：Fundamentals of Engineering Materials课程编号：MATL300102（10位）学时：52 （理论学时：44 实验学时：8 上机学时：课外学时：（课外学时不计入总学时））学分：3适用对象：本科生先修课程：大学物理、材料力学使用教材及参考书：[1] 沈莲，范群成，王红洁.《机械工程材料》.北京：机械工业出版社，2007.[2] 席生岐等。
《工程材料基础实验指导书》.西安：西安交通大学出版社.2014[3] 朱张校等。
《工程材料》.北京：清华大学出版社.2009一、课程性质和目的（100字左右）性质：专业基础课目的：为机械、能动、航天、化工等学院本科生讲解材料的基础理论和工程应用，使学生了解材料的成分-组织-结构-性能的内在关系，培养学生根据零构件设计的性能指标选择合适材料，做到“知材、懂材”并能合理使用材料。
二、课程内容简介（200字左右）工程材料基础是面向机类、近机类及口腔医学专业开设的材料基础理论课程。
课程主要向学生讲授典型零件的失效方式及抗力指标、金属材料、陶瓷材料、高分子材料、复合材料、功能材料的基本知识，使学生掌握材料成分-工艺-组织-性能的内在关系，掌握工程材料实际应用的原则，培养学生“知理论、懂性能、会选材”的基本能力和素质。
课程实验主要包括金相试样制备和显微镜使用、铁碳合金组织的观察与分析、碳钢热处理与性能综合实验。
一、教学基本要求(1) 了解机械零构件的常见失效方式及其对性能指标的要求。
(2) 掌握碳钢、铸铁、合金钢、有色金属的成分、组织、热处理、性能特点及工程应用的基本知识。
(3) 掌握陶瓷材料、高分子材料、复合材料、功能材料的成分、组织、性能特点及常用材料的种类和用途。
(4) 学生具有根据零构件的服役条件、失效方式和性能要求选择材料及编写冷热加工工艺路线的基本能力。
(5) 了解新材料、新工艺的基本概况及发展趋势。
金属材料学第四、五章 合金元素对工艺性能的影响
第四章 合金元素对钢强韧性和工材艺性料能学的—影西响安理工大学材料学院
一、 钢的强化机制
➢ 屈服强度是金属材料的重要性能指标，钢的强化机制就 是提高其屈服强度。
➢ 屈服强度就是使塑性变形开始时，滑移系上的临界切应 力，也就是使位错开动，增殖并在金属中传播所需要的 应力。
第四章 合金元素对钢强韧性和工材艺性料能学的—影西响安理工大学材料学院
二、低碳马氏体具有较高韧性的原因（与中碳马氏体相比）
• ①、板条马氏体的亚结构为位错，且分布均匀，不 含或少含孪晶亚结构，而中碳马氏体的亚结构为孪 晶，其可用的形变系统少；
• ②、板条马氏体是平行生长的，造成显微裂纹的机 会少，孪晶马氏体为非平行生长而相互冲突，易造 成显微裂纹；
Ci－－第i种固溶原子的固溶量 （不是钢中的含量）（重量百分 浓度）；
第四章 合金元素对钢强韧性和工材艺性料能学的—影西响安理工大学材料学院
2、固溶强化的韧化效果
• 固溶强化对塑性、韧 性的影响较大。
• 一般而言：合金元素 含量越多，强化效果 越大，其损害韧性亦 越严重。
• 但是唯一例外的元素 是Ni：在所有浓度的 情况下，均增加钢的 韧性。
注意：细晶强化是利用材料晶界强度高于晶内 强度的原理来实现材料的强化。一旦材料的晶界 强度低于晶内强化，细晶将不是强化材料的方法， 反而是弱化材料的途径。
第四章 合金元素对钢强韧性和工材艺性料能学的—影西响安理工大学材料学院
细化晶粒对韧性的影响
细化晶粒同时也可增加钢的 韧性
晶粒越细，造成裂纹所需 的应力集中越难，裂纹扩 展所消耗的能量越高，而 且晶界越多，阻碍位错运 动的作用越大，韧性越高。 可用韧脆转化温度Tc衡量。 Tc越低，韧性越好。
汽车材料及金属加工习题集及答案
汽车材料及金属加工习题集及答案（汽车修理与汽车钣金专业用）内容提要本节是为《汽车材料及金属加工》配套使用的习题集及答案，可作为学生全面复习时参考，习题后留有答案位置，可作课后作业之用。
前言在交通部1987年成立的“交通技工学校教材编审委员会”领导组织下，于1990年陆续编审出版了适用于汽车驾驶、汽车修理两个专业11门课程的配套专业教材，共22种。
这是建国以来第一轮正式出版的交通技工学校汽车运输类专业教科书，各教材发行量已近20万册，受到读者的欢迎，满足了各交通技工学校用书和社会各层次读者的需要。
随着改革开放和建设一个具有中国特色的社会主义总方针的进一步深入贯彻，汽车工业正在迅猛发展，汽车车型、结构、工艺、技术和材料也在不断发展。
为适应汽车运输生产需要，根据交通部教育司［1993］185号文件精神，在交通部教育司“交通技工学校教材工作领导小组”领导下，成立了“交通技工学校汽车运输类专业第二轮教材编审委员会”，主要负责五个专业（32种）第二轮教材组织编审工作。
编委会对第一轮教材使用中社会反映做了调查工作，并根据1993年由交通部重新修订的《汽车驾驶员、汽车修理工教学计划和教学大纲》及新制定的《汽车电工、汽车钣金工、汽车站务教学计划和教学大纲》（试用）组织第二轮教材编写工作。
修订再版和新编的教材有《汽车运输职业道德》、《机械识图》、《机械基础》、《汽车材料及金属加工》、《汽车构造》、《汽车电气设备》、《汽车维护与故障排除》、《钳工教学实习》、《汽车驾驶理论》、《汽车驾驶教学实习》、《汽车修理工艺》、《汽车交通安全》、《汽车运输管理知识》、《汽车维修企业管理》以及与各科配套的“实习教材和习题集及习题集答案”共14门课的教材；其它三个专业的新编教材是《汽车概论》、《汽车车身与附属设备》、《汽车钣金》、《钣金机械设备》、《汽车钣金实习》、《识图》、《汽车电气设备维修》、《汽车电气设备拆装实习》、《汽车电气设备维修实习》、《站务英语》、《交通地理》、《旅客心理学》、《汽车运输企业管理》、《汽车站务业务》、《汽车站务实习》以及配套的“实习教材和习题集及习题集答案”共15门课的教材。
《金属材料与热处理》教材习题答案：第五章 合金钢
《金属材料与热处理》教材习题答案第五章合金钢1.什么是合金钢?答：所谓合金钢就是在碳钢的基础上，为了改善钢的性能，在冶炼时有目的地加入一种或数种合金元素的钢。
2.合金元素在钢中有哪些主要作用?这些作用对钢的性能会产生哪些影响?答：合金元素在钢中的作用是非常复杂，其中主要作用包括：一是形成合金铁素体。
由于合金元素与铁的晶格类型和原子半径的差异，引起铁素体的晶格畸变，产生固溶强化作用。
二是与碳能形成碳化物，当这些碳化物呈细小颗粒并均匀分布在钢中时，能显著提高钢的强度和硬度。
三是抑制钢在加热时奥氏体晶粒长大的作用，达到细化晶粒的目的使合金钢在热处理后获得比碳钢更细的晶粒，从而提高其综合力学性能。
四是可增加过冷奥氏体的稳定性，推迟其向珠光体的转变，减小钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性。
五是提高回火稳定性，在相同的回火温度下，合金钢比相同含碳量的碳素钢具有更高的硬度和强度。
在强度要求相同的条件下，合金钢可在更高的温度下回火，以充分消除内应力，而使韧性更好。
3.合金钢是如何分类的?答：合金钢最常用下面两种分类方法。
一是按用途分类：分为合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢。
其中合金结构钢又可以分为低合金高强度钢，渗碳钢，调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢等。
合金工具钢可分为刃具钢、模具钢和量具钢等。
特殊性能钢则有不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。
二是按合金元素总含量分类：分为低合金钢（合金元素总含量＜5％）、中合金钢（合金元素总含量5％一10％）和高合金钢（合金元素总含量＞10％）。
4.合金钢的牌号编制有何特点？答：我国合金钢牌号采用碳含量、合金元素的种类及含量、质量级别来编号，简单明了，比较实用。
其中合金结构钢的牌号采用两位数字（碳含量）＋元素符号（或汉字）＋数字表示，前面两位数字表示钢的平均含碳量的万分数；合金工具钢的牌号和合金结构钢的区别仅在于碳含量的表示方法，它用一位数字表示平均含碳量的千分数，当碳含量大于等于1.0％时，则不予标出。
金属学课程-第4章 习题答案
第4章 习题4-1 分析w C =0.2%、w C =0.6%、w C =1.2%的铁碳合金从液态平衡冷却至室温的转变过程，用冷却曲线和组织示意图说明各阶段的组织，并分别计算室温下的相组成物和组织组成物的含量。
解：在室温下，铁碳合金的平衡相是α-Fe （碳的质量分数是0.008%）和Fe 3C （碳的质量分数是6.69%），故（1） w C =0.2%的合金在室温时平衡状态下α相和Fe 3C 相的相对量分别为3 6.690.2%100%97.13%6.690.008%197.13% 2.87%Fe C α-=⨯=-=-= w C =0.2%的合金在室温下平衡态下的组织是α-Fe 和P ，其组织可近似看做和共析转变完时一样，在共析温度下α-Fe 碳的成分是0.0218%，P 的碳的成分为0.77%，故w C =0.2%的合金在室温时组织中P 和α的相对量分别为0.20.0218%100%23.82%0.770.0218%123.82%76.18%P α-=⨯=-=-= （2）w C =0.6%的合金在室温时平衡状态下α相和Fe 3C 相的相对量分别为3 6.690.6%100%91.14%6.690.008%191.14%8.86%Fe C α-=⨯=-=-= w C =0.6%的合金在室温下平衡态下的组织是α-Fe 和P ，在室温时组织中P 和α的相对量为0.60.0218%100%77.28%0.770.0218%177.28%22.72%P α-=⨯=-=-= （3）w C =1.2%的合金在室温时平衡状态下α相和Fe 3C 相的相对量分别为3 6.69 1.2%100%82.16%6.690.008%182.16%17.84%Fe C α-=⨯=-=-= w C =1.2%的合金在室温下平衡态下的组织是P 和Fe 3C ，在室温时组织中P 的相对量为3 6.69 1.2%100%92.74%6.690.77%192.74%7.3%P Fe C -=⨯=-=-=4-2 分析w C =3.5%、w C =4.7%的铁碳合金从液态平衡冷却至室温的平衡结晶过程，画出冷却曲线和组织变化示意图，并计算室温下的组织组成物和相组成物的含量。
机械工程材料-4章 钢铁材料
③对回火转变的影响
合金元素提高淬火钢的回火稳 定性。合金元素能使铁原子和碳原 子扩散速度减慢，淬火钢回火时马 氏体分解减慢，析出的碳化物难于 聚集长大，保持一种较细小、分散 的状态。 因此淬火回火后合金钢的硬度 和强度高，这有利于提高结构钢的 强度、韧性和工具钢的红硬性。 合金元素使钢产生二次硬化现 象。高合金钢在500～600℃度范围 回火时，其硬度并不降低，反而升 高，这种现象称为二次硬化。
2.工业用钢的编号方法
①普通碳素结构钢
1）碳素钢
质量等级符号含义 A：只保证力学性能 ，要求最低 B：只保证化学成分； C：保证力学性能、化学成分； D：保证力学性能、化学成分、金相组织。
Q 235–A F Q XXX–X X
脱氧方法符号：F、B、Z、TZ 质量等级符号：A、B、C、D 钢的屈服强度数值（MPa）
②合金工具钢
一位数字 + 元素符号 + 数字
合金元素含量，单位1% 合金元素符号 平均含碳量，单位：0.1%；Wc＞1% 时不标出
注： 当合金元素含量小于1.5％时，只标明元素符号，不标含 量；当含量在1.5%～2.5% 时标2，在2.5%～3.5% 时标3…… 当Wc≥1%时，不标出含碳量，避免与合金结构钢混淆。 高速钢（W18Cr4V，Wc=0.7%-0.8% ）例外。 例：9SiCr表示Wc=0.9％，Si、Cr的含量都小于1.5％。
合金元素溶入铁素体对合金性能的影响
2 与铁的相互作用
铁素体形成元素：即缩小奥 氏体相区的元素，包括Cr、Mo、 W、Ti、Si、Al、B等。如欲得到 室温铁素体钢，需向钢中加入铁素 体形成元素。
奥氏体形成元素：即扩大奥 氏体相区的元素，包括Ni、Mn、 Co、Cu、Zn、N等。如欲得到室 温奥氏体钢时，需向钢中加入奥 氏体形成元素。
工程材料第四章习题答案
工程材料作业（4）答案1.解释下列现象:(1) 在相同含碳量下，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。
奥氏体形成分为形核、长大、残余渗碳体溶解，奥氏体均匀化4阶段。
多数合金元素减缓A形成，Cr、Mo、W、V等强碳化物形成元素与碳亲和力大，形成的合金元素的碳化物稳定、难溶解，会显著减慢碳及合金元素的扩散速度。
但为了充分发挥合金元素的作用，又必须使其更多的溶入奥氏体中，合金钢往往需要比含碳量相同的碳钢加热到更高的温度，保温更长时间。
Co、Ni等部分非碳化物形成元素，因增大碳的扩散速度，使奥氏体的形成速度加快。
而Al、Si、Mn等合金元素对奥氏体形成速度的影响不大。
阻碍晶粒长大，合金钢需要更高的加热温度，更长的保温时间，才能保证奥氏体均匀化。
（加热温度升高了，但一般不会引起晶粒粗大：大多数合金元素都有阻碍奥氏体晶粒长大的作用。
碳化物形成元素的作用最明显，因其形成的碳化物高温下稳定性高，很难完全溶入奥氏体，未溶的细小碳化物颗粒，分布在奥氏体晶界上，有效的阻止晶粒长大，起到细化晶粒的作用。
所以，合金钢虽然热处理加热温度高，但一般不用担心晶粒粗大。
强烈阻碍晶粒长大的元素：V、Ti、Nb、Zr；中等阻碍的：W、Mo、Cr；影响不大的：Si、Ni、Cu；促进晶粒长大的：Mn、P、B）(2) 在相同含碳量下，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。
回火过程一般分为：马氏体分解、残余奥氏体转变、碳化物类型转变和碳化物长大。
合金元素在回火过程中，推迟马氏体的分解和残余奥氏体的转变（即在较高温度才出现分解和转变），提高铁素体的再结晶温度，使碳化物难以聚集长大而保持较大的弥散度。
因此，提高了钢对回火软化的抗力，即提高了钢的回火稳定性。
使得合金钢在相同温度下回火时，比同样质量分数的碳钢具有更高的硬度和强度（对工具钢，耐热钢更重要），或在保证相同强度的条件下，可在更高的温度下回火，而韧性更好（对结构钢更重要。
第4章 合金钢tqh
3. 合金元素对回火转变的影响
• 提高钢的回火稳定性：Cr Mo W V Nb Si • 产生二次硬化：Mo W V Ti等合金元素使钢在 500~600℃回火时硬度升高 • 回火脆性: 第一类： 250~400℃ 不可逆 防止方法：就是避开这一温度范围回火。 第二类： 500~600℃可逆 防止方法：在500～600 ℃快速冷却。 加入合金元素W、Mo。
一． 合金元素对钢中基本相的影响
1. 溶于基体中形成合金 F 或合金 A
合金元素溶入铁素体后，产生固溶强化，使铁素体的 强度、硬度提高，但塑性、韧性都有下降趋势。
2. 与碳作用形成合金碳化物如 (Fe, Mn)3C
弱碳化物元素: Fe、Mn。 中强碳化物元素: Cr、Mo、W。 强碳化物元素: V、Ti、Nb、Zr。 3.单独形成特殊碳化物，如TiC、NbC、VC， 具有高熔点、高硬度、高耐磨的性能，且稳 定性极高。
编号原则 Q表示屈服点的字母，用最低屈服 强度数值表示
钢种举例 Q345C 20CrMnTi
数字表示含碳量的万分数，化学元 素符号表示主加元素，后面的数字 表示所加元素的百分数
40Cr 60Si2Mn
G表示滚动轴承钢，数字表示含铬量 的千分数
GCr15 W18Cr4V
数字表示含碳量的千分数，化学元素 符号表示主加元素，后面的数字表示 所加元素的百分数
二．合金元素对Fe-Fe3C相图的影响
影响A和F存在的范围 Mn、Ni、Co等扩大γ相区，扩大A存在的区域， 如1Cr18Ni9和ZGMn13，室温下单相A Cr、Mo、W、V、Ti、Si缩小γ相区均缩小A 存在区域，如1Cr17Ti高铬铁素体不锈钢
Mn对奥氏体区的影响
Cr对奥氏体区的影响
合金钢 PPT课件
§4.2
合金结构钢
牌号及其表示方法
一般表示方法：“两位数字+元素符号+数字+……”
表示含碳量，万 分之一为单位
高级优质钢在最后 加A表示
表示合金含量，百分之一为 单位，四舍五入取整，当含 碳量低于1.5%时，数字省略
举例
60Si2Mn 18Cr2Ni4WA
w(C)=0.6%, w(Si)=1.5-2.4%, w(Mn) ﹤1.5% w(C)=0.18%, w(Cr)=1.5-2.4%, 高级优质钢 w(Ni) =3.5-4.4%, w(W)﹤1.5%
化学成分：w(C) =（0.3-0.6）%，
Cr、Ni、Mn 提高淬透性和强度 W、Mo、V 产生二次硬化，提高红硬性
应用：中小型模具 —— 5CrMnMo 等。
大型模具 —— 6Cr2W8V等，淬透性好。
量具钢
三、量具钢：用于制造卡尺、千分尺、样板、塞规、块规、螺旋测微
仪等各种测量工具的钢
性能要求：高的硬度和耐磨性、良好的尺寸稳定性。
§4.1
合金钢
§4.1
合金钢
1. 什么是合金钢？ 在冶炼碳素钢时有目的的加入一种或几种合金元素 所得到的具有特定性能的钢。 2. 常加入的合金元素有哪些？ Mn、Si、Ni、V、Mo、Cr、Ti、B、Al等 3. 为什么要加入这些合金元素？ 有针对性地改善钢的淬透性、强硬度、高温强度、耐 磨性、耐腐蚀性、导电性和磁性等性能。
细化晶粒，进一步增加回火稳定性
性能：
HRC60以上，使用温度200-600℃
刃具钢
常用的低合金刃具钢
9SiCr、9Mn2V等，用于几何形状复杂、加工精度要求较高、切削速 度不大的板牙、丝锥、铰刀、搓丝板等
合金钢材 (2)
合金钢材1. 简介合金钢是一种由铁和其他元素（如碳、铬、镍、钼等）合金化制成的钢材。
相比普通钢材，合金钢具有更高的强度、硬度和耐磨性。
由于其出色的性能，合金钢广泛用于制造工程机械、汽车零部件、航空航天器材和船舶等领域。
2. 合金钢的种类合金钢可以根据其成分和性能分为多种不同的类型，下面介绍几种常见的合金钢。
2.1. 碳钢碳钢中主要合金元素是碳，通常含碳量在0.2%至2.11%之间。
碳可以提高钢的硬度和强度，但会降低其韧性。
碳钢广泛应用于建筑和桥梁等领域。
2.2. 铬钢铬钢中添加了铬元素，通常含铬量在12%至30%之间。
铬能提高钢的耐腐蚀性和抗氧化性能。
铬钢常用于制造不锈钢、汽车零部件和压力容器等。
2.3. 镍钢镍钢中加入了镍元素，通常含镍量在3%至25%之间。
镍能提高钢的韧性和耐腐蚀性。
镍钢广泛应用于船舶和航空航天器材等领域。
2.4. 钼钢钼钢中添加了钼元素，通常含钼量在0.25%至5%之间。
钼能提高钢的强度和韧性，同时还具有耐磨性和耐高温性能。
钼钢常用于制造高速切削工具和先进的合金材料。
3. 合金钢的制造合金钢的制造过程可以分为以下几个步骤：3.1. 配料首先，根据合金钢的配方要求，将铁矿石、废钢、回炉料等原料按照一定比例混合。
同时，根据不同的合金元素要求，加入适量的合金元素粉末。
3.2. 炼钢配料完成后，原料进入炼钢炉进行冶炼。
在冶炼过程中，高温下的还原剂将氧化铁还原为金属铁，并与合金元素结合，形成合金钢。
3.3. 出钢冶炼完成后，将熔融的合金钢浇铸成坯料。
根据需要，坯料可以进一步加工成不同形状的钢材，如板材、型材、圆钢等。
3.4. 热处理为了提高合金钢的性能，常常需要进行热处理。
常见的热处理方法包括退火、正火、淬火和回火等。
通过热处理，可以改善合金钢的硬度、强度和韧性。
4. 合金钢的应用合金钢由于其优异的性能，被广泛应用于各个领域。
•在工程机械制造中，合金钢可用于制造挖掘机斗齿、履带链轮以及高强度的传动轴等零部件。
工程材料习题第四章
单选题（本大题共23小题，每小题1分，共23分）1. 影响钢的冷脆性的主要元素是( )。
A.SB.PC.MnD.Si2. 20CrMnTi钢根据其所含的碳量和合金元素，在工业上主要作为一种（）使用。
A.合金渗碳钢B.合金弹簧钢C.合金调质钢D.滚动轴承钢3. 大多数合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用，其中细化晶粒作用最为显著的有（）。
A.Mn,PB.Mn,TiC.Ti,VD.V,P4. 除（）元素外，其它合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性。
A.CoB.CrD.Ti1. 20CrMnTi钢中Ti元素的主要作用是。
A.强化铁素体B.提高淬透性C.细化晶粒D.提高回火稳定性2. 合金渗碳钢渗碳后必须进行热处理。
A.淬火+高温回火B.淬火+中温回火C.淬火+低温回火D.淬火+退火3. 要制造一批锉刀，请选择合适的材料。
A.45B.9Mn2VC.T12D.7Cr174. 下列材料中淬硬性高的是。
A.18CrNi3B.9Mn2VC.40Cr1. 下列材料中油淬临界直径最大的是。
A.25Cr2Ni4WB.20MnVBC.40CrD.65Mn2. 钢中强碳化物形成元素是（）A.Fe、MnB.Cr、CoC.V、TiD.Si、Mn3. 影响钢的热脆性的主要元素是（）A.SB.PC.MnD.Si4. 制造手用锯条应当选用（）A.T12钢经淬火和低温回火B.Cr12Mo钢经淬火低温回火C.65钢淬火后中温回火1. 二次硬化是指（）的硬化现象。
A.渗碳处理后的二次淬火B.某些钢在回火后硬度进一步提高C.变形过程中强度、硬度升高D.某些钢在淬火后硬度提高2. 40MnVB钢中V元素的主要作用是（）A.强化铁素体B.细化晶粒C.提高回火稳定性D.提高淬透性3. 40Cr钢根据其所含的碳量和合金元素，在工业上主要作为一种（）使用。
A.滚动轴承钢B.合金弹簧钢C.合金调质钢D.合金渗碳钢4. 对形状复杂，截面变化大的零件进行淬火时，应选用（）A.高淬透性钢B.中淬透性钢C.低淬透性钢D.对淬透性能没有要求1. 60Si2Mn钢根据其所含的碳量和合金元素，在工业上主要作为一种（）使用。
习题答案(第4章～第6章)
《汽车机械基础》习题参考答案第4章金属材料的性能1．什么是金属的力学性能？根据载荷形式的不同，力学性能主要包括哪些指标？答：在外力作用下，材料所表现出来的一系列特性和抵抗破坏的能力称力学性能。
材料的力学性能指标分为强度、塑性、硬度，冲击韧性和疲劳强度等。
2．什么是弹性变形？什么是塑性变形？答：随着载荷的存在而产生、随着载荷的去除而消失的变形称为弹性变形。
载荷卸掉后形变不能恢复的变形称为塑性变形。
3．什么是强度？什么是塑性？衡量这两种性能的指标有哪些？各用什么符号表示？答：金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为强度。
根据载荷的不同，可分为抗拉强度b ，抗压强度bc、抗弯强度bb、抗剪强度b和抗扭强度t等几种。
断裂前金属材料产生永久变形的能力称为塑性，用延伸率和断面收缩率来表示。
4．什么是硬度？HBS、HBW、HRA、HRB、HRC各代表什么方法测出的硬度？答：材料抵抗另一硬物压入其内的能力叫硬度，即受压时抵抗局部塑性变形的能力。
HBS布氏硬度（当用淬火钢球压头时）、HBW布氏硬度（当用硬质合金球时）；HRA、HRB、HRC都是洛氏硬度，只是压头以及总载荷不同：压头分别是金刚石圆锥、1/16”钢球、金刚石圆；总载荷分别为60kgf、100kgf、150kgf。
5．下列硬度的写法是否正确？HBS150、HRC140、HRC70、HRB10、HRA79、474HBWHBS150错，改为150HBSHRC140错，HRC硬度范围为20～67HRB10错，HRB硬度范围为25～100HRA79错，改为79HRA474HBW对6．下列各种工件一般应采用何种硬度试验方法来测定其硬度值？（1）锉刀；（2）黄铜轴套；（3）硬质合金刀片；（4）渗碳合金钢；（5）供应状态的各种碳钢钢材。
答：（1）锉刀：用HRC试验测定；（2）黄铜轴套：用HRB试验测定；（3）硬质合金刀片：用HRA试验测定；（4）渗碳合金钢；用HRA试验测定；（5）供应状态的各种碳钢钢材：用HB试验测定；7．什么是冲击韧性？用什么符号表示？答：材料抵抗冲击载荷作用的能力称为冲击韧性。
第四章 4.1常用起重工器具及选择
环扣和提线扣 • 环扣
• 提线扣
U形环固定扣和倒背扣结法
• U形环固定扣
• 倒背扣结法
索具
钢丝绳用来进行牵引时与其他物体连接所有的连接零件称索具。 线路上常用的索具主要有以下几种：
1）卸扣见书图4-3 2）索卡如图所示 3）索环
起重滑车(外形）
地滑轮
起重滑车的效率
）、白棕绳、混合绳和线麻绳四种。输电线路施工中常用的起重
麻绳为白棕绳。
1、起重用白棕绳的选用：
（1）按白棕绳容许应力选用
T=Tb/K*K1*K2=Tb/KΣ （2）按容许最小卷绕直径选用
D≥ d e
式中 D一滑轮或筒槽底的直径，cm，
d一起重白棕绳的标称直径(外接圆直径)，cm;
e一滑轮或卷筒直径对起重的棕绳直径的容许最小倍数，见下表
杆塔组立
杆塔组立
知识目标 (1)了解输电线路施工常用工器具的相关知识及选用方法。 (2)了解杆塔整体组立、分解组立等常用施工方法的施工工艺。 技能目标 (1)掌握上下杆塔的基本技能。 (2)掌握工器具选用的方法。 (3)掌握杆塔识图组装技能。 (4)掌握拉线制作技能。 (5)掌握倒落式整体组立电杆的施工工艺。 (6)掌握内拉线分解组立铁塔的施工工艺。 (7)掌握杆塔接地电阻测试技能。
起重抱杆
5.薄壁钢板抱杆 这类抱杆均用A3或A4钢板，经弯卷后 焊成薄璧圆筒状或拔棺圆拔锥状，制成抱杆本体。 它通常设计成分段式的，用内法兰连接，在现场能 组合和解体。便于搬运和转移。
机械制造基础(1)
《机械制造基础》作业答案及复习第1次作业第9章一、判断题1.在切削加工中，进给运动只能有一个。
（）2.在切削加工中，进给运动可以是连续的，也可以是间歇运动。
（）3.积屑瘤在加工中没有好处，应设法避免。
（）4.刀具的前角增大，切削温度降低。
（）5.切削温度高是刀具磨损的主要原因。
（）6.粗加工时，刀具应选用较小的前角。
（）7.在工艺系统刚性不足的情况下，应选取较小的主偏角。
（）8.主切削力Fc是计算机床功率及设计夹具、刀具的主要依据。
（）9.切削功率主要是主运动和主切削力所消耗的功率。
（）10.积屑瘤是在中等切速加工塑性材料条件下的一个重要物理现象。
（）二、选择题1.粗加工时，选择切削用量时首先要确定（）A.进给量fB.背吃刀量apC. 切削速度VcD.以上选项都不是2.切削钢件类等塑性材料时，应选择（）类硬质合金。
A.YGB.YTC. YWD.YN3.. 纵车外圆时，不消耗功率但影响工件精度的切削分力是（）。
A. 进给力B. 背向力C. 主切削力D. 总切削力4.影响切削温度的主要因素是（）A. 工件材料B. 切削用量C. 刀具几何参数D. 切削液5.刀具的前角增大，切削力（）。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 不确定6.下列影响切削加工后表面粗糙度因素中，错误的说法是（）A、提高切削速度B、提高被加工材料的塑性C、加大刀具的前角D、抑制积屑瘤的产生7.起到冷却和润滑作用的切削液是（）A. 水溶液B. 乳化液C. 切削油D. 以上选项都不是8.关于刀具材料的选用，下列说法正确的是（）A.高速钢的热硬性好，适合制造用于高速切削的刀具B.YG类硬质合金比YT类硬质合金韧性好C.YG类硬质合金比YT类硬质合金硬度高D.高速钢的导热系数比硬质合金小9.机床的主运动是指（）A、刀具进给运动B、尾架运动C、车床主轴转动D、车床电机转动10.切削温度一般指切屑与刀具（）接触区域的平均温度。
A.前刀面B、后刀面C、水平面D、切削平面第2次作业第10章一、判断题1.传动装置把动力源的运动和动力传递给执行件。
第四章 钢的热处理及表面强化技术讲解
2．化学镀镍磷
化学镀是指在无外加电流条件下，利用化学方法在金属表面沉积其他金 属或合金的工艺方法。化学镀镍磷合金可提高工件表面的硬度、抗粘着性、 减摩性，从而提高其耐磨性。
2 气相沉积TiN和TiC
气相沉积是指在一定成分的气体中加热至一定温 度，通过化学或物理作用在钢件表面沉积其他金属或 金属化合物的工艺方法。在钢件表面沉积TiN、TiC等 超硬金属化合物，能大大提高其表面的硬度、耐磨性、 耐蚀性和高温抗氧化性。
表 面 热处理
钢加热时的组织转变
钢的预备热处理——退火与正火
钢的最终热处理（一）——淬火与回火 钢的最终热处理（二）——表面热处理 钢的表面强化技术
本 章 要 点
钢的热处理是指将钢在固态下进行 加热、保温和冷却，以获得所需的组织 和性能的工艺方法。通过适当的热处理， 能显著提高钢的力学性能，以满足零件 的使用要求和延长零件的使用寿命；能 改善钢的加工工艺性能（如切削加工性 能、冲压性能等），以提高生产率和加 工质量；还能消除钢在加工（如铸造、 焊接、切削、冷变形等）过程中产生的 残余内应力，以稳定零件的形状和尺寸。
淬火加热后组织 钢种
亚共析钢 Wc≤0.5%
亚共析钢 Wc＞0.5%
淬火温度(℃) Ac3+30～50
Ac3+30～50 Ac1+30～50 Ac1+30～50
残
最终组织 M
M + A残 M + A残 M+Fe3C+A
共析钢 过共析钢
单液淬火 将加热后的零件投入一种冷却剂中冷却至室温。 优点：操作简单，容易实现自动化 缺点：易产生淬火缺陷， 水中淬火易产生变形和 裂纹，油中淬火易产生硬度不足或硬度不均匀等 现象。 应用：碳钢一般用水作冷却介质，合金钢可用油 作冷却介质。
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第4章_作业_合金钢-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
班级姓名学号
《工程材料基础》第四章合金钢作业
一、单项选择
1.切削加工刀具的性能主要应达到_____
(a) 高强度，高韧性(b) 硬度与强度的适当配合
(c) 高的弹性模量及刚度(d) 高硬度、高耐磨性及红硬性
2.20CrMnTi钢中Ti元素主要作用是_____
(a) 提高强度(b) 提高回火抗力 (c) 细化晶粒 (d) 提高硬度
3.40CrNiMo钢中Cr、Ni元素的主要作用是_____
(a) 提高强度(b) 强化铁素体，提高淬透性
(c) 提高红硬性(d) 细化晶粒
4.Cr18Ni9Ti钢中Ni元素的主要作用是_____
(a) 细化晶粒 (b) 提高淬透性 (c) 获得单相奥氏体组织 (d) 提高强度
5.40Cr钢制汽车连杆螺栓淬火后高温回火时应____(提示:高温回火要避免第二类回火脆性)
(a) 炉冷 (b) 空冷 (c) 油冷 (d) 水冷
6.下列材料中，适合制作手术刀的是_____
(a) 1Cr13 (b) 4Cr13 (c) 1Cr17 (d) 1Cr18Ni9
7.下列材料中适合制作冷作模具的是_____
(a) Cr12MoV (b) 38CrMoA1A (c) HT350 (d) 5CrNiMo
8.下列材料中，适合作汽车板弹簧的是_____
(a) 20钢 (b) 60Si2Mn (c) GCr15 (d) T12
9.下列材料中，适合坦克履带板的是_____
(a) ZChPbSb16-16-2 (b) ZG35 (c) ZL203 (d) ZGMn13
10.W18Cr4V钢（高速钢）在切削加工前的预先热处理应进行_____
(a) 去应力退火 (b) 再结晶退火 (c) 完全退火 (d) 球化退火
11.40Cr钢制内燃机连杆螺栓，淬火加热的合适温度为_____
(a) 650℃ (b) 750℃ (c) 850℃ (d) 950℃
12.60Si2Mn制造汽车板弹簧，淬火后回火时的加热温度约为_____
(a) 150℃ (b) 300℃ (c) 450℃ (d) 550℃
13.制造钢桥的合适材料是_____
(a) Q235 (16Mn) (b) 20钢 (c) 60钢 (d) T12钢
14.35CrMo钢中Mo的主要作用是_____
(a) 提高红硬性 (b) 提高耐腐蚀性 (c) 消除第二类回火脆性 (d) 细化晶粒
15.钢中细化晶粒的主要合金元素是_____
(a) Cr、Al、Si (b) V、Ti、Nb (c) W、Mo、Re (d) P、Cu、Mn
16.钢的淬透性主要决定于_____
(a) 合金元素 (b) 冷却速度 (c) 工件尺寸 (d) 冷却介质
17.40CrMo钢制连杆螺栓淬火并经高温回火后，可以_____ （提示：Mo的作用）
(a) 炉冷 (b) 空冷 (c) 水冷 (d) 油冷
18.下列材料适合作板簧的是_____
(a) Mn13 (b) Q235 (16Mn) (c) 20Mn2V (d) 65Mn
19.下列钢中耐腐蚀性最好的是_____
(a) 0Cr18Ni9Ti (b) GCr15 (c) 12CrMoV (d) Cr12MoV
20.高速钢的红硬性可保持到_____
(a) 250℃ (b) 425℃ (c) 600℃ (d) 1500℃
21.ZGMn13是耐磨钢，其良好的耐磨性来自于_____
(a) 形成大量碳化物 (b) 加工硬化能力强
(c) 大量锰元素固溶强化 (d) 铸造后就有高硬度
22.汽车变速箱齿轮可选用的材料和热处理工艺是_____
(a) 40CrNiMo／调质 (b) 40CrNiMo／渗碳淬火
(c) 20CrMnTi／调质 (d) 20CrMnTi／渗碳、淬火低温回火
23.W18Cr4V钢淬火后的回火温度应为_____
(a) 200℃ (b) 400℃ (c) 560℃ (d) 460℃
24.制造高压容器的合适材料是_____
(a) 40Cr (b) T12 (c) 16Mn (d) 10钢
25.制造热锻模具的合适材料是_____
(a) 5CrNiMo (b) T12 (c) 20CrMnTi (d) Cr12MoV
26.制造冷作模具的合适材料是_____
(a) 1Cr17 (b) 60Si2Mn (c) Cr12MoV (d) GCr15
27.制造高速切削车刀的合适材料是_____
(a) W18Cr4V (b) T12 (c) 40钢 (d) 20钢
28.制造汽轮机叶片的合适材料是_____
(a) 1Cr13 (b) 1Cr17 (c) 5CrNiMo (d) GCr15
29.制造拉丝模、切边模常选用_____
(a) 15CrMo (b) 1Cr18Ni9Ti (c) Cr12MoV (d) 2Cr13
30.制造精密机床主轴的合金钢为_____
31.(a) 20CrMnTi (b) 38CrMoAlA (c) 50CrVA (d) 9SiCr
32.下面所给出的几种合金元素,哪种元素不能提高钢的淬透性_____
(a) Co (b) Cr (c) V (d) Mo
33.我国南京长江大桥是采用_____钢建造的
(a) 16Mn (Q235) (b) 20 (c) 1Cr13 (d) T18
34.用40Cr钢制作汽车发动机曲轴，轴颈处的最终热处理工艺是_____。
(a) 渗碳+淬火+低温回火 (b) 渗碳+淬火+高温回火
(c) 感应淬火+低温回火 (d) 感应淬火+高温回火
35.下列奥氏体不锈钢中，最易发生晶间腐蚀的是______。
(a) 1Cr18Ni9Ti (b) 1Cr18Ni9 (c) 0Cr18Ni9 (d) 00Cr18Ni9Ti
二判断正误题
1.( )钢的第二类回火脆性可以通过添加合金元素消除。
2.( )钢淬火后的硬度主要取决于钢中的合金元素。
3.( ) Q235钢中的Mn元素的主要作用是提高淬透性。
4.( )高速钢淬火后应在200℃进行低温回火，以获得高硬度和高耐磨性。
5.( )用高速钢制造工具时，首先要对其进行反复锻造，原因是其硬度太高而不易成型。
6.( )ZGMn13有良好的抗冲击磨损性能，是由于其有很高的硬度。
7.( )1Cr18Ni9有较好的抗腐蚀性能，是由于其处在单相状态。
8.( )第一类回火脆性是可避免的，第二类回火脆性是不可避免的。
9.( )Mn在ZGMn13钢中的主要作用是固溶强化。
10.( )高碳低合金工具钢的预先热处理工艺为球化退火。
11.( )1Cr18Ni9Ti抗晶间腐蚀能力比1Cr18Ni9高。
三填空题
1.合金元素可以改善钢的热处理工艺性能表现在______________________，
___________________，____________________，___________________。
2.从耐蚀性能考虑含合金钢中的碳量越______越好。
3.从耐腐蚀的角度来说，不锈钢中的合金元素主要作用包括______________________，
___________________，____________________，___________________。
4.0Cr18Ni9Ti钢中合金元素的作用，Cr__________，Ni__________，Ti____________。
5.ZGMn13的应用领域包括____________________，___________________。
6.GCr15合金钢中Cr的质量分数是___%，其主要用途是____________。
7.回火抗力：
8.回火脆性：
9.二次硬化：
10.奥氏体不锈钢发生晶间腐蚀的原因是_______，防止奥氏体不锈钢的晶界腐蚀的措施有
________________，___________________，_________________________。
四简答题
1.列举合金元素在钢中的存在形式
2.高速钢为什么能胜任高速切削？以W18Cr4V为例阐述合金元素发挥的作用。