第十一章 工业用钢
第六章 工业用钢(含答案)
第六章金属材料一、填空题（在空白处填上正确的内容）1、合金工具钢的牌号与合金结构钢的区别仅在于用一位数字来表示钢中平均含碳量的________，当含碳量________时，则不予标出。
答案：千分之几、大于或等于1.0%2、影响铸铁石墨化的主要因素是铸铁的________和________。
答案：化学成分、冷却速度3、黄铜是________合金。
答案：铜锌4、调质钢的碳含量为0.25～0.5％，主加元素通常为Cr、________、Si、________，辅加元素的作用分别为：Mo、W、V、Ti、B，热处理原则为________。
答案：Ni、Mn、淬火＋高温回火5、在机械制造中常用的特殊性能钢有________钢、耐热钢和________钢。
答案：不锈、耐磨6、铝合金按其成分和工艺特点分为形变铝合金和________。
答案：铸造铝合金7、碳钢的________可以满足一般机械和工具的要求，故在机械制造中应用广泛。
答案：力学性能8、影响铸铁石墨化主要因素是铸铁的________和________。
答案：化学成分、冷却速度9、合金调质钢的含碳量在________之间，合金调质钢的典型热处理工艺是________，处理后获得________组织，使零件具有优良的综合力学性能。
）答案：0.25%～0.5%、调质处理（淬火+高温回火）、回火索氏体（S回10、磷在常温下能溶入铁素体，使钢的强度、硬度增加，但塑形和韧性显著下降，尤其在低温更为严重。
这种在低温时使钢严重变脆的现象叫________。
答案：冷脆11、从不锈钢合金化原理来看，要提高金属的抗蚀能力，一方面要尽量使合金________，另一方面是________。
答案：呈单一的均匀的组织、提高合金的电极电位12、铝合金按其成分和工艺特点分为形变铝合金和________。
答案：铸造铝合金13、铸铁中的碳和硅是________（促进或阻碍）石墨化的元素，锰是________（促进或阻碍）石墨化的元素。
第六章__工业用钢
第六章工业用钢第一节钢的分类及编号一、钢的分类0、按化学成分分2、按质量分钢的质量是以磷、硫的含量来划分的。
1、分为普通质量钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢.2、根据现行标准，各质量等级钢的磷、硫含量如下：3、按冶炼方法分4、按金相组织分5、按用途分二、钢的编号4、我国钢材的编号是采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法。
5、采用汉语拼音字母表示钢产品的名称、用途、特性和工艺方法时，一般从代表钢产品名称的汉字的汉语拼音中选取第一个字母.常用钢产品的名称、用途、特性和工艺方法表示符号（GB/T 221—2000）6、1、碳素结构钢和低合金高强度钢7、Q+最低屈服强度值+质量等级符号+脱氧方法符号8、Q表示“屈服强度”；屈服强度值单位是MPa；9、质量等级符号为A、B、C、D、E。
由A到E，其P、S含量依次下降，质量提高。
10、低合金高强度结构钢都是镇静钢或特殊镇静钢，其牌号中没有表示脱氧方法的符号。
如Q345C。
11、根据需要，低合金高强度结构钢的牌号也可以采用两位阿拉伯数字（表示平均含碳量的万分之几）和化学元素符号，按顺序表示，如16Mn。
12、2、优质碳素结构钢13、牌号用两位数字表示。
14、这两位数字表示钢平均含碳量的万分之几。
15、如45钢—平均含碳量为万分之四十五（即0.45%）的优质碳素结构钢。
16、*说明：17、①含Mn量为0.7~1.0%时，在两位数字后加元素符号“Mn”，如40Mn。
18、3、合金结构钢和合金弹簧钢19、两位数字（表示平均含碳量的万分之几）+合金元素符号+该元素百分含量数字+……20、当合金元素的平均含量小于1.50%时，只标元素符号，不标含量；21、当合金元素的平均含量为1.50~2.49%、2.50~ 3.49%、3.50~4.49%、4.50~5.49%、……时，在相应的合金元素符号后标2、3、4、5 ……等数字。
如20CrNi3。
22、高级优质钢在牌号后加字母A，如60Si2MnA。
汽车机械基础课件 第11章 非金属材料
2024/9/2
汽车机械基础
a ) 方向盘及仪表盘图
2024/9/2
b )汽车内饰
汽车机械基础
c )汽车前保险杠罩
d)车灯
2024/9/2
汽车机械基础
• 11.1.2 橡胶
• 橡胶是具有高弹性的有机高分子材料。 • 具有高的弹性，优良有伸缩性能，优异的吸振性和绝缘
性，以及良好的耐磨性、隔音性和电绝缘能力，所以用 途极广；橡胶的主要缺点是易于老化。 • 橡胶分为天然橡胶和合成橡胶两大类。 • 在机械工业和汽车工业中，橡胶的用途有： （1）动、静密封件，如旋转轴密封、管道接口密封； （2）减振防振件，如机座减振垫片、汽车底盘橡胶弹簧； （3）传动件，如三角皮带； （4）运输胶带、管道； （5）电线、电缆和电工绝缘材料； （6）各种轮胎。
本低广泛用于日用品和农用的塑料。主要品种有聚乙烯、 聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、ABS塑料、酚醛塑料等。 它们的产量约占塑料总产量的3/4以上。 • 工程塑料是工程结构和设备中应用的塑料。一般强度、 刚度和韧性较好，且耐高温、耐辐射、耐腐蚀，绝缘性 能良好，因而能代替金属制作某些机械结构件。这类塑 料主要有聚甲醛、聚酰胺（尼龙）、聚碳酸脂、ABS塑 料等四种。在实际应用中，工程塑料和通用塑料并没有 严格的界限。
2024/9/2
汽车机械基础
2024/9/2
a)车用皮带
b)车用密封圈
汽车机械基础
11.2 陶瓷材料
• 11.2.1 陶瓷的分类 • 11.2.2 陶瓷的性能及用途
2024/9/2
汽车机械基础
• 11.2.1 陶瓷的分类
• 陶瓷按成分和用途，可分为普通陶瓷、特种陶瓷和金属 陶瓷三大类。
《钢结构设计规范》-(GB50017-2014)
钢结构设计规范第一章总则第1.0.1条为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本规范。
第1.0.2条本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计。
第1.0.3条本规范的设计原则是根据《建筑结构设计统一标准》(CBJ68-84)）制订的。
第1.0.4条设计钢结构时，应从工程实际情况出发，合理选用材料、结构方案和构造措施，满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求，宜优先采用定型的和标准化的结构和构件，减少制作、安装工作量，符合防火要求，注意结构的抗腐蚀性能。
第1.0.5条在钢结构设计图纸和钢材订货文件中，应注明所采用的钢号（对普通碳素钢尚应包括钢类、炉种、脱氧程度等）、连接材料的型号（或钢号）和对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。
此外，在钢结构设计图纸中还应注明所要求的焊缝质量级别（焊缝质量级别的检验标准应符合国家现行《钢结构工程施工及验收规范》）。
第1.0.6条对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计，尚应符合国家现行有关规范的要求。
第二章材料第2.0.1条承重结构的钢材，应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质。
承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉3号钢（沸腾钢或镇静钢）、16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢，其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》、《低合金结构钢技术条件》和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。
第2.0.2条下列情况的承重结构不宜采用3号沸腾钢:一、焊接结构：重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，冬季计算温度等于或低于－20℃时的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，以及冬季计算温度等于或低于－30℃时的其它承重结构。
二、非焊接结构：冬季计算温度等于或低于－20℃时的重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构。
注：冬季计算温度应按国家现行《采暖通风和空气调节设计规范》中规定的冬季空气调节室外计算温度确定，对采暖房屋内的结构可按该规定值提高10℃采用。
机械工程材料 第五、六章 工业用钢和铸铁
相当于是在Q235的基础上多添加了0.6～0.8%的 Mn。 3应用 桥梁钢构、船用钢板、车用钢板等。
5-3
南京长江大桥中的钢结构
上海卢浦大桥
5-3
5-3
“利丰南海”—2005年温州地区造 船企业在本土建造的第一艘万吨级 （11000T）国际航线集装箱船
温州船舶建造企业制造—2.3万吨散货 船瑞盛10号，2007年12月25日上午在乐清市 七里港顺利下水
5-1
合金工具钢
用“数字＋元素符号＋数字”表示
例：
9 Mn 2
表示该钢含有钒元素，平均wV小于 1.5% 表示该钢含有锰元素，平均wMn为2%
V
表示wC的千分之几
滚动轴承钢
用“G＋数字”表示
例： G
Cr 1 5
表示该钢含有铬元素，平均wCr为1.5%
“滚动轴承钢”的汉语拼音字头
5-1
不锈钢
第五章 工业用钢
钢的分类、编号、杂质元素 结构钢、工具钢、特殊性能钢
5-1
钢 ：以铁为主要元素，碳一般在2.11%以下并含有其他元素的材料
工业用钢中的元素： 主要元素：碳； 常存元素：锰、硅、硫、磷； 偶存元素：铜、钛、钒、稀土元素； 隐存元素：氧、氢； 合金元素：铬、镍、钨、钼、钒、钛、锰、硅、铜、磷 等。 （Si、Mn、Cr、Ni、W、Mo、V、Ti、Al、Cu、Co、 N、B、RE；）
wMn对区的影响
wCr对区的影响
5-2
3、合金元素对钢的热处理的影响
①对奥氏体化的影响 除Ni、Co外，大多数合金元素都延缓钢的奥氏体化过程。 它们阻碍C、Fe的扩散，因此合金钢的A化温度较高、时间较长。 ②对奥氏体晶粒度的影响 除Mn外，几乎所有合金元素都细化晶粒。 以碳化物的细化晶粒效果最显著，阻碍晶界的迁移，从而阻止晶粒长大。 ③对钢的淬透性的影响 除Co外，大多数合金元素，都提高淬透性。 ④对钢的回火稳定性的影响
金属学与热处理(哈尔滨工业大学_第二版)课后习题答案_附总复习提纲加习题
第六章1.试用多晶体的塑性变形过程说明金属晶粒越细强度越高、塑性越好的原因是什么？2.答：由Hall-Petch 公式可知，屈服强度σs 与晶粒直径平方根的倒数 d v2呈线性关系。
在多晶体中，滑移能否从先塑性变形的晶粒转移到相邻晶粒主要取决于在已滑移晶粒晶界附近的位错塞积群所产生的应力集中能否激发相邻晶粒滑移系中的位错源，使其开动起来，从而进行协调性的多滑移。
由τ=nτ0知，塞积位错数目n越大，应力集中τ越大。
位错数目n与引起塞积的晶界到位错源的距离成正比。
晶粒越大，应力集中越大，晶粒小，应力集中小，在同样外加应力下，小晶粒需要在较大的外加应力下才能使相邻晶粒发生塑性变形。
在同样变形量下，晶粒细小，变形能分散在更多晶粒内进行，晶粒内部和晶界附近应变度相差较小，引起的应力集中减小，材料在断裂前能承受较大变形量，故具有较大的延伸率和断面收缩率。
另外，晶粒细小，晶界就曲折，不利于裂纹传播，在断裂过程中可吸收更多能量，表现出较高的韧性。
2.金属材料经塑性变形后为什么会保留残留内应力？研究这部分残留内应力有什么实际意义？金属材料经塑性变形后为什么会保留残留内应力？研究这部分残留内应力有什么实际意义？答：残余内应力存在的原因1）塑性变形使金属工件或材料各部分的变形不均匀，导致宏观变形不均匀；2）塑性变形使晶粒或亚晶粒变形不均匀，导致微观内应力；3）塑性变形使金属内部产生大量的位错或空位，使点阵中的一部分原子偏离其平衡位置，导致点阵畸变内应力。
实际意义：可以控制材料或工件的变形、开裂、应力腐蚀；可以利用残留应力提高工件的使用寿命。
3.何谓脆性断裂和塑性断裂，若在材料中存在裂纹时，试述裂纹对脆性材料和塑性材料断裂过程中的影响。
答：塑性断裂又称为延性断裂，断裂前发生大量的宏观塑性变形，断裂时承受的工程应力大于材料的屈服强度。
在塑性和韧性好的金属中，通常以穿晶方式发生塑性断裂，在断口附近会观察到大龄的塑性变形痕迹，如缩颈。
工业用钢
第一节 钢材及其生产过程
一、钢铁材料的生产过程 铁矿石 生铁 钢钢锭） 铸铁
1、生铁的冶炼
原料：铁矿石 燃料：焦炭 熔剂：石灰石 设备：高炉
型材
（钢板、型 钢、钢管）
2、钢的冶炼
原料：生铁、废钢 燃料：焦炭
轧制、挤压、拉 拔、锻造等压力 加工方法
熔剂：石灰石；氧化剂，脱氧剂 设备：电弧炉
第5章 工业用钢
合金工具钢的种类及牌号
(1) 低合金刃具钢 （如：9SiCr 、9Mn2V） 最高工作温度不超过300 ℃。 ① 高碳：碳质量分数为0.9%--1.1%，以保证高硬度和高耐磨性。 ② Cr、Mn、Si主要是提高钢的淬透性，Si还能提高钢的回火稳定性； W、V能提高硬度和耐磨性，并防止加热时过热，保持细小的晶粒。
第5章 工业用钢
2、合金量具钢
用途：量具用钢用于制造各种测量工具，如卡尺、千分尺、块规。 螺 纹 规
游 标 卡 尺
千 分 尺
性能要求：(1) 高硬度（大于56 HRC）和高耐磨性； (2) 高尺寸稳定性，在存放和使用过程中，尺寸不发生变化。
第5章 工业用钢
3、合金模具钢
合金模具钢按其用途分为冷作模具钢和热作模具钢两大类。 冷作模具钢 用途：冷模具用于制造 各种冷冲模、冷镦模、冷挤 压模和拉丝模等，工作温度 不超过200 ℃～300 ℃。
拨 叉
第5章 工业用钢
3、合金调质钢
含碳量为0.25%--0.5%,主加元素为Cr、Mn、Si、Ni等以提 高淬透性和强化铁素体.调质钢具有良好的综合力学性能。
曲轴
连杆
合金调质钢广泛用于制造汽车、拖拉机、机床和其它机 器上的各种重要零件，如齿轮、轴类件、连杆等。
机械制造基础-第5章 工业用钢
合金元素的平均含量的百分数， 小于1.5％时，不标数字。
钢的平均含碳量的万分数
2021年4月8日12时23分
7
（7）合金工具钢的牌号 数字+元素符号+数字
合金元素的平均含量的百分数， 小于1.5％时，不标数字。
用一位数字表示平均含碳量的千 分数，超过1.0％时不标。
例 9Cr2—平均含碳量为0.9％ CrWMn--平均含碳量大于1.0％
第5章 工业用钢
5.1 钢的综述 5.1.1 钢的分类、编号和成分特点 1.钢的分类 ❖ 按化学成分分：碳素钢、合金钢两大类。 ❖ 按用途分：结构钢、工具钢和特殊性能钢三
类。 ❖ 按质量分：普通钢、优质钢、高级优质钢和
特级优质钢四类。
2021年4月8日12时23分
1
2021年4月8日12时23分
2
YT5、 YT15、 YT30(数字 表示TiC含 量的百分数)
其耐热性，耐磨性均优
于YG类，但韧性较差。 TiC含量愈多，则耐热 性、耐磨性愈高，韧性
适用加工一般 钢件
愈小。
类 冶金制品
【由 WC、 TiC、
TaC （N bC） 202和1年4月8日12时23分 Co
YW1、 YW2
兼有YG、YT类的大部 分优良性能，被称为通 用合金，但价高
1）合金元素与铁作用形成固溶体
合金元素可以溶入α-Fe或γ-Fe中，形成含合金元素的铁 素体或奥氏体。合金元素的溶入，将导致铁素体或奥氏体 的晶格畸变，产生固溶强化。硅、锰、铬、镍等元素对铁 素体的强化效果显著。
2）合金元素与碳作用形成合金碳化物
大多数合金元素能与碳作用形成合金碳化物，熔点高、 硬度高、不易分解，呈颗粒状分布在晶界上，可细化晶 粒，提高钢的强度和硬度。
工业设计史 第十一章
1969年阿兰.琼斯设计的桌椅
特点：下面是一个极为逼真跪着的半裸女雕像，她用脊背托着一块玻璃桌面。
穆多什设计的儿童椅
特点：具有廉价和表现性 强烈的双重“波普”特征， 以斑点为表面装饰图案， 用纤维板做成，采用叠纸 技术制作，看起来像纸制 品。
特点：一反传统家具和 正统现代家具追求高质 量和天长地久的观念， 以“用完扔掉，以新代 旧”的设计态度表现一 个短暂时代的心声。
意大利青年设计 师于1967合作设 计的第一件可膨 胀式椅
特点：座椅成本低，用途多，能够 满足“任何形体、任何地点、任何 地表”的需要，中间的填充料有些 像设计师公司的塑料垃圾，据制造 商说，是由1200万个小塑料球组成 的。即使销售不出去，由于不需要 新的技术，昂贵的机器、工具或模 具，所以不用投入。金。
伯纳德-屈米的设计作品之一
伯纳德-屈米的设计作品之二
-
伯 纳 德 屈 米 的 设 计 作 品 之 一
拉·维莱特公园
屈米的理论： 点：茶室、临时托儿所、咨询处等； 线：空中步道、林荫大道、弯曲小径； 面：地面上大片的铺地、大型建筑、 大片草坪和水体等。 公园在结构上由点、线、面三个互不 关联的要素体系相互叠加而成。
”
古根海姆博物馆特点：
（1）占地面积2.4万平方米，主体建筑体量 异常复杂弯曲，到处存在难以名状的弯曲流 动的建筑分体。
（2）整个建筑中找不到两件完全相同的内 部钢构件。
（3）外表完全被钛板覆盖，整个设计几乎 不用图纸，完全由电脑计算和设计。
（4）体块的分割、碰撞和穿插，造成了一 种极富力感的新空间表现。
“解构主义”理论核心：对于结构 本身的反感，认为符号本身已经能 够反映真实，对于单独个体的研究 比对于整体结构的研究重要。
第十一章排架结构
两铰（或三铰）拱屋架
主要构件的选型
桁架式屋架 ：当厂房跨度较大时，采用桁架式屋架较经济，它在 单层厂房中应用非常普遍。桁架式屋架的矢高和外形对屋架受力 均有较大影响，一般取高跨比为1/6~1/8较为合理，其外形有三角 形、拱形、梯形、折线形等几种。
围护结构 —— 系梁、基础梁等构件。这些构件所承受的荷载，主要是墙
体和构件的自重以及作用在墙面上的风荷载
结构组成
单层厂房结构中，纵向平面排架和横向平面排架间主要通过屋盖结构和 支撑体系相连接而形成空间结构，各构件及其作用为
单层厂房结构构件及其作用
构件名称
构件作用
承受屋面构造层自重、屋面活荷载、雪荷载、积 屋面板 灰荷载以及施工荷载等，并将它们传给屋架（屋
横向平面排架组成及荷载图
结构组成
由连系梁、吊车梁、纵向柱列、柱间支撑和基础等构件组
成的纵向平面骨架。作用是保证厂房结构的纵向稳定性和
纵向排架 ——
刚度，承受吊车纵向水平荷载、纵向水平地震作用、温度
结构
应力以及作用在山墙及天窗架端壁并通过屋盖结构传来的
纵向风荷载等
纵向平面排架 组成及荷载图
位于厂房的四周，包括纵墙、横墙（山墙）、抗风柱、连
过梁
基础梁
吊车梁
基础
构件作用
厂房的围护构件，承受风荷载及其自重
连系纵向柱列，增强厂房的纵向刚度，并将风荷载 传递给纵向柱列，同时还承受其上部墙体的重量 加强厂房的整体刚度，防止由于地基不均匀沉降或 较大振动荷载引起的不利影响 承受门窗洞口上部墙体的重量，并将它们传给门窗 两侧墙体 承受围护墙体的重量，并将它们传给基础 承受吊车竖向和横向或纵向水平荷载，并将它们分 别传给横向或纵向排架 承受柱、基础梁传来的全部荷载，并将它们传给地 基
第11章_现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖
2）
③ 荷载取值
荷载：主梁自重及次梁传来的集中荷载
11.2 现浇整体式单向板肋形梁楼盖
（二） 单向板肋梁楼盖的设计 确定计算简图及进行荷载计算
当跨差≤10%时，按等跨计算。 各跨荷载相同，跨数超过五跨的等跨等截面连续梁，除两边第1、 2跨外，所有中间各跨的内力十分接近，为简化计算，中间跨均以 第三跨代表。 对于超过五跨的多跨连续梁、板，可按五跨计算内力；不足五 跨的，则按实际跨数计算。
次梁抗扭刚度对板的影响
11.2 现浇整体式单向板肋形梁楼盖
（二） 单向板肋梁楼盖的设计 确定计算简图及进行荷载计算 2）
⑤
折算荷载
采用增大永久荷载和减小可变荷载的办法，以折算荷载代替实 际荷载近似地考虑这一约束影响。 板 次梁
1 g g q 2
q
1 q 2
1 g g q 4
l / b 2 时，应按双向板计算； 2 l / b 3 时，宜按双向板计算；按沿短边方向受力的单向板计算 时，应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋； l / b 3 时，可按沿短边方向受力的单向板计算。
注： l －长边长度；b －短边长度
11.2 现浇整体式单向板肋形梁楼盖
（一） 单向板与双向板
单向板与双向板
单向板肋形楼盖构造简单、施工方便；双向板肋形楼 盖较单向板受力好、板的刚度好，但构造较复杂、施工不 够方便。
11.2 现浇整体式单向板肋形梁楼盖
（二） 单向板肋梁楼盖的设计 基本设计步骤
1
确定结构 布置方案 ，确定板 厚和主、 次梁的截 面尺寸
2
确定结构 计算简图 并进行荷 载计算
3
2）
跨度 跨数
④ 计算跨度和跨数
工程材料与成形工艺基础 课件说明 各章思考题及思考题答案_OK
• 答：参見教材P33。
• 4-12.什么是回火?回火工艺的分类、目的、组织与应用是什么?
• 答：参見教材P27。
• 4-13. 什么叫调质处理?调质处理获得什么组织?
• 答：参見教材P34。
• 4-14. 什么叫表面热处理?常用的表面热处理有哪些?
• 答：参見教材P34。
• 4-15.什么叫火焰加热表面淬火?目的是什么?有哪些特点?用于什么场合?
《工程材料与成形工艺基础》 课件
课件主编：赵海霞 付平 技术支持：张丽敏 主 审：孟庆东
化学工业出版社
1
《工程材料与成形工艺基础》
• 开本：16开 • 定价：28.00元 • 2008年9月化学工业出版社出版 • 编辑联系方式 化学工业出版社 机械电气分社 王清颢（hao） 地址：北京东城区青年湖南街13号
胜(各章学习指导；试题庫)。 另外，张丽敏、滕腾也参加了课件中部分图、表的校正，汇总等工作。 课件由孟庆东教授审阅。在编写过程中得到各位编者所在学校领导、老师的大力支持，参阅、借用了许多
同类课件的资料，在此一一表示衷心的感谢。 编者企望电子课件能对采用此教材的师生的教与学有所邦助。但由于编者水平有限，经验不足，加之时间
的目的及适用范围。
• 10.表面热处理的概念。
15
思考题与习题
• 4-1.什么是热处理？热处理的目的是什么? • 答：参見教材P27。 • 4-2.马氏体与贝氏体转变有哪些异同点? • 答：参見教材P31。 • 4-3.试述影响C曲线形状和位置的主要因素。 • 答：参見教材P30。 • 4-4.马氏体的硬度主要取决于什么?说明马氏体具有高硬度的原因。 • 答：参見教材P31-32。 • 4-5.珠光体、贝氏体和马氏体的组织和性能有什么区别? • 答：参見教材P30-32。 • 4-6.什么是残余奥氏体?它会引起什么问题? • 答：参見教材P27。 • 4-7.什么是退火热处理?常用的退火分为哪几种?各有何特点? • 答：参見教材P27。
金属学与热处理第十一章铸铁习题与思考题
金属学与热处理第十一章铸铁习题与思考题(一)填空题1．碳在铸铁中的存在形式有和2．影响铸铁石墨化最主要的因素是和3．根据石墨形态，铸铁可分为、、和4根据生产方法的不同，可锻铸铁可分为和5球墨铸铁是用一定成分的铁水经和后获得的石墨呈的铸铁。
6HT350是的一个牌号，其中350是指为7KTH300－06是的一个牌号，其中300是指为；06是指为8．QT1200—01是的一个牌号，其中1200是指为；01是指为9普通灰口铸铁按基体的不同可分为、、其中以的强度和耐磨性最好。
10．可锻铸铁按基体的不同可分为和11球墨铸铁按铸态下基体的不同可分为、和12．球墨铸铁经等温淬火其组织为13铸铁（除白口铸铁外）与钢相比较，其成分上的特点是和高，其组织上的特点是14球墨铸铁的强度、塑性和韧性较普通灰口铸铁为高，这是因为15生产变质铸铁常选用和作为变质剂。
16．生产球墨铸铁常选用和作为球化剂。
17生产可锻铸铁的方法是18灰口铸铁铸件薄壁处（由于冷却速度快）出现组织，造成困难，采用克服之。
19铸铁具有优良的性、性、性和性。
20普通灰口铸铁软化退火时，铸铁基体中的全部或部分石墨化，因而软化退火也叫做退火。
21．球墨铸铁等温淬火的目的，是提高它以及和22铸铁件正火的目的是提高和，并为表面淬火做好组织准备。
23灰口铸铁经正火处理，所获得的组织为24球墨铸铁的淬透性比较好，一般件采用淬，形状简单硬度要求较高时采用淬。
25．普通灰口铸铁软化退火的主要目的是和（二)判断题1．可锻铸铁在高温状态下可以进行锻造加工2．铸铁可以经过热处理来改变基体组织和石墨形态3．可以通过热处理的方法获得球墨铸铁4．共析反应时形成共析石墨(石墨化)不易进行5．利用热处理方法来提高普通灰口铸铁的机械性能其效果较显著6．可以通过热处理方法提高球墨铸铁的机械性能其效果较显著7．灰口铸铁的抗拉强度、韧性和塑性均较钢低得多，这是由于石墨存在，不仅割裂了基体的连续性，而且在尖角处造成应力集中的结果8．碳全部以渗碳体形式存在的铸铁是白口铸铁9．由于石墨的存在，可以把铸铁看成是分布有空洞和裂纹的钢10．含石墨的铸铁具有低的缺口敏感性11．含石墨的铸铁切削加工性比钢差，所以切削薄壁、快冷的铸铁零件毛坯时容易崩刃。
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第十一章工业用钢(一)填空题1．决定钢的性能最主要的元素是。
2．硫存在钢中，会使钢产生，磷存在钢中会使钢产生。
3．碳钢中的有益元素是、，碳钢中的有害杂质是。
4．碳钢按质量分为、、三类，它们的主要区别在于钢中、杂质的含量不同。
5．碳钢按w(C)分为、、三类，其w(C)分别为、、。
6．钢按用途分为、、。
7．20钢属钢，其w (C)为。
8．45钢属钢，其w (C)为。
9．T8钢属钢，其w (C)为。
10．根据合金元素在钢中与碳的相互作用，合金元素可分为和两大类。
11．按钢中合金元素含量将合金钢分为钢、钢、钢, 其合金元素含量分别为、、。
12．合金钢按用途分类可分为钢、钢、钢。
13．除元素以外，其它所有的合金元素都使C曲线往移动，使钢的临界冷却速度，提高了钢的性。
14．形成强碳化物的合金元素有、、、。
15．扩大奥氏体区域的合金元素有、、、。
16．扩大铁素体区域的合金元素有、、、。
17．除、元素以外，几乎所有的合金元素都能阻止奥氏体晶粒长大，起到细化晶粒的作用。
18．几乎所有的合金元素除、以外，都使Ms和Mf 点。
因此，钢淬火后在相同w(C)下合金钢比碳钢组织的增多，从而使钢的硬度。
19．对钢回火脆性敏感的元素是、、；为了消除回火脆性可采用和。
20．合金结构钢按用途可分四类，它们的w(C)有一个大致范围。
在0．25％一0．55％之间的为，在0．45％～0．9％之间的为，在0．95％一1．15％之间的为，在0．15％～0.3％之间的为。
21．合金钢中提高淬透性的常用合金元素为、、、、，其中作用最强烈的是，其含量约为。
22．机器上的传动件和连接件，在工作过程中要承受、、、等四种变形，并经受强烈。
23．调质钢w(C)范围，加入Cr、Mn等元素是为了提高，加入W、Mo是为了。
24．40Cr钢属钢，其w(C)为，w(Cr)为，可制造零件。
25．16Mn钢属钢，其w(C)为，w(Mn)为，可用在方面。
26．工具钢按用途可分、和。
27．工具钢按合金元素含量可分为、和三类。
28 在轴承钢标准中，除对偏析、疏松和表面脱碳等作明确规定外，特别对和作了严格规定。
29．我国常用的铬轴承钢的w(C)范围为，w(Cr)范围为。
30．弹簧在机器中的作用是和。
31．调质钢中加入钒(如40MnVB)，钒是强形成元素，起到的作用，所形成的熔点高，能起到的作用。
32．在合金调质钢所属硅锰钢中，硅在钢中全部溶入固溶体，效果显著。
中碳锰钢加入硅后，可显著钢的临界冷却速度，淬透性与稳定性，特别是σs/σb (屈强比)。
33．常用的渗碳钢有、、、。
34．常用的调质钢有、、、；用于制造。
35．高速钢需要进行反复锻造的目的是，W18Cr4V钢采用(1270—1300)℃高温淬火的目的是，淬火后在(550—570) ℃回火后出现硬度升高的原因是，经三次回火后的显微组织是。
36．20CrMnTi是钢，Cr、Mn主要作用是，Ti主要作用是。
(二)判断题1优质碳素结构钢用两位数字表示其平均w(c)，以0．01％为单位，如45表示0．45％C的钢 ( )2 碳素工具钢用代号“T”及后面的数字来编号，数字表示钢中平均w(C)，以0．1％为单位，如T8表示平均W(C)为0．8 ％。
( )3 碳素工具钢经热处理后有良好的硬度和耐磨性，但红硬性不高，故只宜作手动工具等。
4 碳素结构钢的淬透性较好，而回火稳定性较差。
( )5 合金调质钢的综合机械性能高于碳素调质钢。
( )6 在钢中加入多种合金元素比加入单一元素的效果好些，因而合金钢将向合金元素多元少量的方向发展。
( )7 碳钢中具有共析成分的钢，较之于亚共析钢和过共析钢有更好的淬透性。
( )9 调质钢加入合金元素主要是考虑提高钢的红硬性。
( )10 高速钢需要反复锻造是因为硬度高不易成型。
( )11 奥氏体型不锈钢不能进行淬火强化。
( )12 T12与20CrMnTi相比较，淬透性和淬硬性都较低。
( )13 T8钢T12钢淬火温度相同，那么它们淬火后的残余奥氏体量也是一样的。
( )14 不论钢的含碳量高低，其淬火马氏体的硬度高而脆性都很大。
( )15 钢中合金元素含量越多，则淬火后钢的硬度越高。
( )16 汽车拖拉机的齿轮要求表面高硬度、高耐磨；中心有良好的强韧性，应选用40Cr钢，经淬火＋高温回火处理。
( )17 所有的合金元素都能提高钢的淬透性。
( )18 滚动轴承钢（GCr15）其w(Cr)为15％。
( )19 调质处理的主要目的是提高钢的塑性。
( )20．调质结构钢多为过共析钢。
( )21．65Mn是弹簧钢，45Mn是碳素调质钢。
( )22．钢号为3W4Cr2VA的钨铬钒钢，是一种高合金结构钢。
( )23．弹簧工作时的最大应力出现在它的表面上。
( )24．对于受弯曲或扭转变形的轴类调质零件，也必须淬透。
( )25．提高弹簧表面质量的处理方法之一，是喷丸处理。
( )26．有高温回火脆性的钢，回火后采用油冷或水冷。
( )27．含锰和含硼的合金调质钢过热倾向较小。
( )28多数合金元素都使C曲线往右移，但必须使合金元素溶入奥氏体后方有这样的作用。
( )29．硬质合金具有很高的硬度和红硬性，作刀具时钨钴类合金适用于切削韧（塑）性材料，钨钴钛类合金适用于切削脆性材料。
( )30．铸钢的铸造性能要比铸铁差，但常用于制造形状复杂、锻造有困难，要求有较高强度和塑性，并要求受冲击载荷，铸铁不易达到的零件。
( )(三)选择题1．合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是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。
A．16Mn、15、20Cr、1Crl3、12Cr2Ni4A B．45、40Cr、65Mn、T12C．15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi3．制造轴、齿轮等零件所用的调质钢，其W(C)范围是，为提高淬透性应加入合金元素。
A．W(C)＝0.27％～0.5％ B．W(C)＝0.6％～0.9％ C．W(C)<0.25% (前空用)A．Cr、Ni、Si、Mn、B B．W、Mo、V、Ti、Nb C．Co、A1、P、S。
(后空用)4．45、40CrNi和40CrNiMo等调质钢产生第二类回火脆性的倾向是A．40CrNiMO>40CrNi>45 B．40CrNi>40CrNiMo>45C．45>40CrNi>40CrNiMo5．属冷作模具钢有。
A．9SiCr、9Mn2V、Crl2MoV B．5CrNiMo、9Mn2V、3Cr2W8VC．5CrMnMo、Crl2MoV、9SiCr6．属热作模具钢有。
A．9CrWMn、9Mn2V、Crl2 B．5CrNiMo、5CrMnMo、3Cr2W8VC．9SiCr、Crl2MoV、3Cr2W8V7．制造高速切削刀具的钢是。
A．T12A、3Cr2W8V B．Crl2MoV、9SiCr C．W18Cr4V、W6M05Cr4V28．制造医疗手术刀具的是。
A GCrl5、40Cr、Crl2 B．Crl7、2Crl3、1Crl8Ni9TiC．2Crl3、1Crl3、Crl2MoV 0．3Crl3、4Crl39．65、65Mn、60Si2Mn、50CrV等属于类钢，其热处理特点是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10．为了改善高速钢铸态组织中的碳化物不均匀性，应进行。
A．完全退火 B．正火 C球化退火 D．锻造加工11．高速钢刀具淬火后出现晶粒过大，碳化物拖尾，有的呈角状或有的沿晶界呈网状分布，这种缺陷称为。
A．严重脱碳 B过烧 C腐蚀 D．过热12．为消除高速钢的过热组织，生产中常用的热处理工艺是。
A 直接重新按正常工艺规程淬火B 退火后重新加热淬火C 回火后重新加热淬火13．为消除碳素工具钢中的网状渗碳体而进行正火，其加热温度是A．A ccm一(30～50)℃ B．A ccm+(30~50)℃C．A c1+(30～50)℃ D．A c3+(30～50)℃14．40Cr钢制φ18mmX450mm丝杠，硬度要求(250～280)HB，其热处理工艺为A 正火B 退火 C调质 D．表面淬火+回火15．45钢在水和油中冷却时，其临界直径分别用D0水和D0油表示，它们的关系是A．D0水<D0油B．D0水>D0油 C．D0水＝D0油16．用轴承钢GCrl5制造零件，若在热压成型后有粗大网状碳化物，应采用的预备热处理工艺消除之。
A．完全退火 B球化退火 C．完全退火+球化退火 D．正火十球化退火17．合金调质钢必须具备的热处理性能是。
A．回火稳定性 B．热稳定性 C足够的淬透性18．在下列调质钢中，淬透性最好的是。
A．40 B．40Cr C．40Mn2 D．40MnB19．40Cr与40钢相比较，其热处理工艺参数特点是A．C曲线左移，Ms点上升 B．C曲线左移，Ms点下降C．C曲线右移，Ms点下降 D．C曲线右移，Ms点上升20．T8钢与60钢相比较，T8钢的热处理工艺参数特点是A．Ms点低，C曲线靠左 B．Ms点低，C曲线靠右C Ms点高，C曲线靠左 D．Ms点高，C曲线靠右21．40CrNiMoA钢与40钢相比，40CrNiMo钢的热处理工艺参数特点是A Ms点低，淬火后残余奥氏体量少B Ms点低，淬火后残余奥氏体量多C Ms点高，淬火后残余奥氏体量少 D．Ms点高，淬火后残余奥氏体量多22．同种调质钢淬透试样与未淬透试样相比，当回火硬度相同时。
A 淬透试样σb大大提高B 淬透试样σb大大降低C 未淬透试样σb和αk明显下降 D．未淬透试样σb和αk明显提高23．合金调质钢中的硼能显著提高钢的淬透性，其w(B)范围一般为A．w(B)＝0.0001%～0.0004% B．w(B)＝0.001％一0.003%C．w(B) = 0.01%～0.04% D．w(B) = 0.1%～0.4％24．钢的红硬性(热硬性)主要取决于。
A．钢的w(C) B．马氏体的w(C)C 残余奥氏体w(C) D．马氏体的回火稳定性25．1Crl8Ni9Ti奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是。
A 获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性B 提高抗腐蚀性、防止晶间腐蚀C 降低硬度，便于切削加工26 制造一直径为25mm的连杆，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应该选用。
A 45钢经正火处理B 60Si2Mn钢经淬火＋中温回火C 40Cr钢，经调质处理27 制造高硬度、高耐磨的锉刀应选用。
A 45钢经调质B Cr12MoV钢经淬火＋低温回火C T12钢经淬火＋低温回火28．汽车、拖拉机的齿轮要求表面高硬度、高耐磨，中心有良好的强韧性，应选用A．T8钢淬火＋低温回火 B 40Cr钢淬火+高温回火C 20CrMnTi钢渗碳淬火+低温回火29．拖拉机和坦克履带受到严重的磨损及强烈冲击应选用。