机械工程材料作业（2）.doc

机械工程材料作业（2）一，填空题1，在Fe-Fe3C相图中，共品点的含碳量为（4.3% ）,共析点的含碳量为（0.77% ）02. 低温莱氏体是（珠光体 ）和（ 共晶渗碳体 ）组成的机械混合物3. 金届结晶的过程包括 形核 和 长大 两个过程4. 晶核的形成包括 两种形式5 .晶核的长大包括 两种形式6. 金属铸锭的宏观组织是由三个晶区组成，由外向内分别是细晶粒区 、柱状晶粒区 和等轴晶粒区 o7.. 铸锭的缺陷包括缩孔与缩松、气孔、非金属夹杂物、成分偏析&焊缝的组织是 O9. 焊接接头是Lb焊缝 和热影响区 构成°10. 冷变形后金属在加热中，随温度的升高或加热时间的延长，其组织和性能一般经历卫复 、再结晶 和晶粒长人 三个阶段的变化=11.. 细化晶粒的方法包括增人过冷度 、进行变质处理、振动与搅拌12改善和提高工程材料性能的主要途径有 热处理 、合金化 、 和 材料改性 O13. 预先热处理常用的工艺方法有 退火 、正火 、调质 14. 根据钢中的高低分为（写出含碳量）：0.6%、0.25%-0.60%、0.25%二，术语解释1. 正火：是将工件加热至Ac3或Accni以上30^50°C,保温一段时间后，从炉中取岀在空气中冷 却的金属热处理工艺。

2. 调质：将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理3. 淬火：淬火是将钢加热到临界点以上，保温后以大于Vk的速度冷却，使奥氏体转变为马氏 体的热处理工艺4. 回火：回火是将淬火钢加热到A.以下某温度保温后再冷却的热处理工艺5. 淬透性：是钢铁材料的一-种属性，它是经奥氏体化的材料接受淬火时形成马氏体多少的能 力6. 表面淬火：仅对工件表层进行淬火的热处理工艺7. 表而形变强化：将冷变形强化用于提高金属材料的表而性能n&表面涂覆：是在基质表面上形成一种膜层，以改善表面性能的技术9. 渗碳钢：是指经渗碳、淬火和低温回火后使用的结构钢渗碳钢基本上都是低碳钢和低碳 合金钢10. 调制刚：指调质（淬火+高温回火）后使用的中碳钢及中碳合金钢11. 弹簧钢：主要用于制造弹簧的钢12. 枝晶偏析：在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内成分不均匀的现象13. 弹性变形：材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，材料变形即可消失并能完 全恢复原来形状的性质三，选择题1. 在铁一碳合金中，当含碳量超过（B ）以后，钢的硬度虽然在继续增加，但强度却在明 显下降A. 0.8% B. 0.9% C. 1.0% D・ 1. 1%2. 通常铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成，其晶粒区从表面到中心的排列顺序为（A ）A.细晶粒区一柱状晶粒区一等轴晶粒区B.细晶粒区一等轴晶粒区一柱状晶粒区C.等轴晶粒区一细晶粒区一柱状晶粒区D.等轴晶粒区一柱状晶粒区一细晶粒区3. 在Fe-Fe3C相图中，PSK线也称为（B ）。

A.共晶线B.共析线C. A3线D. Aciii线4. Fe-Fe3C相图中,共析线的温度为（D ）A. 724°C B. 725°C C. 726°C D. 727°C5. 在铁碳合金中，共析钢的含碳量为（B ）A. 0.67% B. 0.77% C. 0.8% D. 0.87%6. 加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得（B ）A.均匀的基体组织B.均匀的A体组织C.均匀的P体组织D.均匀的M体组织7. 下列温度属于钢的高、中、低温回火温度范围的分别为（A ） （ D ） （ B）A. 500°C B. 200°C C. 400°C D. 350°C8. 碳钢的淬火工艺是将其工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是 （D ）□A.随炉冷却 B.在风中冷却C.在空气中冷却D.在水中冷却9.正火是将工件加热到一定温度,保温一段时间，然后采用的冷却方式是（C ）A.随炉冷却B.在油中冷却C.在空气中冷却D.在水中冷却10. 完全退火主要用于（A）oA.亚共析钢B.共析钢C.过共析钢 D.所有钢种11. 共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中，不可能出现的组织是（C ）A. P B. S C. B D. M12. 退火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（A ）。

A.随炉冷却B.在油中冷却C.在空气中冷却D.在水中冷却13, 欲要提高18-8型铭银不锈钢的强度，主要是通过（B ）oA.时效强化方法B.固溶强化方法C.冷加工硬化方法D.马氏体强化方法 14.20CrMnTi钢根据其组织和机械性能，在工业上主要作为一种（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15. 大多数合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用，其中细化晶粒作用最为显著的有 （C ）oA. Mn, P B. Mn,Ti C. Ti, V D. V, P16. 除（A ）元素外，其它合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性A. Co B. Cr C. Mn D. Ti17. 优质钢的含硫量应控制在下列（C ）范围内A. 0.06%〜0.05% B. 0.05%〜0. 035% C. 0.035%〜0.02% D. 0.02%〜0. 015%18. 优质钢的含磷量应控制在下列（C ）范围内A. 0. 055%〜0. 045% B. 0. 045%〜0. 035% C. 0. 035%〜0. 03% D. 0. 03%〜0. 02%四，判断题1. 过共晶白口铁缓冷到室温时，其平衡组织由珠光体和莱氏体组成。

错 一次渗碳体和低温莱氏体2. 在铁碳合金相图中，钢的部分随含碳量的增加，内部组织发生变化，则其塑性和韧性指标随之提高错 下降24.在铁碳合金相图中，奥氏体在1148°C时，溶碳能力可达4. 3%0错 2. 11%3. 碳溶解在a-Fe中可形成的间隙固溶体称为奥氏体，其溶碳能力在727°C时为0. 0218虬 错铁氏体4. 在铁碳合金相图中，铁素体在727°C时，溶碳能力可达2. 11%3错0. 0218%5. 在过共析钢中含碳量越多，则其组织中的珠光体量减少，而铁素体量在增多错 二次渗 碳体28.碳溶解在丫-Fe中所形成间隙固溶体称为铁素体，其溶碳能力在727°C时为0.77%错奥 氏体6. 亚共析钢缓冷到室温时，其平衡组织由铁素体和二次渗碳体组成错珠光体7. 奥氏体化的共析钢缓慢冷却到室温时，其平衡组织为莱氏体错 珠光体8. 在铁碳合金相图中，ES线是碳在奥氏体中的溶解度变化曲线错丫 -Fe Acni9完全退火是将工件加热到Acm以上30〜50°C,保温一定的时间后，随炉缓慢冷却的一种 热处理工艺对10合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性错11渗氮处理是将活性氮原子渗入工件表层，然后再进行淬火和低温回火的一种热处理方法。

错12马氏体转变温度区的位置主要与钢的化学成分有关，而与冷却速度无关错13合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用错14优质碳素结构钢的牌号用两位数字来表示，如45钢，该数字表示钢的1/10最低抗拉强 度值错15碳素工具钢的牌号，如T8, T12,该数字表示钢的最低冲击韧性值错16, 钢中的含硫量增加，其钢的热脆性增加错17, 钢中的含磷量增加，其钢的热脆性增加对18, Crl8Ni9钢是一种马氏体不锈钢 错 奥氏体19.5CrNiMo钢是合金结构钢.错 热锻模钢20. 40Cr钢是合金渗碳钢错 调质刚21. 20CrMnTi钢是合金调质钢 错 渗碳钢22. GCrl5是专用的合金工具钢错 滚动轴承钢23. lCrl3钢是奥氏体不锈钢 错马氏体24. W18C1-4V钢是不锈钢错 高速工具钢五，分析说明题1, 有四个小尺寸的碳素钢试样进行加热：①wc二0.45%,加热至Acl〜Ac3;（2）wc=0.45%,加 热至Ac3以上30〜50°C； ®wc=1.2%,加热至Acl以上20〜30七；④wc=1.2%,加热至 Accm以上30〜50°C适当保温后水中淬火，哪个试样硬度最高哪个试样硬度最低？说 明其原因。

2, 试说明下列钢件应采用何种退火、退火的目的及退火后的组织：%1 经冷轧的15钢钢板，要求降低硬度；答：完全退火；退火组织：P+F；目的：%1 完全重结晶，细化，均匀化粗大、不均匀的原始组织；%1 降低硬度〜切削性t :%1 消除内应力；消除热加工组织缺陷%1 铸造成形的机床床身；答：去应力退火；加热温度：Acl- （100〜200） °C；保温后随炉冷却；目的：消除应力%1 经锻造过热（品粒粗大）的wc=0.060%的锻件；答：完全退火；退火组织：P;目的：%1 完全重结品，细化，均匀化粗大、不均匀的原始组织；%1 降低硬度〜切削性t :%1 消除内应力；消除热加工组织缺陷；%1 具有细片状渗碳体组织的高碳钢件，要求改善其切削加工性能答：球化退火：组织：球状P （F+球状Cem）,铁素体基体上分布着颗粒状渗碳体的组织3, 对零件的力学性能要求高时，为什么要选用淬透性大的钢材？答：因为决定钢材硕深度和硕度分布的特性叫做钢的淬透性本特性是钢的固有特性，由钢 的过冷奥氏体稳定性决定，表现为临界冷却速度的大小一般情况下对钢进行表面淬火的目 的是为了获得马氏体，即经常说钢的淬透性是指钢在淬火时获得马氏体的能力。

获得稳定马氏体组织越多越好的淬透性钢，也就是淬透性大的钢，继而能够满足零件较高的 力学性能要求4, 指出下列碳钢常用的预先热处理方法，确定其最终热处理的淬火温度，并说明各自可能 达到的最大硬度碳钢中的碳质量分数为：0.20%、0.40%、0.60%、0.80%及1.0%5, 一批45钢试样（尺寸4）15X10mm）因其组织粗大，晶粒大小不均匀，而采用退火 处理，拟采用以下几种退火工艺，问哪一种正确，试分析其原因1 缓慢加热至700°C,保温足够时间，随炉冷却至室温；Q缓慢加热至840°C,保温足够时间，随炉冷却至室温；③缓慢加热至1100°C，保温足够时间，随炉冷却至室温答：⑴因加热至700°C< Ac相变温度，为去应力退火（再结晶退火），组织为：粗大P+F,不能细化晶粒；⑵因加热至700°C>Aci相变温度，为完全退火可达到：①细化，均匀化粗大、不均匀 的原始组织，得到组织为：细小P+F （ V）⑶缓慢加热至lioor,为扩散退火，消除偏析，组织：P+F,后果：粗大晶粒6, 试分析产生下列热处理缺陷的原因1 一批35钢冷徹螺钉经再结晶退火后发现晶粒异常长大；%1 一批45钢锻件完全退火后硬度偏高；%1 一批T12手丝锥坯料经球化退火后发现下列缺陷：有Fe3C网，球化不完全，球化后 硬度偏高。

7说明45钢试样（dlOmm）分别经7000C、7600C、8400C. 11000C加热、保温，并在水 中冷却得到的室温组织答：700°C :因为它没有达到相变温度，因此没有发生相变，组织为铁素体和珠光体 760°C:它的加热温度在acl〜ac3之间，因此组织为铁素体、马氏体和少量残余奥氏体 840°C:它的加热温度在ac3以上 加热时全部转变为奥氏体，冷却后的组织为马氏体 和少量残余奥氏体noor：因它的加热温度过高，加热时奥氏体晶粒粗化，淬火后得到粗片状马氏体和少 量残余奥氏体8甲乙两厂生产同一批零件。