2021年工程材料与热加工习题
工程材料与热加工试题
《工程材料与热加工》综合练习题一、填空题。
1.金属材料的力学性能主要有强度()、()、()和疲劳强度。
2.金属抵抗永久变形和断裂的能力称为(),常用的力学指标有Ъs和()。
3.()是指材料表面抵抗局部塑性变形的能力,是反映材料软硬程度的力学性能指标,常用的有布氏硬度符号(),()硬度符号()。
()硬度符号(),4.常见的金属晶格有体心立方晶格和(),()。
5.常用的塑性指标有延伸率和()两项,分别用符号(),()表示。
6.一种组元均匀熔解在另一种组元中而形成的晶体称。
7.根据溶质原子在溶剂晶格中占据的位置不同,可将固溶体分为()固溶体和()固溶体两大类。
8.渗碳体是()与()的化合物,其分子式为()。
9.纯金属液态结晶过程是()形成及()长大的过程。
10.理论结晶温度与实际结晶温度之差称()。
11.钢锭组织是由表层细晶粒区,()和()组成的。
12.细化铸件晶粒大小的方法有增大过冷度,()和()。
13.铁碳合金状态图是用来表示合金元素的组织与()和温度之间的关系图形。
14.铁素体是碳溶解于()中的间隙固溶体。
15.奥氏体是碳溶解于r-Fe中的()固溶体。
16.铁素体和渗碳体的机械混合物称()。
17.含碳量<2.11%的铁碳合金称为()。
18.含碳量>2.11%的铁碳合金称为()。
19.根据铁碳相图把铁碳合金中的钢分为亚共析钢,()和()。
把白口铸铁分为亚共晶白口铸铁,()和()。
20.钢的热处理是钢在固态范围内通过加热()和()的方法。
21.钢的普通热处理分为退火()淬火和()。
22.钢的回火按加热温度不同分为低温回火()和()。
23.碳钢中常存的有益元素有()、()有害元素有()、()。
24.在固态下,随温度的变化,其晶格类型会发生转变的现象称()转变。
25.碳钢按钢中含碳量可分为低碳钢()、()。
26.生产中淬火常用的冷却介质有水,盐水()和()等。
27.()是将钢加热到Ac3以上30~50℃,保温一定时间,随炉冷至600℃以下,再出炉空冷的退火工艺。
工程材料及热处理(完整版)
工程材料及热处理一、名词解释(20分)8个名词解释1.过冷度:金属实际结晶温度T和理论结晶温度、Tm之差称为过冷度△T,△T=Tm-T。
2.固溶体:溶质原子溶入金属溶剂中形成的合金相称为固溶体。
3.固溶强化:固溶体的强度、硬度随溶质原子浓度升高而明显增加,而塑、韧性稍有下降,这种现象称为固溶强化。
4.匀晶转变:从液相中结晶出单相的固溶体的结晶过程称匀晶转变。
5.共晶转变:从一个液相中同时结晶出两种不同的固相6.包晶转变:由一种液相和固相相互作用生成另一种固相的转变过程,称为包晶转变。
7.高温铁素体:碳溶于δ-Fe的间隙固溶体,体心立方晶格,用符号δ表示。
铁素体:碳溶于α-Fe的间隙固溶体,体心立方晶格,用符号α或F表示。
奥氏体:碳溶于γ-Fe的间隙固溶体,面心立方晶格,用符号γ或F表示。
8.热脆(红脆):含有硫化物共晶的钢材进行热压力加工,分布在晶界处的共晶体处于熔融状态,一经轧制或锻打,钢材就会沿晶界开裂。
这种现象称为钢的热脆。
冷脆:较高的含磷量,使钢显著提高强度、硬度的同时,剧烈地降低钢的塑、韧性并且还提高了钢的脆性转化温度,使得低温工作的零件冲击韧性很低,脆性很大,这种现象称为冷脆。
氢脆:氢在钢中含量尽管很少,但溶解于固态钢中时,剧烈地降低钢的塑韧性增大钢的脆性,这种现象称为氢脆。
9.再结晶:将变形金属继续加热到足够高的温度,就会在金属中发生新晶粒的形核和长大,最终无应变的新等轴晶粒全部取代了旧的变形晶粒,这个过程就称为再结晶。
10.马氏体:马氏体转变是指钢从奥氏体状态快速冷却,来不及发生扩散分解而产生的无扩散型的相变,转变产物称为马氏体。
含碳量低于0.2%,板条状马氏体;含碳量高于1.0%,针片状马氏体;含碳量介于0.2%-1.0%之间,马氏体为板条状和针片状的混合组织。
11.退火:钢加热到适当的温度,经过一定时间保温后缓慢冷却,以达到改善组织提高加工性能的一种热处理工艺。
12.正火:将钢加热到3c A或ccmA以上30-50℃,保温一定时间,然后在空气中冷却以获得珠光体类组织的一种热处理工艺。
机械工程材料习题金属材料及热处理工程材料试题答案
机械工程材料习题金属材料及热处理工程材料试题答案复习思考题11.写出下列力学性能符号所代表的力学性能指标的名称和含义。
Akv、ψ、δ5 、σb 、σ0.2 、σs 、σe、σ 500、HRC、HV、σ-1、σ、HBS、HBW、E。
2.钢的刚度为20.7×104MPa,铝的刚度为6.9×104MPa。
问直径为2.5mm,长12cm 的钢丝在承受450N的拉力作用时产生的弹性变形量(Δl)是多少?若是将钢丝改成同样长度的铝丝,在承受作用力不变、产生的弹性变形量(Δl)也不变的情况下,铝丝的直径应是多少?3.某钢棒需承受14000N的轴向拉力,加上安全系数允许承受的最大应力为140MPa。
问钢棒最小直径应是多少?若钢棒长度为60mm、E=210000MPa,则钢棒的弹性变形量(Δl)是多少?4.试比较布氏、洛氏、维氏硬度的特点,指出各自最适用的范围。
下列几种工件的硬度适宜哪种硬度法测量:淬硬的钢件、灰铸铁毛坯件、硬质合金刀片、渗氮处理后的钢件表面渗氮层的硬度。
5.若工件刚度太低易出现什么问题?若是刚度可以而弹性极限太低易出现什么问题?6.指出下列硬度值表示方法上的错误。
12HRC~15HRC、800HBS、58HRC~62HRC、550N/mm2HBW、70HRC~75HRC、200N/mm2HBS。
7.判断下列说法是否正确,并说出理由。
(1)材料塑性、韧性愈差则材料脆性愈大。
(2)屈强比大的材料作零件安全可靠性高。
(3)材料愈易产生弹性变形其刚度愈小。
(4)伸长率的测值与试样长短有关,δ5>δ10(5)冲击韧度与试验温度无关。
(6)材料综合性能好,是指各力学性能指标都是最大的。
(7)材料的强度与塑性只要化学成分一定,就不变了。
复习思考题21.解释下列名词:晶格、晶胞、晶粒、晶界、晶面、晶向、合金、相、固溶体、金属化合物、固溶强化、第二相弥散强化、组元。
2.金属的常见晶格有哪三种?说出名称并画图示之。
工程材料与热加工习题参考答案
第1章习题参考答案自测题一、填空题1. 强度、刚度、硬度、塑性、韧性2. σe σs σb3. 屈服点规定残余伸长率为0.2%时的应力值塑性变形4. 断后伸长率断面收缩率断面收缩率5. 应力场强度因子断裂韧度断裂二、判断题1.(×)2.(×)3.(×)4.(×)习题与思考题1.①因为δ5=L1L0L5d0100%=1100%=25% L05d0δ10=L1L0L10d0100%=1100%=25% L010d0所以L1(5)=6.25d0同理L1(10)=12.5d0②长试样的塑性好。
设长试样为A,短试样为B,已知δ所以δ5B=δ10A,因为同一种材料,δ5〉δ10,5B=δ10A<δ5A,则δ5B<δ5A,即长试样的塑性好。
2.合格。
因为σs=FS21100268.79MP >225 MP aa S03.1425σb=Fb34500439.5 MP >372MPaa S03.1425L15d065500100%30%>27% 100%=505d0δ5=S0S15232ψ=100%64%>55% 所以,该15钢合格2S033.(1)洛氏硬度HRC;(2)洛氏硬度HRB;(3)洛氏硬度HRA;(4)布氏硬度HB;(5)维氏硬度HV。
第2章习题解答参考自测题一、填空题1. 体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格2. (1)A (2)F (3)Fe3C (4)P (5)Ld (6)Ld'3. F+P 大高低4. 过冷过冷度细好5. 固溶体金属化合物成分、组织、状态、温度6.二、判断题1.(×)2.(√)3.(×)习题与思考题1.根据晶体缺陷的几何形态特征,实际金属晶体中存在有点、线、面缺陷。
在这些缺陷处及其附近,晶格均处于畸变状态,使金属的强度、硬度有所提高。
2.(1)钢材加热到1000~1250℃时为单相奥氏体组织,奥氏体强度、硬度不高,塑性、韧性好,变形抗力小,适于热轧、锻造。
工程材料与热处理复习题及答案
晶体与非晶体的本质区别是什么?定义:【晶体】具有规则几何形状的固体【非晶体】指组成它的原子或离子不是作有规律排列的固态物质区别:具有一定的熔点是一切晶体的宏观特性,也是晶体和非晶体的主要区别。
特点:晶体点阵是晶体粒子所在位置的点在空间的排列。
相应地在外形上表现为一定形状的几何多面体,这是它的宏观特性晶体的另一基本特点是有一定的熔点,不同的晶体有它不相同的熔点。
且在熔解过程中温度保持不变。
非晶体没有固定的熔点,随着温度升高,物质首先变软,然后由稠逐渐变稀,成为流体。
*课外习题:一判断题1.碳素工具钢都是优质或高级优质钢。
( x )2.做普通小弹簧应用15钢。
( x )3.T12A和CrW5都属高碳钢,它们的耐磨性、红硬性也基本相同( x )4.除Fe和C外还含有其他元素的钢就是合金钢。
( x )5.Crl2Mo钢是不锈钢。
( x )6.不锈钢中的含碳量越高,其耐腐蚀性越好。
( x )8.Q295是低合金结构钢。
( x )9.1Crl8Ni9Ti是高合金工具钢。
( x )10.受力小、形状简单的模具,常用碳素工具钢制造。
( V )12.60Si2Mn的最终热处理方法是淬火后进行高温回火。
. ( x )13.预先热处理的目的,是为了消除或改善前工序引起的缺陷。
( V )14.大型铸件在扩散退火后不再进行一次正火或完全退火。
( x )15.去应力退火,一般可在Ac1点以上温度加热,保温4—6h后,缓冷至200—300℃再出炉 (x)。
16.含碳量高于0.8%的钢,一般不能采用正火工艺。
( V )17.钢在加热时,往往在600℃以上才开始发生氧化现象。
( x )18.钢中的杂质元素中,硫使钢产生热脆性,磷使钢产生冷脆性,因而硫、磷是有害元素。
( V )19.退火与回火都可以消除钢中的应力,所以在生产中可以通用。
( x )20.淬火过程中常用的冷却介质是水、油、盐和碱水溶液。
( x )21.碳素工具钢的含碳量都在0.7%以上,而且都是优质钢。
工程材料与热加工(习题)
第1章材料的力学的性能(习题)一、选择题1. 表示金属材料屈服强度的符号是( B )。
A J B、一; C、一; D、心1. 金属材料在静载荷作用下,抵抗变形和破坏的能力称为(C )。
A、塑性;B、硬度;C、强度;D、弹性;2. 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 HBS B、HRC C、HV D、HBW3. 做疲劳试验时,试样承受的载荷为(B )。
A、静载荷;B、交变载荷;C、冲击载荷;D、动载荷;二、填空题1. 材料的力学性能通常是指在载荷作用下材料抵抗(变形)或(断裂)的能力。
2. 金属塑性的指标主要有(断后伸长率)和(断面收缩率)两种。
3. 金属的性能包括(物理)性能、(化学)性能、(力学)性能和(工艺)性能。
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(无限次循环应力)作用而(不发生断裂)的最大应力值。
6. 材料的工艺性能包括(铸造性能)、(锻造性能)、(焊接性能)、(切削加工性能)、(热处理性能)等。
7. 零件的疲劳失效过程可分为(疲劳裂纹产生)、(疲劳裂纹扩展)、(瞬时断裂)三个阶段。
三、判断题1. 拉伸试验可以测定材料的强度、塑性等性能指标,因此材料的力学性能都可以通过拉伸试验测定。
(x )2. 用布氏硬度测试法测量硬度时,压头为钢球,用符号HBS表示。
(X )3. 金属材料的力学性能可以理解为金属材料的失效抗力。
(4. 材料的断裂韧度大于材料的应力场强度因子的,材料的宏观裂纹就会扩展而导致材料的断裂。
( X )四、练习与思考1. 说明下列符号的意义和单位。
(1 ) (T e;( 2) CT s 或c 0.2 ; ( 3) (T b;( 4) 5 ;( 5);( 6) (T - 1;( 7) A K;2. 在测定强度指标时,C 0.2和C s有什么不同?3. 拉伸试样的原标距长度为50 mm直径为10 mm试验后,将已断裂的试样对接起来测量,标距长度为73 mm,颈缩区的最小直径为5.1 mm。
2021年工程材料题库及答案
工程材料及成形技术作业题库一. 名词解释1.间隙固溶体:溶质原子溶入溶剂晶格间隙所形成固溶体。
2.过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度之差。
3.同素异构性:同一合金在不同温度下晶格类型不同现象。
4.晶体各向异性:金属各方向具备不同性能现象。
5.枝晶偏析:结晶后晶粒内成分不均匀现象。
6.本质晶粒度:奥氏体晶粒长大倾向。
7.淬透性:钢淬火时获得淬硬层深度能力。
8.淬硬性:钢淬火时得到最大硬度。
9.临界冷却速度:奥氏体完全转变成马氏体最低冷却速度。
10.热硬性:钢在高温下保持高硬度能力。
11.时效强化:经固溶解决后随着时间延长强度不断提高现象。
12.形变强化:由于塑性变形而引起强度提高现象。
13.调质解决:淬火+高温回火得到回火索氏体热解决工艺。
14.变质解决:在浇注是向金属液中加入变质剂,使其形核速度升高长大速度减低,从而实现细化晶粒解决工艺。
15.顺序凝固原则:铸件时使金属按规定从一某些到另一某些逐渐凝固原则。
16.孕育铸铁:通过孕育解决铸铁。
二. 判断正误并加以改正1.细化晶粒虽能提高金属强度,但增大了金属脆性.(×)2.构造钢淬透性,随钢中碳含量增大而增大. (×)3.普通低合金构造钢不能通过热解决进行强化。
(√)4. 单晶体必有各向异性. (√)5. 普通钢和优质钢是按其强度级别来区别. (×)6. 过热钢经再结晶退火后能明显细化晶粒. (×)7. 奥氏体耐热钢也就是奥氏体不锈钢。
(√)8. 马氏体晶体构造和铁素体相似. (×)9. 面心立方金属塑性比体心立方金属好. (√)10. 铁素体是置换固溶体. (×)11. 晶界是金属晶体常用缺陷. (√)12. 渗碳体是钢中常用固溶体相. (×)13. 金属塑性变形重要通过位错滑移进行.(√)14. 金属在进行热加工时,不会产生加工硬化现象. (√)15. 上贝氏体韧性比下贝氏体好 . (×)16. 对过共析钢工件进行完全退火可消除渗碳体网. (×)17. 对低碳低合金钢进行正火解决可提高其硬度. (√)18. 淬火获得马氏体必要条件之一是其淬火冷却速度必要不大于Vk. (×)19. 高锰钢在各种条件下均能体现出良好耐磨性. (×)20. 无限固溶体必是置换固溶体. (√)21. 金属晶粒越细小,其强度越高,但韧性变差. (×)22. 所谓临界冷却速度就是指钢能获得完全马氏体组织最小冷却速度. (√)23. 钢进行分级淬火目是为了得到下贝氏体组织. (×)24. 对奥氏体不锈钢进行固溶解决目是为了提高其强度. (×)25. 弹簧钢最后热解决应是淬火+低温回火. (×)26. 凡间隙固溶体必是有限固溶体. (√)27. 珠光体片层间距越小,其强度越高,其塑性越差. (×)28. 钢临界冷却速度Vk越大,则其淬透性越好. (×)29. 过共析钢正常淬火普通均为不完全淬火. (√)30. 工件经渗碳解决后,随后应进行淬火及低温回火. (√)31. 金属是多晶体,因而绝对不也许产生各向异性. (×)32. 凡能使钢C曲线右移合金元素均能增长钢淬透性. (√)33. 感应加热表面淬火淬硬深度与该钢淬透性没关于系.(√)34. 金属凝固时,过冷度越大,晶体长大速度越大,因而其晶粒粗大. (×)35. 钢淬透性与其实际冷却速度无关. (√)36. 亚共析钢正常淬火普通为不完全淬火. (×)37. 碳钢淬火后回火时普通不会浮现高温回火脆性. (×)38. 工件经氮化解决后不能再进行淬火. (√)39. 对灰铸铁不能进行强化热解决. (√)40. 过共析钢经正常淬火后,马氏体含碳量不大于钢含碳量. (√)41. 凡能使钢临界冷却速度增大合金元素均能减小钢淬透性. (√)42. 高速钢淬火后经回火可进一步提高其硬度. (√)43. 马氏体强度和硬度总是不不大于珠光体. (×)44. 纯铁在室温下晶体构造为面心立方晶格. (×)45. 马氏体硬度重要取决于淬火时冷却速度. (×)46. 等温淬火目是为了获得下贝氏体组织. (√)47. 对普通低合金钢件进行淬火强化效果不明显.(√)48. 高锰钢性能特点是硬度高,脆性大. (×)49. 马氏体是碳溶入γ-Fe中所形成过饱和固溶体. (×)50. 间隙固溶体溶质原子直径小,其强化效果远比置换固溶体差. (×)51. 钢经热解决后,其组织和性能必然会变化. (×)52. 纯金属都是在恒温下结晶. (√)53. 所谓白口铸铁是指碳所有以石墨形式存在铸铁. (×)54. 白口铸铁铁水凝固时不会发生共析转变. (×)55. 铸件可用再结晶退火细化晶粒. (×)56. 冷热加工所形成`纤维组织'都能使金属浮现各向异性. (√)57. 奥氏体塑性比铁素体高.(√)58. 马氏体转变是通过切变完毕,而不是通过形核和长大来完毕.(×)59. 金属中固态相变过程,都是晶粒重新形核和长大过程.(√)60. 对金属进行冷、热加工都会产生加工硬化.(×)61. 在共析温度下,奥氏体最低含碳量是0.77%.(√)62. 亚共析钢经正火后,组织中珠光体含量高于其退火组织中.(√)63. 合金强度和硬度普通都比纯金属高.(√)64. 白口铸铁在室温下相构成都为铁素体和渗碳体.(√)65. 过共析钢平衡组织中没有铁素体相.(×)66. 过共析钢用球化解决办法可消除其网状渗碳体.(×)67. 采用等温淬火可获得晶粒大小均匀马氏体.(×)68. 形状复杂,机械性能规定不高零件最佳选用球铁制造.(×)69. 可锻铸铁碳当量一定比灰口铸铁低.(√)70. 铝合金淬火后其晶格类型不会变化.(√)71. 同一钢材在相似加热条件下,水淬比油淬淬透性好.(×)72. 同一钢材在相似加热条件下,小件比大件淬透性好.(×)73. 工具钢淬火时,冷却速度越快,则所得组织中残存奥氏体越多.(√)74. 黄铜耐蚀性比青铜差. (√)75. 对常用铝合金仅进行淬火,强化效果不明显. (√)76. 贝氏体转变是非扩散性转变. (×)77. 马氏体转变是非扩散性转变.(√)78. 金属晶粒越细小,其强度越高,其塑性越好。
工程材料与热加工基础试卷
2021/6/17 undefined工程材料与热加工基础试卷(本卷共分为1大题50小题,作答时间为120分钟,总分100 分,60及格)1、本题共50小题,每小题2分,共100分,在每小题给出的几个选项中,只有一项是符合题目要求的。
(单选题)()11. 用T10钢制冲模时,其预先热处理工艺为A. 球化退火B. 表面淬火C. 调质D. 正火答案:A()12. 以下钢中淬透性最好的是哪种钢()A. Cr12B. GCr15C. T10D. 45答案:A()13. 反映冷作模具材料的断裂抗力常用指数是()A. 耐热性B. 塑性C. 韧性D. 抗拉强度答案:D()14. 用T10钢制冲模时,其最终热处理工艺为()A. 调质B. 表面淬火C. 球化退火D. 淬火加低温回火答案:D()15. 重载冷冲模主要失效形式是崩刃、折断,因此应重点保证模具获得()A. 热稳定性B. 高强韧性C. 高硬度D. 淬硬性答案:B()16. 含碳3.5%的铁碳合金属于A. 亚共析钢B. 过共析钢C. 亚共晶白口铁D. 过共晶白口铁答案:C()17. 将钢加热到略高于Ac1(Ac1以上20~30oC),保温较长时间后随炉冷却,这种热处理称为A. 球火退火B. 完全退火C. 均匀化退火D. 去应力退答案:A()18. 下列合金中,铬元素含量最少的是()A. 1r18i9iB. Cr12C. 1r13D. BCr15答案:D()19. 下列诸材料中淬透性最好的是()A. 40rB. 20rniC. GCr15D. Q235答案:B()20. 钢的淬透性主要决定于其()A. 冷却速度B. 过冷度C. 合金元素含量D. 碳含量答案:C()21. 下列合金中,属于锤锻模用钢的是()A. 45B. 5rnoC. CrMnD. T12?答案:B()22. 钢的硬度主要决定于其化学成分和组织,下列组织中硬度最大的是A. 铁素体B. 珠光体C. 奥氏体D. 渗碳体答案:D()23. 马氏体的硬度主要决定于其()A. 冷却速度B. 合金元素含量C. 含量碳D. 过冷度答案:C()24. 常见的渗碳钢大都属于()A. 低碳低合金钢B. 中碳中合金钢C. 高碳低合金钢D. 中碳低合金钢答案:A()25. 下列具有体心立方晶格的金属是A. 锌( Zn )B. 铝( l )C. α-e铁( 912o以下的铁)D. 镍( i )答案:C()26. 向工件表层同时渗入氮和碳,并以渗氮为主的化学处理工艺称为()A. 碳氮共渗B. 渗氮C. 氮碳共渗(软氮化)D. 渗碳答案:C()27. 牌号为T8的钢属于A. 碳素结构钢B. 碳素工具钢C. 合金工具钢D. 模具答案:B()28. 以下哪种方法是属于改变表面化学成分的方法()A. 激光相拟硬化B. 电子束相变硬化C. 离子注入D. 喷丸硬化答案:C()29. 用T10钢制冲模时,其预先热处理工艺为()A. 球化退火B. 表面淬火C. 调质D. 正火答案:A()30. 下列合金中,属于低透性冷作模具钢的是()A. CR8oV3i(R5)B. T8C. W18r4D. Cr12答案:B()31. 制作热锻模应该选用()牌号的钢A. 30B. Cr15C. 12D. 5rno答案:C()32. 平面状态下4%C的铁碳合金属于A. 过共晶白口铁B. 共晶白口铁C. 亚共晶白口铁D. 共析钢答案:C()33. 以下钢号那种不属于热锻模用钢()A. 4CrMnSiMoVB. 8Cr3C. 5CrNiMoD. 5CrMnMo答案:B()34. T10钢在以下哪种状态下硬度较低,有较好的切削加工性能。
工程材料与热加工复习资料-学生(含部分答案)
工程材料与热加工复习资料第1章材料的力学性能疲劳断口的三个区域。
疲劳源区、疲劳裂纹扩展区和最后断裂区三部分组成5.金属塑性的2个主要指标。
伸长率和断面收缩率6.金属的性能包括力学性能、_物理___性能、_化学_性能和__工艺_性能。
7.材料的工艺性能包括哪些?包括铸造性、焊接性、锻压性、切削性以及热处理性。
第2章金属的晶体结构与结晶二、问答题1.金属中常见的晶体结构有哪几种?(α-Fe、γ-Fe是分别是什么晶体结构)。
体心立方体晶格、面心立方体晶格、密排六方晶格。
α-Fe 是体心立方体晶格结构γ-Fe是面心立方体晶格结构晶体和非晶体的特点和区别。
2.实际晶体的晶体缺陷有哪几种类型?点缺陷、线缺陷、面缺陷。
3点缺陷分为:空位、间隙原子、置换原子4.固溶体的类型有哪几种?置换固溶体、间隙固溶体5.纯金属的结晶是由哪两个基本过程组成的?晶体的形成、晶体的长大6.何谓结晶温度、过冷现象和过冷度?纯金属液体在无限缓慢的冷却条件下的结晶温度,称为理论结晶温度金属的实际结晶温度低于理论结晶温度的现象称为过冷现象理论结晶温度与实际结晶温度的差叫做过冷度过冷度与冷却速度有何关系?结晶时冷却的速度越大,过冷度越大,金属的实际结晶温度就越低。
7.晶粒大小对金属的力学性能有何影响?在一般情况下,晶粒越细,金属的强度、塑性和韧性就越好。
细化晶粒的常用方法有哪几种?增加过冷度、变质处理、振动或搅拌8.什么是共析转变?在恒定温度下,有一特定成分的固相同时分解成两种成分和结构均不同的新固相的转变成为共析转变二、填空题1.珠光体是由___铁素体_____和____渗碳体_____组成的机械混合物(共析组织)。
2.莱氏体是由_____奥氏体___和____渗碳体_____组成的机械混合物(共晶组织)。
3.奥氏体在1148℃时碳的质量分数可达____2.11%______,在727℃时碳的质量分数为____0.77%___。
4. 根据室温组织的不同,钢可分为___共_____钢、____亚共____钢和____过共___钢。
工程材料与热处理第5章作业题参考答案
1.奥氏体晶粒大小与哪些因素有关?为什么说奥氏体晶粒大小直接影响冷却后钢的组织和性能?奥氏体晶粒大小是影响使用性能的重要指标,主要有下列因素影响奥氏体晶粒大小。
(1)加热温度和保温时间。
加热温度越高,保温时间越长,奥氏体晶粒越粗大。
(2)加热速度。
加热速度越快,过热度越大,奥氏体的实际形成温度越高,形核率和长大速度的比值增大,则奥氏体的起始晶粒越细小,但快速加热时,保温时间不能过长,否则晶粒反而更加粗大。
(3)钢的化学成分。
在一定含碳量范围内,随着奥氏体中含碳量的增加,碳在奥氏体中的扩散速度及铁的自扩散速度增大,晶粒长大倾向增加,但当含碳量超过一定限度后,碳能以未溶碳化物的形式存在,阻碍奥氏体晶粒长大,使奥氏体晶粒长大倾向减小。
(4)钢的原始组织。
钢的原始组织越细,碳化物弥散速度越大,奥氏体的起始晶粒越细小,相同的加热条件下奥氏体晶粒越细小。
传统多晶金属材料的强度与晶粒尺寸的关系符合Hall-Petch关系,即σs=σ0+kd-1/2,其中σ0和k是细晶强化常数,σs是屈服强度,d是平均晶粒直径。
显然,晶粒尺寸与强度成反比关系,晶粒越细小,强度越高。
然而常温下金属材料的晶粒是和奥氏体晶粒度相关的,通俗地说常温下的晶粒度遗传了奥氏体晶粒度。
所以奥氏体晶粒度大小对钢冷却后的组织和性能有很大影响。
奥氏体晶粒度越细小,冷却后的组织转变产物的也越细小,其强度也越高,此外塑性,韧性也较好。
2.过冷奥氏体在不同的温度等温转变时,可得到哪些转变产物?试列表比较它们的组织和性能。
3.共析钢过冷奥氏体在不同温度的等温过程中,为什么550℃的孕育期最短,转变速度最快?因为过冷奥氏体的稳定性同时由两个因素控制:一个是旧与新相之间的自由能差ΔG;另一个是原子的扩散系数D。
等温温度越低,过冷度越大,自由能差ΔG也越大,则加快过冷奥氏体的转变速度;但原子扩散系数却随等温温度降低而减小,从而减慢过冷奥氏体的转变速度。
高温时,自由能差ΔG起主导作用;低温时,原子扩散系数起主导作用。
机械工程材料与热加工工艺试卷
机械工程材料与热加工工艺试卷一、选择题(每题2分,共10分)1. 钢的含碳量一般介于_______。
A. 0.2%~0.5%B. 0.5%~1.7%C. 1.7%~2%D. 2%~3%2. 钢的淬火是为了提高材料的_______。
A. 弹性B. 韧性C. 硬度D. 强度3. 下列不属于金属材料的力学性能的是_______。
A. 弹性B. 塑性C. 硬度D. 导电性4. 关于金属的疲劳断裂,以下说法错误的是_______。
A. 疲劳断裂是由循环应力引起的B. 疲劳断裂的过程是裂纹形成、扩展和断裂三个阶段C. 高强度材料不易发生疲劳断裂D. 疲劳断裂具有突然性5. 关于焊接,下列说法错误的是_______。
A. 焊接是一种永久性连接方法B. 焊接过程通常包括熔化、结晶和冷却三个阶段C. 电弧焊是最常见的焊接方法之一D. 焊接不会改变母材的化学成分二、填空题(每空1分,共10分)1. 在金属材料的力学性能中,硬度表示材料抵抗_______或_______的能力。
2. 钢的热处理工艺一般包括加热、______、______和冷却四个阶段。
3. 在工业中常用的合金钢有不锈钢、______钢和______钢等。
4. 焊接时产生的焊接缺陷通常有焊接裂纹、______和______等。
5. 在选择机械工程材料时,我们通常需要考虑材料的物理性能、化学性能和工艺性能,其中工艺性能主要指材料的切削加工性能和______。
三、简答题(每题10分,共30分)1. 请简述钢的热处理工艺对材料硬度的影响。
2. 请解释金属的疲劳断裂的主要原因和影响因素。
3. 在机械工程中,为什么需要重视材料的工艺性能?其重要性体现在哪些方面?。
机械工程材料及热加工工艺试题及答案
机械工程材料及热加工工艺试题及答案一、名词解释: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、加工硬化:金属塑性变形后,强度硬度提高的现象。
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:晶粒尺寸通过细化处理,使得金属强度提高的方法。
二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法名称机床床身汽车后桥齿轮候选材料T10A,KTZ450-06,HT20040Cr,20CrMnTi,60Si2Mn选用材料HT20020CrMnTi热处理方法时效渗碳+淬火+低温回火最终组织P+F+G片表面Cm+M+A’心部F+MCm+M+A’Cm+M+A’T回Cm+M+A’F+Pa+SnSbAS回+G球滚动轴承GCr15,Cr12,QT600-2GCr15球化退火+淬火+低温回火锉刀9SiCr,T12,W18Cr4VT12球化退火+淬火+低温回火汽车板簧钻头桥梁滑动轴承耐酸容器发动机曲轴45,60Si2Mn,T10W18Cr4V,65Mn,201Cr13,16Mn,Q195H70,ZSnSb11Cu6,T860Si2MnW18Cr4V16Mn,ZSnSb1 1Cu6淬火+中温回火淬火+低温回火不热处理不热处理固溶处理等温淬火+高温回火Q235,1Cr18Ni9Ti,ZGMn131Cr18Ni9TiQT600-3,45,ZL101QT600-3三、(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。
工程材料与热加工考试复习题
工程材料与热加工考试复习题5、普通精度的GCrl5 滚动轴承套圈,硬度60-65HRC。
(1) 压力加工成形后、切削加工之前应进行什么豫备热处理?其作用是什么?(2) 该零件应采用何种最终热处理?有何作用?P162(1) 球化退火降低硬度,球化Fe3C,以利于切削,并为淬火作好组织准备。
(2) 淬火+低温退火淬火:获得高硬度M低温退火:去除脆性、应力,稳定组织。
6、用W18Cr4V W6Mo5Cr4V2Al 钢创造饨刀,其加工工艺路线为:下料一锻造毛坯一热处理①一机械加工一去应力退火一热处理②、③一磨削。
请指出其工艺过程路线中热处理方法、目的及组织。
热处理①为球化退火:消除锻造应力;降低硬度,利于切削加工;为淬火作组织准备。
组织:S+粒状碳化物热处理②为淬火:获得虬组织:M+未溶细粒状碳化物+大量残存A热处理③为高温回火(多次) :消除淬火内应力,降低淬火钢脆性;减少残存A 含量;具有二次硬化作用,提高热硬性。
最终组织:回火M+粒状合金碳化物+少量残存A7、机床床头箱传动齿轮,45 钢,模锻制坯。
要求齿部表面硬度52〜56HRC,齿轮心部应具有良好的综合机械性能。
其工艺路线为:下料一锻造一热处理①一机械粗加工一热处理②一机械精加工一齿部表面热处理③+低温回火一精磨。
指出热处理①、②、③的名称及作用热处理① :正火。
消除锻造应力;调整锻后的硬度,改善切削加工性能;细化晶粒,为淬火作好组织准备。
组织:S热处理② :调质(或者淬火加高温回火)。
获得良好的综合机械性能。
组织:回火s 热处理③ :齿部表面淬火。
获得M。
11、用20CrMnTi 钢创造汽车齿轮,要求齿面硬度为58〜62HRC,心部硬度为35〜40HRC。
其工艺路线为:下料一锻造一热处理①一机械加工一热处理②、③、④一喷丸一磨削(1) 指出热处理①、②、③、④的名称及作用(2) 齿轮表层和心部的最终组织是什么?P263用20CrMnTi 钢创造汽车变速箱齿轮,齿轮要求强韧性好,齿面硬度要求62〜64HRC,心部硬度为35〜40HRC。
工程材料第3、4章 习题
第3、4章习题一、名词解释珠光体奥氏体二、判断题1、金属在高温条件下的加工称为热加工。
2、含碳6.69%的铁碳合金,其室温平衡相为铁素体加渗碳体。
3、所有含碳量大于0.77%的铁碳合金平衡结晶后,其室温组织中均存在二次渗碳体。
4、珠光体与低温莱氏体的性能差别大是因为它们的组成相不同。
5、铁碳合金中的一次渗碳体与二次渗碳体在晶粒形貌和晶体结构上均相同。
6、在铁碳合金中,只有共析成分的合金结晶时才发生共析转变,形成共析组织。
7、铁碳合金的强度随含碳量的增加而增加。
8、在铁碳合金中,只有过共析钢的平衡组织才有二次渗碳体存在。
三、选择题1、室温下冷拉纯Sn,使之变形70%,问能否产生加工硬化?(纯Sn的熔点为232℃)a、能b、不能c、略有加工硬化d、不能肯定2、45钢的室温平衡相是a、铁素体+珠光体b、铁素体+珠光体+渗碳体c、铁素体+渗碳体d、珠光体+渗碳体3、退火状态下,T8钢的强度T12钢的强度。
a、大于b、等于c、小于d、略小于4、退火状态下,T12钢的强度低于T8钢的强度是因为a、T12的渗碳体量多b、T8钢不含二次渗碳体c、T8的组织是100%珠光体d、T12钢的二次渗碳体沿珠光体晶界分布5、45钢的室温平衡组织是a、铁素体+珠光体b、铁素体+珠光体+渗碳体c、铁素体+渗碳体d、珠光体+渗碳体四、填空1、纯铁的同素异构转变有。
五、正确画出铁—渗碳体相图,标出全部相组成物,并用示意图说明60钢的平衡结晶过程,计算其珠光体与铁素体的相对量。
六、正确画出铁—渗碳体相图,标出全部组织组成物,并用示意图说明T12钢的平衡结晶过程,计算其铁素体与渗碳体的相对量。
七、正确画出铁—渗碳体相图,标出各区域组织。
试说明随含碳量的增加,铁碳合金机械性能变化与平衡组织之间的关系。
八、正确画出铁—渗碳体相图,标出各区域组织。
指出图中ECF和PSK两条水平线的含义,写出相应的转变方程式,并用图示说明含碳量0.77%的合金平衡结晶过程。
工程材料与热处理第3章作业题参考答案
1.置换固溶体中,被置换的溶剂原子哪里去了?答:溶质把溶剂原子置换后,溶剂原子重新加入晶体排列中,处于晶格的格点位置。
2.间隙固溶体和间隙化合物在晶体结构与性能上的区别何在?举例说明之。
答:间隙固溶体是溶质原子进入溶剂晶格的间隙中而形成的固溶体,间隙固溶体的晶体结构与溶剂组元的结构相同,形成间隙固溶体可以提高金属的强度和硬度,起到固溶强化的作用。
如:铁素体F是碳在α-Fe中的间隙固溶体,晶体结构与α-Fe相同,为体心立方,碳的溶入使铁素体F强度高于纯铁。
间隙化合物的晶体结构与组元的结构不同,间隙化合物是由H、B、C、N等原子半径较小的非金属元素(以X表示)与过渡族金属元素(以M表示)结合,且半径比r X/r M>0.59时形成的晶体结构很复杂的化合物,如Fe3C间隙化合物硬而脆,塑性差。
3.现有A、B两元素组成如图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不相同,故在平衡态下固溶体的成分是不均匀的。
答:(1)错:Cu-Ni合金形成匀晶相图,但两者的原子大小相差不大。
(2)对:在同一温度下做温度线,分别与固相和液相线相交,过交点,做垂直线与成分线AB相交,可以看出与固相线交点处B含量高于另一点。
(3)错:虽然结晶出来成分不同,由于原子的扩散,平衡状态下固溶体的成分是均匀的。
4.共析部分的Mg-Cu相图如图所示:(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?答:Mg-Mg2Cu系的相组成物如下图:(α为Cu在Mg中的固溶体)Mg-Mg2Cu系的组织组成物如下图:(α为Cu在Mg中的固溶体,)在各区域中不会有纯Mg相存在,此时Mg以固溶体形式存在。
工程材料与热加工习题48学时答案
第一章金属材料的力学性能1.1由拉伸试验可以得出哪些力学性能指标?答案:1.强度指标:弹性极限,弹性模量;屈服强度(条件屈服强度);抗拉强度。
2.塑性指标:(1)断后伸长率;(2)断面收缩率1.2 常用的硬度测试方法有哪些?机械制造常用的硬度测试方法是什么?答案:1.常用硬度测试方法:压力法、划痕法、弹跳法。
2.机械制造常用硬度测试方法:压力法中的布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
1.3常见的工艺性能有哪些?答案:常见的工艺性能:1.热加工:铸造性能(流动性、收缩性);锻压性能(可锻性、变形抗力);焊接性能(可焊性);热处理性能(淬透性、淬硬性)。
2.冷加工:机械加工(切削加工)性能。
1.4 材料的综合性能通常是指什么?答案:强度、硬度、塑性和韧性都较好,也称为强韧性好。
第二章金属与合金的结构与结晶2.1 什么是过冷度?过冷度与冷速有何关系?过冷度与金属结晶后的晶粒大小有何关系?答案:理论结晶温度与实际结晶温度的差值;冷速越大,过冷度越大;过冷度越大,晶粒越小。
2.2 晶粒大小对金属的力学性能有何关系?简述在凝固过程阶段晶粒细化的途径。
答案:晶粒细小(细晶强化),强度、硬度高的同时,塑性、韧性也好;细化晶粒的途径:(1)提高冷速,增加过冷度;(2)变质处理(孕育处理),引入外来晶核;(3)搅拌、震动(物理方式、机械方式)。
2.3 什么是固溶体?什么是固溶强化?答案:溶质溶入溶剂,保持溶剂晶格类型的固态合金相;固溶强化:溶质溶入溶剂,产生晶格畸变,强度硬度升高。
2.4 什么是金属化合物?什么是弥散强化?答案:溶质溶入溶剂,形成不同于溶质和溶剂晶格的新的晶格类型的固态合金相;弥散强化:金属化合物颗粒(圆、小、均)规整、尺寸小,均匀分布在合金的基体上,强度、硬度升高。
2.5 金属材料常用的强化方法是什么?答案:细晶强化、固溶强化、弥散强化、时效强化、加工硬化(冷变形强化)。
2.6 金属晶体的缺陷有几类?分别是什么?位错与硬度和强度有何关系?一般机械零件强化是提高位错密度还是降低位错密度?为什么?答案:1.三类;2.点缺陷(间隙、空位和置换原子)、线缺陷(位错:刃型位错和螺型位错)和面缺陷(晶界和亚晶界);3.位错密度有一临界值,小于此临界值,位错密度越小硬度和强度越高;大于此临界值,位错密度越大硬度和强度越高;4.提高位错密度;通常条件下,提高位错密度实现容易,成本低。
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第1章材料力学性能(习题)一、选取题1.表达金属材料屈服强度符号是( B )。
A、;B、;C、;D、;1.金属材料在静载荷作用下,抵抗变形和破坏能力称为( C )。
A、塑性;B、硬度;C、强度;D、弹性;2.在测量薄片工件硬度时,惯用硬度测试办法表达符号是( B )。
A、HBS;B、HRC;C、HV;D、HBW;3.做疲劳实验时,试样承受载荷为( B )。
A、静载荷;B、交变载荷;C、冲击载荷;D、动载荷;二、填空题1.材料力学性能普通是指在载荷作用下材料抵抗(变形)或(断裂)能力。
2.金属塑性指标重要有(断后伸长率)和(断面收缩率)两种。
3.金属性能涉及(物理)性能、(化学)性能、(力学)性能和(工艺)性能。
4.惯用测定硬度办法有(布氏硬度测试法)、(洛氏硬度测试法)和维氏硬度测试法。
5.疲劳强度是表达材料经(无限次循环应力)作用而(不发生断裂)最大应力值。
6.材料工艺性能涉及(锻造性能)、(锻造性能)、(焊接性能)、(切削加工性能)、(热解决性能)等。
7.零件疲劳失效过程可分为(疲劳裂纹产生)、(疲劳裂纹扩展)、(瞬时断裂)三个阶段。
三、判断题1.拉伸实验可以测定材料强度、塑性等性能指标,因而材料力学性能都可以通过拉伸实验测定。
(×)2.用布氏硬度测试法测量硬度时,压头为钢球,用符号HBS表达。
(×)3.金属材料力学性能可以理解为金属材料失效抗力。
(×)4.材料断裂韧度不不大于材料应力场强度因子,材料宏观裂纹就会扩展而导致材料断裂。
(×)四、练习与思考1.阐明下列符号意义和单位。
(1)σe;(2)σs或σ0.2;(3)σb;(4)δ;(5)ψ;(6)σ-1;(7)A K;2.在测定强度指标时,σ0.2和σs有什么不同?3.拉伸试样原标距长度为50 mm,直径为10 mm。
实验后,将已断裂试样对接起来测量,标距长度为73 mm,颈缩区最小直径为5.1 mm。
试求该材料延伸率和断面收缩率值。
4.材料弹性模量E工程含义是什么?它和零件刚度有何关系?5.将6500 N力施加于直径为10 mm、屈服强度为520 MPa钢棒上,试计算并阐明钢棒与否会产生塑性变形。
6.塑性指标在工程上有哪些实际意义?7.下列材料或零件采用什么硬度测试法较适当?(1)锉刀;(2)黄铜轴套;(3)硬质合金刀片;(4)普通淬火钢;8.工程材料有哪些物理性能和化学性能?第2章金属晶体构造与结晶(习题)一、名词解释晶体、单晶体、多晶体、晶格、晶胞、晶粒、晶界、合金、组元、相、组织、共晶转变二、如果其他条件相似,试比较下列锻造条件下铸件晶粒大小:1.金属型锻造与砂型锻造。
2.高温浇注与低温浇注。
3.浇注时采用振动与不采用振动。
4.厚大铸件表面与心部。
三、问答题1.金属中常用晶体构造有哪几种?2.实际晶体晶体缺陷有哪几种类型?它们对晶体力学性能有何影响?3.固溶体与化合物有何区别?固溶体类型有哪几种?4.何谓金属结晶?纯金属结晶是由哪两个基本过程构成?5.何谓过冷现象和过冷度?过冷度与冷却速度有何关系?6.晶粒大小对金属力学性能有何影响?细化晶粒惯用办法有哪几种?7.什么是共晶转变?共晶转变有何特点?8.什么是共析转变?共晶转变与共析转变有何异同?第3章铁碳合金相图(习题)一、名词解释1. 铁素体;2. 奥氏体;3. 渗碳体;4.珠光体;5. 莱氏体;6. 低温莱氏体;7. 同素异晶转变;8. 铁碳合金状态图;二、填空题1.珠光体是由(F)和(Fe3C)构成机械混合物(共析组织)。
2.莱氏体是由(A)和(Fe3C)构成机械混合物(共晶组织)。
3.奥氏体在1148℃时碳质量分数可达(2.11%),在727℃时碳质量分数为(0.77%)。
4.依照室温组织不同,钢可分为(亚共析)钢、(共析)钢和(过共析)钢。
5.共析钢室温组织为(P);亚共析钢室温组织为(F+P);过共析钢室温组织为(P+Fe3CII )。
6.碳质量分数为(0.77%)铁碳合金称为共析钢,其奥氏体冷却到S点(727℃)时会发生(共析)转变,从奥氏体中同步析出(F)和(Fe3C)混合物,称为(P)。
7.奥氏体和渗碳体构成共晶产物称为(Ld),其碳质量分数为(4.3%)。
8.亚共晶白口铸铁碳质量分数为(2.11%~4.3%),其室温组织为(P+Fe3CII+Ld′)。
9.过晶白口铸铁碳质量分数为(4.3%~6.69%),其室温组织为(Ld′+Fe3CI )。
10.过共析钢碳质量分数为(0.77%~2.11%),其室温组织为(P+Fe3CII )。
11.亚共析钢碳质量分数为(0.0218%~0.77%),其室温组织为(F+P)。
三、选取题1.铁素体为( A )晶格,奥氏体为( B )晶格,渗碳体为( D )晶格。
A、体心立方;B、面心立方;C、密排六方;D、复杂;2.Fe-Fe3C状态图上ES线,用代号( B )表达,PSK线用代号( A )表达。
A、A1;B、A cm;C、A3;D、其他;3.Fe-Fe3C状态图上共析线是( C ),共晶线是( A )。
A、ECF线;B、ACD线;C、PSK线;D、GSK线四、判断题1.金属化合物特性是硬而脆,莱氏体性能也是硬而脆,故莱氏体属于金属化合物。
(×)2.渗碳体碳质量分数为6.69%。
(√)3.Fe-Fe3C状态图中,A3温度是随碳质量分数增长而上升。
(×)4.碳溶于α-Fe中所形成间隙固溶体称为奥氏体。
(×)五、简答题1.何为金属同素异构转变?试画出纯铁结晶冷却曲线和晶体构造变化图。
2.简述碳质量分数为0.4%和1.2%铁碳合金从液态冷却至室温时结晶过程。
3.把碳质量分数为0.45%钢和白口铸铁都加热到高温(1000~1200℃),能否进行锻造?为什么?第4章钢热解决(习题)1.何谓钢热解决?惯用热解决工艺有哪些?2.简述共析钢加热时奥氏体形成过程。
3.为什么要控制奥氏体晶粒大小?如何控制奥氏体晶粒大小?4.解释下列名词:(1) 珠光体、索氏体、托氏体、贝氏体、马氏体;(2) 奥氏体、过冷奥氏体、残存奥氏体;(3) 退火、正火、淬火、回火、表面淬火;(4) 临界淬火冷却速度(v c)、淬透性、淬硬性;(5) 单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火。
5.珠光体类型组织有哪几种?它们形成条件、组织形态和性能方面有何特点?6.影响C曲线重要因素有哪些?试比较共析纲、亚共析钢和过共析钢C曲线。
7.简述贝氏体组织特性和性能特点。
8.马氏体组织有哪两种?它们与钢化学成分有何关系?组织形态和性能方面有何特点?9.生产中惯用退火办法有哪几种?各合用于什么场合?10.甲、乙两厂生产同一批零件,材料均选用45钢,硬度规定为220~250HBS,其中甲厂采用正火,乙厂采用调质,都达到硬度规定。
试分析甲、乙两厂产品组织和性能差别。
11.某活塞用45钢制造,由于形状复杂,按正常淬火加热温度(840℃)加热后水冷,大概有40%浮现淬火裂纹。
请分析因素并改进该工件淬火工艺。
12.一块厚度为5 mm45钢钢板,先经840℃加热淬火,硬度为55HRC,随后从一端加热,依托热传导,使钢板上各点达到如图4-29所示温度。
试问:(1) 各点部位组织是什么?(2) 整个钢板自图示各温度缓冷到室温后各点部位组织是什么?(3) 整个钢板自图示各温度水淬快冷到室温后各点部位组织是什么?图4-29 题12图13.举例阐明钢淬透性、淬硬深度和淬硬性三者之间区别。
14.分析单液淬火、双液淬火、分级淬火、贝氏体等温淬火等办法对淬火应力带来影响。
15.试为如下钢件选取预先热解决工艺:(1) 20CrMnTi汽车变速箱齿轮锻造毛坯(晶粒粗大);(2) T12锻造后有网状渗碳体;(3) T12钢锉刀毛坯改进切削加工性和热解决工艺性能。
16.回火目是什么?淬火钢在回火过程中显微组织发生哪些变化?17.什么叫回火脆性?生产中如何防止回火脆性?18.分析如下说法与否对的,并阐明理由。
(1) 钢淬火冷却速度愈快,所获得硬度愈高,淬透性也愈好。
(2) 钢合金元素越多,淬火后硬度越高。
(3) 淬火钢回火后性能重要取决于回火后冷却速度。
19.何谓表面热解决?表面淬火目是什么?惯用表面淬火有哪几种?20.感应加热表面淬火加热原理是什么?淬火后淬透层深度与什么关于?21.渗碳重要目是什么?试分析20钢渗碳缓慢冷却后表层和心部组织,以及渗碳缓慢冷却后,加热到780℃淬火、180℃回火后表层和心部组织。
22.渗氮后性能特点是什么?渗氮后为什么不进行淬火?23.比较钢经表面淬火、渗碳淬火、渗氮热解决后性能和应用范畴等方面有何不同。
24.某一用40Cr钢制造齿轮,其加工路线如下:备料→锻造→正火→机械粗加工→调质→机械精加工→高频感应加热表面淬火与低温回火→磨削。
请阐明各热解决工序目及热解决后显微组织。
第5章工业用钢(习题)一、选取题1.40MnB钢中,微量元素B作用是( B )。
A、强化铁素体;B、提高淬透性;C、提高淬硬性;D、提高回火稳定性;2.欲要提高铬镍不锈钢强度,重要采用( B )。
A、时效强化办法;B、固溶强化办法;C、冷加工硬化办法;D、马氏体强化办法;3.20CrMnTi钢依照其组织和力学性能,在工业上重要作为一种( A )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;4.大多数合金元素均在不同限度上有细化晶粒作用,其中细化晶粒作用最为明显有( C )。
A、Mn、P;B、Mn、Ti;C、Ti、V; D.V、P5.除( A )元素外,其他合金元素溶于奥氏体后,均能增长过冷奥氏体稳定性。
A、Co; B.Cr; C.Mn; D.Ti;6.用40Cr钢制造齿轮,锻造后典型热解决工艺应是( A )。
A、调质解决;B、高温回火;C、完全退火;D、正火解决;二、指出下列各钢牌号名称及各符号含义08 45 65Mn T12A ZG230-450 Q235A Q345 40Cr 20CrMnTi 60Si2Mn GCr9 CrWMn 9SiCr Cr12MoV W6Mo5Cr4V2 3Cr2Mo 1Cr13 0Cr19Ni9 4Cr9Si2 ZGMn13三、填空题1.高速工具钢经高温淬火加多次回火后,具备很高(硬度)和较好(耐磨性)。
2.不锈钢按其金相显微组织不同,惯用有如下三类:(马氏体型不锈钢)、(铁素体型不锈钢)和(奥氏体型不锈钢)。
3.含碳量对钢性能影响很大,低碳钢、中碳钢和高碳钢含碳量分别为(≤0.25%)、(0.25%~0.60%)、(≥0.60%)。
4.钢中常存杂质元素为(Mn)、(Si)、(S)、(P),钢质量级别重要以(S)和(P)多少划分。
5.合金钢按重要用途可分为(合金构造钢)、(合金工具钢)、(特殊性能钢)三大类。