机械工程材料试题及答案

一、名词解释：（１０分）

１、固溶强化：固溶体溶入溶质后强度、硬度提高，塑性韧性下降现象。（2分）

２、加工硬化：金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。（2分）

２、合金强化：在钢液中有选择地加入合金元素，提高材料强度和硬度（2分）

４、热处理：钢在固态下通过加热、保温、冷却改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种工艺。５、细晶强化：通过细化晶粒处理，使得金属强度提高的方法。（2分）

二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30分）（每空1分）

三、（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58，其余地方为HRC20—25，其加工路线为：

下料锻造正火机加工调质机加工（精）

轴颈表面淬火低温回火磨加工

指出：1、主轴应用的材料：45钢（4分）

2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒，消除应力；加热到Ac3＋50℃保温一段时间空冷（4分）

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分

4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度（4分）

１．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。

（4分）

四、选择填空（20分）（每空2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粒长大

（c）无影响（d）上述说法都不全面

2．适合制造渗碳零件的钢有（c）。

（a）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A （b）45、40Cr、65Mn、T12

（c）15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi

3．要制造直径16mm的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，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）

（a）固溶强化（b）细晶强化（c）位错强化（d）第二相强化

9. 1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是（b）

（a）获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性

（b）获得单一的奥氏体组织，提高抗腐蚀性，防止晶间腐蚀（c）降低硬度，便于切削加工

１０.推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选择用（b ）

（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

五、填空题(20分) （每空1分）

1、马氏体是碳在a-相中的过饱和固溶体，其形态主要有板条马氏体、片状马氏体。

其中，片状马氏体硬度高、塑性差

2、W18Cr4V钢的淬火加热温度为1270－1280℃，回火加热温度为560℃，回火次数3次。

3、材料选择的三原则一般原则，工艺性原则，经济性原则。

4、合金结构钢与碳素结构钢相比，其突出优点是强度高，淬透性好。

5. 共析钢过冷奥氏体等温转变曲线三个转变区的转变产物是P B M。

6. 共析钢淬火形成M+A'后，在低温、中温、高温回火后的产物分别为M回＋A’

T回S回。

7. 45钢正火后渗碳体呈片状，调质处理后渗碳体呈球状。

1.实际金属的晶体缺陷有点线面。

2.二元合金基本相图是匀晶共晶包晶。

3.共析钢淬火形成M+A'后，在低温、中温、高温回火后的产物分别为M回＋A

T回S回。

4. 45钢奥氏体化后冷却时，大于临界冷却速度获得的组织是M ，小于临界冷却速

度获得的组织可能是P 、、、、。

5. T12钢正火后渗碳体呈片状，球化退火后渗碳体呈球状。

6. 碳钢M形态主要有片和板条两种，其中板条M硬度低、韧性好。

7. 金属中常见的三种晶格体心，面心，密排六方。

8．变形度在__2％－8％_ 时称为临界变形度,再结晶退火后会出现异常的大晶粒。

简答题

1．什么是热处理？常见的热处理方法有几种，其目的是什么？从相图上看，怎样的合

金才能进行热处理？

提示：只有从高温到低温发生相变或由固溶体溶度变化的合金才有可能进行热处理。

2．什么是回火？回火的分类、因火的目的是什么？回火的四个阶段具有怎样的特点？

如何避免回火脆性，相应回答回火冷却时应注意什么？

提示：回火后工件一般在空气中冷却，对于具有第二类回火脆性的钢件，回火后进行油

冷。对于性能要求较高的工件在防止开裂条件下，可进行油冷或水冷，然后进行一次低温补

充回火，以消除快冷产生的内应力

3．何谓冷处理？为何冷处理之后还要进行回火或时效？冷处理与二次淬火及二次硬化是不是一样的？以高速钢刃具生产工艺为例说明上述问题。

提示：冷处理之后仍存在淬火应力；二次硬化是高速钢重要的强化手段。

4．试说明下述组织结构及力学性能特点，并回答它们之间有何区别与联系？珠光体和球化组织；马氏体和回火马氏体；索氏体和回火索氏体；屈氏体和回火屈氏体。

5．T12钢加热到770℃后用图2-11所示各种方法冷却，分析其所得组织。

6．用20CrMnTi为材料制造汽车变速箱齿轮，试制定其热处理生产工艺。请采用调质和渗碳两种