模具材料及热处理答案

职业学院2012至2013学年第1 学期

《模具材料及热处理》试卷（A）

适用专业：模具设计与制造考试时间：90 分钟共4 页

一、填空题（每空1 分，共20 分）

1．金属材料的性能一般分为两类，其中使用性能是零件选材及确定尺寸大小的主要依据，工艺性能是确定零件加工方法的主要依据。

2. 金属的机械性能主要包括：

强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度。

3. 根据密度大小将金属分为重金属和轻金属，其密度的分界点是： 5.0X103 Kg/m3。

4. 体心立方、面心立方、密排六方晶胞原子数分别为：2、4 、6 个，致密度分别为：

0.68 、0.74 、0.74 。

5. 普通热处理主要有退火，正火，淬火，回火等工艺方法，表面热处理包括表面淬火、

表面化学处理及表面气相沉积等。

6. 碳钢的含碳量范围为：0.0218%～2.11%。钢种的常存杂质包括：、硅、硫、磷。锰

二、判断题（每小题2 分，共20 分）

1. 完全退火加热温度不宜过高，一般在A C3以上20～30°C。（√）

2. 退火的工艺过程可简单记忆为：加热—保温—炉冷，正火的工艺过程可简单记忆为：加热—保温—空冷。（√）

3. 淬透性好的材料，淬硬性也好。（×）

4.调质是指“淬火+高温回火”，只能用于最终热处理。（×）

5. 钢件渗氮以后，一般还需要进行淬火处理，以提高硬度和耐磨性。（×）

6. 优质碳素结构钢的钢号用平均含碳量的万分数表示。（√）

7. 铸钢的铸造工艺性较好，不易出现浇注不到，缩孔，晶粒粗大等缺陷，用于生产一些不便锻造，形状复杂的

零件。

（×）

8. 1Cr17，1Cr13，3Cr13均属于马氏体不锈钢。（×）

9. 可锻铸铁顾名思义，是可以锻造的铸铁。（×）

10. P20钢相当于国内的3Cr2Mo，为预硬型塑料模具钢。（√）

三、简答题（每小题8分，共32分）

1．实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷？它们对力学性能有何影响？

答：（1）点缺陷，主要是空位和间隙原子，还有少量杂质原子。

（2）线缺陷（位错），在晶体中某处有一列或若干列原子发生某种有规律的错排现象。

（3）面缺陷，缺陷呈面状分布，主要在晶界处。

点缺陷的出现，使周围的原子靠拢或撑开，造成晶格畸变，使材料的强度、硬度和电阻率增加。位错密度越大，塑性塑性变形抗力越大，塑性变好。面缺陷使晶界处晶格处于畸变状态，使得晶界处有较高的强度和硬度，晶粒愈细小，晶界愈多，金属的强度、硬度也就愈高。

2．什么是马氏体？马氏体转变有何特点？

答：（1）马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体。马氏体转变不属于等温转变，是在极快的连续冷却过程中进行的。（1）马氏体转变是非扩散相变。（2）马氏体转变是在一定的温度范围内（MS~Mf）连续冷却完成的。（3）马氏体转变的不彻底性，有部分残余奥氏体存在。（4）马氏体转变引起内应力增加。

3. 15、20、25钢为什么称为渗碳钢？

答：15、20、25钢强度较低，但塑性和韧性较高，焊接性能和冷冲压性能较好。可以制造各种用作冷冲压件和焊接件以及一些受力不大但要求高韧性的零件。经渗碳淬火及低温回火后，表面硬度可达60HRC以上，耐磨性

好，而心部仍有一定的强度和韧性，可用来制作要求表面耐磨并能承受冲击载荷的零件，因此，这三个牌号的钢也称为渗碳钢。

4．拉深模基本性能要求有哪些？如何预防拉深模的粘附和拉毛磨损？

答：拉深模具用钢要求具有高强度、高耐磨性，良好的抗咬合性及热稳定性，并具有良好的切削加工性和热处理性能。表面一般进行镀Cr或氮化处理。

在拉深不锈钢、高镍合金钢、耐热钢板等材料时，拉深模容易发生粘附和拉毛，一般选择模具材料为铝青铜，如果选用Cr12Mo1V1一类的模具钢，表面要进行渗氮处理，生产批量大时，选用硬质合金。

四、综合题（每小题1 分，共20分）

根据下图，填写下图中数字所在区域所代表的组织（1－20）。

五、问答题（每小题18 分，共18分）

分析一次渗碳体，二次渗碳体，共晶渗碳体和共析渗碳体的异同处？答案要点：

一次渗碳体：由液相中直接析出来的渗碳体称为一次渗碳体。二次渗碳体：从A中析出的渗碳体称为二次渗碳体。

三次渗碳体：从F中析出的渗碳体称为三次渗碳体

共晶渗碳体：经共晶反应生成的渗碳体即莱氏体中的渗碳体称为共晶渗碳体

共析渗碳体：经共析反应生成的渗碳体即珠光体中的渗碳体称为共析渗碳体

组织形状不同，对基体的影响不同。

共同点同属于一个相，晶体结构相同，化学成分相同。

)模具材料选用原则1使用性能原则:主要机械性能特殊情况下物理化学性能

2工艺性能原则3 经济性能原则

)失效形式:磨损脆断弯曲咬合塌陷啃伤软化等

)要求冷模具钢应在热处理后具有高的变形抗力断裂抗力耐磨损抗疲劳不咬合等能力

)冷作模具主要有:冲裁模拉深挤压冷镦. 冷作模具钢性能要求: 使用性能要求耐磨性韧性强度抗疲劳性抗咬合性工艺性能要求可锻性可切削性可磨削性热处理工艺性

)机加工前的热处理称第一热处理或预先热处理机加工后第二热处理或最终热处理

)冷作模具钢的选用原则: 首先要满足模具的使用性能要求,同时兼顾模具钢的工艺性和经济性

)塑料模具按工艺可分为:注塑模具压缩压注模具挤出模具气压模具等

)火花束可分为3部分靠近砂轮部分为根部火花中央部分一般是火花最密的部分称中部火花这部分火花最能显示出钢的含碳量火花束最后的一部分称尾部火花能判断钢中含合金元素

)热作模具主要零件的制作工艺路线: 毛胚锻造退火机械粗加工精加工成型淬火高温回火钳工整修抛光模具装配试模

)冲裁模的主要工作部位是凸模和凹模的刃口, 靠他们对金属胚料施加压力,使其产生弹性变形.塑性变形和分离等过程

)对薄板冲裁模具用钢要求有高耐磨性, 对厚板冲裁模有高耐磨性抗压屈服点外为防止蹦刃或断裂还应具有高强韧性