工程材料习题与答案8

（×）
机械工程材料 第八章 合金钢
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（四）选择正确答案
– – –
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机械工程材料 第八章 合金钢
（五）综合分析题（续）
– 11．轴承钢为什么要用铬钢？为什么对非金属夹杂 限制特别严格。 12．简述高碳钢的成分、热处理和性能特点，并分 析合金元素的作用。 13．W18 Cr4V钢的约为820℃，若以一般工具钢 +30-50℃的常见方法来确定其淬火加热温度，最终 热处理后能否达到高速切削刀具所要求的性能？为 什么？其实际淬火温度是多少？W18 Cr4V钢刀具 在正常淬火后都要进行560℃三次回火，这又是为 什么？ 14．不锈钢的固溶处理与稳定化处理的目的各是什 么？ 15．试分析20CrMnTi钢和1Cr18Ni9Ti钢中Ti的作用。
– 15、0Cr18Ni9Ti是低碳奥氏体不锈钢，Cr，Ni和Ti的作用分 别是提高基体的电级电位、获得单相的奥氏体组织、形成碳 化物限制碳的扩散，从而提高耐蚀性、防止晶间腐蚀。
– 16、金属材料中能有效阻止错位运动的方法有晶粒强化、固 溶强化、位错强化和第二相强化四种，因而马氏体相变和回 火转变是钢中最有效、最经济的强化手段。
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机械工程材料 第八章 合金钢
（五）综合分析题（续）
– 6.从资源情况分析我国合金结构钢的合金化方案的 特点。 7.为什么低合金高强钢用锰作为主要的合金元素？ 8.试述渗碳钢和调质钢的合金化及处理特点。 9.有两种高强螺栓，一种直径为10mm，另一种直 径为30mm，都要求有较高的综合机械性能：80,6。 试问应选择什么材料及热处理工艺？ 10．为什么合金弹簧钢以硅为重要的合金元素？为 什么要进行中温回火？
度降低、淬透性提高。
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机械工程材料 第八章 合金钢
（二） 填空题
11、合金钢中最常用来提高淬透性的合金元素有Cr、Ni、Si、Mn、 Mo五种，其中作用最大的是Cr。
12、20是优质碳素钢，可制造冲压件及焊接件；9SiCr是低合金 钢，可制造刃具、模具; 5CrMnMo是热模具钢，可制造热锻模、 热锻模；3Cr2W8V是热模具钢，可制造热压模和压铸模；40MnB 是调质钢，可制造轴、连杆等；CrWMn是低合金刃具钢，可制 造刃具、量具和冲模等。Cr12MoV是冷模具钢，可制造冷切剪刀、 圆锯、切边模等；T12是碳素工具钢，可制造刃具、量具；16Mn 是低合金高强钢（热轧钢），可制造桥梁、船舶等结构件；40Cr 是调质钢，可制造轴类件、连杆等；ZG15是碳素铸钢，可制造 机座、变速箱壳等；20Cr是低淬透性渗碳钢，可制造小齿轮、小 轴等；60Si2Mn是弹簧钢； GCr15是滚动轴承钢；1Cr17铁素体不 锈钢，可制造化工设备、容器和管道；1Cr13是马氏体型不锈钢， 可制造防锈手术器械及刀具；W18Cr4V是高速钢，可制造车刀、 刨刀及钻头等；1Cr18Ni9是奥氏体不锈钢，可制造耐硝酸、冷磷 酸、有机酸及盐、碱溶液腐蚀设备零件。
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（×）
6.高速钢需要反复锻造是因为硬度高不易形成。 （×）
7.T8与20MnVB相比，淬硬性和淬透性都较低。 （×）
8.18-4-1高速钢采用很高温度淬火，其目的是使碳 （√）
化物尽可能多的溶入奥氏体中，从而提高钢的红硬
性。
9.奥氏体不锈钢的热处理工艺是淬火后稳定化处理。（×）
10.所有合金元素均使Ms、Mf下降。
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机械工程材料 第八章 合金钢
– （五）综合分析题（续） 16．试分析珠光体、马氏体和奥氏体耐热钢提高强 度的主要手段。 17．试分析合金元素Cr在 40Cr,GCr15,CrWMn,1Cr18Ni9Ti,4Cr9Si2等钢中的 作用。 18．试就下列四个钢号：20CrMnTi,65,T8,40Cr讨 论如下问题： a. 在各种加热温度相同的情况下，比较其淬透性 和淬硬性，并说明理由； b. 各种钢的用途，热处理工艺，最终的组织。 19．试画出经正常淬火后的W18Cr4V钢在回火时的 回火温度与硬度的关系曲线。 20．硬质合金有何特点？指出硬质合金YG8、 YT15的类别、成分和用途。
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– 10. GCr15钢中Cr的平均含量为：
–
√a. 15%； b. 1.5%； c. 没有表示出来。
– 11. 二次硬化属于：a.固溶强化；b.结晶强化；c.位错强化；
– –
12.
欲d√. 制第一二耐相酸强容化器。，选用的材料和相应的热处理工艺为：
–
a. W18Cr4V，固溶处理； b. 1Cr18Ni9稳定化处理；
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谢谢大家！
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机械工程材料 第八章 合金钢
（二） 填空题（续）
– 13、20CrMnTi是中淬透性渗碳钢，Cr，Mn的主要作用是提 高渗透性，Ti的主要作用是防止渗碳晶粒过大。热处理工艺 是渗碳后直接淬火，再低温回火。
– 14、W18Cr4V是高速钢，含碳量是0.7%~0.8%，W的主要作 用是提高红硬性和耐磨性、Cr的主要作用是提高淬透性，V 的主要作用是提高红硬性和耐磨性。热处理工艺是球化退火、 高温油淬火、三次回火，最后组织是回火马氏体+合金碳化物 +残余奥氏体。
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后相同碳含量的合金钢比碳钢的残余奥氏体 增多，使钢的硬度下降。 – 6.一些含有合金元素 Mn、Cr、Ni的合金钢，容易产生第二类回火脆性，
为了消除回火脆性可采用回火后快冷和钢中加入适量的Mo、W。 – 7.合金钢按用途可分为合金结构钢、合金工具钢、和特殊性能钢三类。 – 8.合金元素中的非碳化物形成元素有Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B。 – 9.强烈阻止奥氏体晶粒长大的元素有V、Ti、Nb、Zr、Al。 – 10.除Co外，其它的合金元素都使C曲线向右移动即使钢的临界冷却速
– 械性能，应选用：
– a. 45钢经正火处理； b. 60Si2Mn钢经淬火和中温回火；
– √c. 40Cr钢经调制处理。
– 4.制造手用锯条应选用：
– √a. T12钢经淬火和低温回火； b. Cr12Mo钢经淬火和低温回火；
– c. 65钢经淬火后中温回火。
– 5.高速钢的红硬性主要取决于：
– a.马氏体的多少；√b.淬火加热时溶于奥氏体中的合金元素含量；
– 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：
– a. 20钢渗碳后低温回火； b. 40Cr淬火后高温回火；温表
– c√. 20CrMnTi渗碳淬火后低温回火。
机械工程材料 第八章 合金钢
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（四）选择正确答案（续）
– 7. 托垃圾和坦克履带板受到严重的磨损及强烈的冲击，应用：
–
c√. 1Cr18Ni9,固溶处理。
– 13. 0Cr18Ni9钢固溶处理的目的是：a. 增加塑性；b. 提高强度；
–
c√. 提高耐蚀性。
机械工程材料 第八章 合金钢
（五）综合分析题——略
– 1.试述固溶强化、加工硬化和弥散强化的强化原理，并说明三者的 区别。 2.合金元素是提高钢的回火稳定性的原因何在？ 3.什么是钢的回火脆性？下列几中钢中，那类钢的回火脆性严重， 如何避免：45、40Cr、35SiMn、40CrNiMo。 4.为什么说得到马氏体随后回火处理是钢中最经济而又最有效的强 韧化方法？ 5.解释下列现象： a.在相同含碳量下，除了含镍、锰的合金钢外，大多数合金钢的热 处理温度都比碳钢高； b.含碳量相同时，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； c.含碳量〉=0.4%，含铬量12%的铬钢属于过共析钢，而含碳1.0%， 含铬12%的钢属于莱氏体钢； d.高速钢在热锻或热轧后，经空冷获得马氏体组织； e.在相同含碳量下，合金钢的淬火变形和开裂现象不易产生； f.调质钢在回火后需快冷至室温； g.高速钢需高温淬火喝多促回火。
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机械工程材料 第八章 合金钢
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（三）是非题
– 1.所有的合金元素都能提高钢的淬透性。
（×）
2.调制钢的合金化主要考虑的提高其红硬性。 （×）
3.合金元素对钢的强化效果主要固溶强化。
（×）
4.T8钢比T12钢和40钢有更好的淬透性和淬硬性。 （×）
5.奥氏体型不锈钢只能采用加工硬化。
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（一） 解释名词
– 合金元素 – 回火稳定性 – 二次硬化 – 回火脆性 – 固溶处理 – 红硬性
机械工程材料 第八章 合金钢
机械工程材料 第八章 合金钢
（二） 填空题
– 1.按钢中合金元素含量，可将合金钢分为低合金钢（<5%）、中合金钢 – （5%~10%）和高合金钢（>10%） 几类。 – 2.合金元素中，碳化物形成元素有 W、V、Cr、Mn、Mo、Ti、Zr、Nb。 – 3.使奥氏体稳定化的元素有 Mn、Co、Ni、C、N、Cu。 – 4.促进晶粒长大的合金元素有 Mn、P、B。 – 5.几乎所有的合金元素（除 Co、Al外）都使Ms、Mf点下降，因此淬火
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a. 20Cr渗碳淬火后低温回火；√b. Mn13经水韧处理；
– c. W18Cr4V淬火后低温回火。
– 8. 60Si2Mn钢的热处理工艺是：
–
a. 淬火和低温回火；√b. 淬火和中文回火；c. 再结晶退火。
– 9. 热锻模应选用：a.Cr12MoV淬火和低温回火；
–
√b. 5CrNiMo调 质处理； c.40Cr调质处理。