《工程材料》習(xí)題大全

1、工程材料習(xí)題集材料工程系金屬材料工程教研室編輯：石繼紅、馬紅巖2006/11/01第一章 金屬材料的機(jī)械性能思考題及習(xí)題1 解釋下列常用機(jī)械性能指標(biāo)，并說(shuō)明它們的含義及在工程上的意義。bb、cs、c0.2、ci、3、Y、aK、HB HRC HRB2 通常提高金屬材料的強(qiáng)度往往降低其塑性，試根據(jù)強(qiáng)度和塑性指標(biāo)的含義說(shuō)明是否材料的強(qiáng)度高塑性就一定低？3.布氏硬度和洛氏硬度常用來(lái)測(cè)什么材料？某一鋼件毛坯，壓頭用10mm 鋼球，載荷為3000 公斤，測(cè)得壓坑直徑為 3.34m m,問(wèn) HB、HRC、cb各是多少？4.說(shuō)明洛氏硬度的測(cè)試原理。5.某合金由a+3兩相組成。如果a%=50%, HB = 40

2、, HB= 72,試求出該合金的大致 硬度。6.何謂 Ki?何謂 Kic?兩者有何區(qū)別？7.簡(jiǎn)介沖擊彎曲試驗(yàn)的試驗(yàn)方法和沖擊韌度的計(jì)算方法。& 45 鋼板在一定熱處理后，Kic為 20.320.9MNm一3/2(3035),穿透裂紋長(zhǎng)度 2a= 2mm,為使零件工作安全，實(shí)際工作應(yīng)力應(yīng)為多少？9.某零件的最大工作應(yīng)力為 700MPa，其材料的 Kic為 60MNm一3/2，實(shí)際測(cè)出該零件存在 4mm長(zhǎng)的裂紋，問(wèn)此零件是否可以繼續(xù)使用？10.用 Q235 鋼制成的拉伸試棒， 直徑為 10mm,標(biāo)距長(zhǎng)度為 50mm ,屈服時(shí)拉力為 18840N , 斷裂前最大拉力為 35320N，將試棒拉

3、斷后接起來(lái)，量得標(biāo)距長(zhǎng)度為75mm，斷裂處端面直徑為6.7mmo 問(wèn)此 Q235 鋼的屈服強(qiáng)度 広、抗拉強(qiáng)度 、伸長(zhǎng)率3和斷面收縮率各是多少？11 低碳鋼、中碳鋼、灰鑄鐵和球墨鑄鐵的拉伸曲線如題1-2 圖所示。據(jù)此：(1)估計(jì)這四種材料的CS、ob、及3值；(2) 計(jì)算這四種材料的 E 值并加以比較。題 1-2 圖12.o和00.2的含義是什么？有何異同？其值大小對(duì)材料的冷變形性能和使用性能有什么影 響？13什么叫縮頸現(xiàn)象？拉伸試驗(yàn)時(shí)，如果試棒不出現(xiàn)縮頸現(xiàn)象，是否就意味著這種材料沒(méi)有發(fā)生塑性變形？14 題 1-5 圖中所示：為 0.45% C 碳鋼，為鋁青銅，為 0.35% C 碳鋼，為硬鋁，

4、為 純銅的拉伸曲線。試棒直徑均為10mm,標(biāo)距長(zhǎng)度均為 100mm。(1) 當(dāng)應(yīng)力為 380MPa 時(shí)，各試棒處于何種狀態(tài)？此時(shí)若將載荷去除，各試棒的應(yīng)變值約為 多少？(2) 一根用 0.35% C 碳鋼制成的軸，使用中發(fā)現(xiàn)在彈性變形范圍內(nèi)有較大的彎曲變形，此時(shí)如果軸的材料減?。咳糨S的彎曲變形已有塑性變形， 也改用上述兩種材料， 是否可以避免產(chǎn) 生塑性變形？15 .有一鋼制圓棒，承受7000N 的拉伸載荷而未產(chǎn)生塑性變形，但此時(shí)的應(yīng)變值不大于0.001mm/mm。問(wèn)該圓棒的截面積最小應(yīng)是多少？其屈服強(qiáng)度最低是多少？提示：可根據(jù)關(guān)系式oe=Ee進(jìn)行計(jì)算。16.在車床上車削長(zhǎng)軸，采用兩頂尖裝夾，車

5、削后總是發(fā)現(xiàn)軸的兩端直徑小而中間直徑大。 試分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因，并提出消除這種現(xiàn)象的方法。17.在鏜孔中，由于鏜桿變形的原因，使鏜孔后孔的尺寸總是小于預(yù)定的尺寸。已知鏜桿是 用中碳鋼制成的，且鏜削后鏜桿并未發(fā)現(xiàn)變形，試說(shuō)明：(1 )這一現(xiàn)象是因鏜桿的何種機(jī)械性能不足所引起的；(2) 改用高碳鋼或經(jīng)熱處理強(qiáng)化的合金鋼制造同一尺寸的鏜桿，是否可以避免上述現(xiàn)象；(3) 是否可改用灰鑄鐵或球墨鑄鐵來(lái)制造這根鏜桿？并說(shuō)明理由。l(mm) 題 1-5 圖18.金屬材料的彈性變形和塑性變形各有何特點(diǎn)？當(dāng)金屬材料處于塑性變形形狀時(shí)，有無(wú)彈 性變形？當(dāng)處于彈性變形狀態(tài)時(shí)，有無(wú)塑性變形？19 .某種鋼材的抗拉

6、強(qiáng)度是 550MPa，制成截面尺寸為 19mnK31mm 的棒料，拉斷時(shí)的載荷為25 X104N，斷面尺寸為 12.5mmX20mm。問(wèn)：(1) 該棒料能承受的最大載荷是多少？(2) 斷裂前的最大條件應(yīng)力和真實(shí)應(yīng)力各為多少？(3) 塑性指標(biāo)是多少？20.下列硬度要求或?qū)懛ㄊ欠裢桩?dāng)？若有不妥處應(yīng)如何改正？(1) HBS470 520;(2) HBW180 240;(3) HRC70 75;(4) HRC12 15;(5) HRC450 500MPa。21.同一材料用不同的硬度測(cè)定方法所測(cè)得的硬度值有無(wú)確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系？為什么？有兩種 材料的硬度分別為 45HRC 和 200HB，問(wèn)哪一種材料硬？2

7、2.下列說(shuō)法是否準(zhǔn)確？若不準(zhǔn)確，應(yīng)如何改正？(1) 機(jī)器種的零件在工作時(shí)，材料強(qiáng)度高的不會(huì)變形，材料強(qiáng)度低的一定會(huì)產(chǎn)生變形。(2) 材料的強(qiáng)度高，其塑性就低；材料的硬度高，其剛性就大。(3) 材料的彈性極限高，所產(chǎn)生的彈性變形量就較大。23 有甲乙兩種鋼材，甲的硬度大于乙的硬度，分別制成完全相同的零件，且均在彈性范圍 內(nèi)受到相同的拉力，問(wèn)哪種鋼材制成的零件所產(chǎn)生的彈性變形可能大些？為什么？24現(xiàn)用某牌號(hào)的中碳鋼鋼板，冷彎制成圖示的U 形試樣。在彎制過(guò)程中，鋼板的外沿出現(xiàn)裂紋(如題 1-15 圖)，試問(wèn)這是由于材料的何種機(jī)械性能不合要求而造成的？為了避免鋼板外 沿開裂，分析應(yīng)如何選擇鋼板的牌號(hào)。

8、題 1-15 圖25 在機(jī)械設(shè)計(jì)中，沖擊值為什么不直接用于強(qiáng)度計(jì)算，一般只作為選材的參考？26 機(jī)器零件在什么情況下會(huì)產(chǎn)生疲勞斷裂？疲勞斷裂的斷口有何特征？27 某廠原用 08 鋼板生產(chǎn)控制臺(tái)的面板，現(xiàn)為了減輕產(chǎn)品的重量，決定改用一種強(qiáng)度較高而厚度較薄的鋼板。為判斷新鋼板材料的工藝性能，先將08 鋼板放在成形壓頭上壓成所要求的形狀，測(cè)得其最大的拉伸應(yīng)變?yōu)?%。然后將另一薄鋼板進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，觀察到它有6 %的均勻伸長(zhǎng)。于是就認(rèn)為新材料具有足夠的塑性，完全可以代替08 鋼板。但經(jīng)試生產(chǎn)后，發(fā)現(xiàn)用薄鋼板制造的面板均出現(xiàn)裂紋，這是什么原因？上述的判斷忽視了什么問(wèn)題？提示：注意最大拉伸應(yīng)變與均勻伸長(zhǎng)的區(qū)

9、別。28 用直徑均為 6mm 的低碳鋼絲與彈簧鋼絲各一根作鋸割和彎曲試驗(yàn)，得出如下表所示的 結(jié)果。表內(nèi)所出現(xiàn)的現(xiàn)象與材料的哪種機(jī)械性能指標(biāo)有關(guān)？鋼絲材料鋸割90冷彎回彈180 彎曲有無(wú)裂紋冷彎熱彎低碳鋼易小無(wú)無(wú)彈簧鋼難大有無(wú)第二章金屬的結(jié)構(gòu)思考題及習(xí)題2.1 解釋名詞金屬鍵、晶體、晶格、晶胞、晶格常數(shù)、單晶體、多晶體、晶粒、晶界、致密度、晶體的各 向異性、刃型位錯(cuò)、固溶體、金屬化合物2.2 填空題1 同非金屬相比，金屬的主要特性是（）。2 晶體與非晶體結(jié)構(gòu)上的最根本的區(qū)別是（）。3.在立方晶系中， 120晶面族包括（）等晶面。4.YFe 的一個(gè)晶胞內(nèi)的原子數(shù)為（）。2.3 是非題間隙固溶體一定

10、是無(wú)限固溶體。（）2.4 選擇正確答案1. 晶體中的位錯(cuò)屬于：a體缺陷；b面缺陷；c線缺陷；d.點(diǎn)缺陷2. 在面心立方晶格中，原子密度最大的晶向是：a.; b. ; c. ; d. 1113. 在體心立方晶格中，原子密度最大的晶面是：a. 100; b. 110 ; c. 111 ; d. 1204. 固溶體的晶體結(jié)構(gòu)：a.與溶劑相同；b.與溶質(zhì)相同；c.為其它晶型5. 間隙相的性能特點(diǎn)是：a.熔點(diǎn)高、硬度低；b.硬度高、熔點(diǎn)低；c.硬度高、熔點(diǎn)高2.5 綜合分析題1.在立方晶胞中畫出（110）、（120）晶面和211、120晶向。2 .在立方晶體中、一晶面在z 軸的截距為 3 ;在 y 軸的

11、截距為 1/2 ;且平行于 x 軸；一晶面上兩點(diǎn)坐標(biāo)為：x=y=z=0 和 x=1/2、y=0、z=1。分別求出晶面指數(shù)和晶面指數(shù)，并繪圖表示。3.在立方晶系中，作圖表示下列晶面和晶向：（123）; 123； （112） ; 112； （110） ;彳10。4. 常見(jiàn)金屬的晶體結(jié)構(gòu)有幾種？它們的原子排列和晶格常數(shù)有什么特點(diǎn)？其原子半徑和致密度各為多少？a-Fe、丫 -Fe、Al、Cu Ni、Pb Cr、V、Mg Zn、Ti 各屬何種晶體結(jié)構(gòu)？5. 畫出體心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格中原子最密的晶面和晶向。（1） 寫出它們的晶面指數(shù)和晶向指數(shù)。原子數(shù)原子數(shù)（2）求出它們的原子密度 （晶

12、面原子密度以 表示；晶向原子密度以表示）。aa（3） 晶胞中具有與這種相同原子排列的晶面有幾個(gè)？這種晶面上有幾個(gè)最密排的晶向？（平行的除外）。6. 已知a-Fe 的晶格常數(shù) a = 2.87W10m,試求出aFe 的原子半徑和致密度。7.在常溫下，已知銅的原子直徑d =2.55W10m,求銅的晶格常數(shù)，并計(jì)算1mm 體積中有多少個(gè) CL原子？。&試證明密排六方結(jié)構(gòu)的軸比 c/a = 1.633。9金屬的原子為何作規(guī)則排列？原子離開平衡位置將引起什么變化？10實(shí)際的工程金屬與理想晶體在結(jié)構(gòu)、 性能上有什么區(qū)別？實(shí)際金屬中存在哪些晶體缺陷？ 它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上各有何特點(diǎn)？對(duì)性能有什么影響 ?1

13、1 什么是固溶強(qiáng)化 ? 造成固溶強(qiáng)化的原因是什么 ?12 間隙固溶體和間隙相有什么不同 ?13假定其他條件相同，試比較下列鑄造條件下鑄件晶粒的大小。（ 1）金屬型澆注與砂型澆注；（ 2）生產(chǎn)薄壁鑄件與厚壁鑄件；（ 3）澆注時(shí)采用振動(dòng)或不采用振動(dòng)措施。14 鐵在 912C發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，如果原子半徑不變，試求此體積的變化？第三章 金屬的結(jié)晶思考題及習(xí)題3.1 解釋名詞過(guò)冷度、非自發(fā)生核、變質(zhì)處理3.2 填空題1 結(jié)晶過(guò)程是依靠?jī)蓚€(gè)密切聯(lián)系的基本過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這兩個(gè)過(guò)程是（）和（）。2 當(dāng)對(duì)金屬液體進(jìn)行變質(zhì)處理時(shí)，變質(zhì)劑的作用是（）。3液態(tài)金屬結(jié)晶時(shí)，結(jié)晶過(guò)程的推動(dòng)力是（）,阻力是（）。4 .過(guò)

14、冷度是指（），其表示符號(hào)為（）。5 .典型鑄錠結(jié)構(gòu)的三個(gè)晶區(qū)分別為（卜（）和（）。3.3 是非題1 凡是由液體凝固成固體的過(guò)程都是結(jié)晶過(guò)程。（）2.室溫下，金屬晶粒越細(xì)，則強(qiáng)度越高、塑性越低。（）3在實(shí)際金屬和合金中，自發(fā)生核常常起著優(yōu)先和主導(dǎo)的作用。（）4當(dāng)形成樹枝狀晶體時(shí)，枝晶的各次晶軸將具有不同的位向，故結(jié)晶后形成的枝晶是一個(gè)多 晶體。（）3.4 選擇正確答案1 金屬結(jié)晶時(shí)，冷卻速度越快，其實(shí)際結(jié)晶溫度將：a. 越高； b. 越低； c. 越接近理論結(jié)晶溫度2.為細(xì)化晶粒，可采用：a. 快速澆注； b. 加變質(zhì)劑； c. 以砂型代金屬型3.5 綜合分析題1金屬結(jié)晶的條件和動(dòng)力是什么 ?過(guò)

15、冷度與冷卻速度有何關(guān)系？ 2金屬結(jié)晶的基本規(guī)律是什么 ?3晶粒大小對(duì)金屬材料的性能有什么影響？常用細(xì)化晶粒的方法有哪些？為什么這些方法能 夠使晶粒細(xì)化？4何謂同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變？簡(jiǎn)述它與液態(tài)金屬結(jié)晶的異同。 5如果其它條件相同，試比較在下列鑄造條件下鑄件晶粒的大?。?1) 金屬模澆注與砂模澆注；(2) 變質(zhì)處理與不變質(zhì)處理；(3) 鑄成薄件與鑄成厚件；(4) 澆注時(shí)采用震動(dòng)與不采用震動(dòng)。6為什么鋼錠希望盡量減少柱狀晶區(qū)?第四章 二元合金相圖思考題及習(xí)題4.1 解釋名詞組元、相、鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體、萊氏體、相組成物、組織組成物、石墨化、孕育( 變質(zhì))處理、球化處理、可鍛化退火、石墨化退火4

16、.2 填空題1共晶反應(yīng)式為 ()，共晶反應(yīng)的特點(diǎn)是 ()。2珠光體的本質(zhì)是 ()。3.塊純鐵在 912C發(fā)生a-FeYFe 轉(zhuǎn)變時(shí)，體積將()。4在鐵碳合金室溫平衡組織中，含F(xiàn)e3Cii最多的合金成分點(diǎn)為()，含 Le 最多的合金成分點(diǎn)為 ()。4.3 是非題20%Ni 的 Cu-Ni 合金比質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 40%Ni 的 Cu-Ni 合金)5.用顯微鏡觀察某亞共析鋼， 若估計(jì)其中的珠光體含量體積分?jǐn)?shù)為分?jǐn)?shù)為 ()。6. 灰口鑄鐵中碳主要以 ()的形式存在，可用來(lái)制造 (7.可鍛鑄鐵中石墨的形態(tài)為()，可用來(lái)制造 ()。8.球墨鑄鐵中石墨的形態(tài)為()，可用來(lái)制造 ()。9.蠕墨鑄鐵中石墨的形態(tài)為(

17、)，可用來(lái)制造 ()。10.影響石墨化的主要因素是()和()。11.球墨鑄鐵的強(qiáng)度、塑性和韌性均較普通灰口鑄鐵高， 這是因?yàn)?2 . HT200 牌號(hào)中 HT 表示 () ，數(shù)字 200表示 (80%，則此鋼的碳的質(zhì)量)。( )。)。13.生產(chǎn)球墨鑄鐵選用 ()作為球化劑。1.平衡結(jié)晶獲得的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為的硬度和強(qiáng)度要高。 (2.個(gè)合金的室溫組織為a+供(a+p,它由三相組成。()3. 鐵素體的本質(zhì)是碳在 a-Fe 中的間隙相。()4. 20 鋼比 T12 鋼的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)要高。 ()5. 在退火狀態(tài) (接近平衡組織 ) 45 鋼比 20 鋼的塑性和強(qiáng)度都高。 ()6.在鐵碳合金平衡結(jié)晶過(guò)程中， 只

18、有碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.3% 的鐵碳合金才能發(fā)生共晶反應(yīng)。( )7.鑄鐵可以經(jīng)過(guò)熱處理改變基體組織和石墨形態(tài)。()8.可鍛鑄鐵在高溫時(shí)可以進(jìn)行鍛造加工。 ()9.石墨化的第三階段不易進(jìn)行。()10.可以通過(guò)球化退火使普通灰口鑄鐵變成球墨鑄鐵。()11.球墨鑄鐵可通過(guò)調(diào)質(zhì)處理和等溫淬火工藝提高其機(jī)械性能。()4.4 選擇正確答案1 .在發(fā)生 LT(a+B共晶反應(yīng)時(shí)，三相的成分：a. 相同； b. 確定； c. 不定2.共析成分的合金在共析反應(yīng) 丫宀(a+剛結(jié)束時(shí)，其組成相為:a. 丫 +a+3b.a+3c.(a+3)3. 奧氏體是：a.碳在YFe 中的間隙固溶體；b.碳在a-Fe 中的間隙固溶體； c

19、. 碳在a-Fe 中的有限固溶體4. 珠光體是一種：a. 單相固溶體； b. 兩相混和物； c. Fe 與 C 的化合物5. T10 鋼的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：a.0.1%； b.1.0%； c.10%6.鐵素體的機(jī)械性能特點(diǎn)是：a. 強(qiáng)度高、塑性好、硬度低； b. 強(qiáng)度低、塑性差、硬度低；c. 強(qiáng)度低、塑性好、硬度低4.5 綜合分析題1. 二元合金相圖表述了合金的哪些關(guān)系？有哪些實(shí)際意義？2. 何謂枝晶偏析與比重偏析？能否消除？如何消除？3.圖 4-1 為 Pb-Sn 二元合金相圖。說(shuō)明 28% Sn 的 Pb-Sn 合金在下列各溫度時(shí)，組織中有哪些 相？并求出相的相對(duì)量。(1) 高于 300C；

20、(2) 剛冷到 183C，共晶轉(zhuǎn)變尚未開始；(3) 在 183C共晶轉(zhuǎn)變完畢；(4)冷卻到室溫。4.將 20kg純銅與 30kg純鎳熔化后慢冷至如圖4-2 溫度 Ti,求此時(shí):(1) 兩相的化學(xué)成分；(2) 兩相的質(zhì)量比；(3) 各相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；(4) 各相的質(zhì)量。5.A B 相圖如圖 4-3 所示。(1)填寫空白相區(qū)的相，并將相圖轉(zhuǎn)換為組織圖。TC3圖 4-2圖 4-3(2)用冷卻曲線及結(jié)晶示意圖，說(shuō)明K合金及純組元B的平衡結(jié)晶過(guò)程。6.上題圖中，如果 f 點(diǎn)的成分為 10% B, c 點(diǎn)成分為 20% B、e 點(diǎn)成分為 40% B、H 合金成分 為 30B， K 合金為 80B，(1) 求

21、合金 K 在室溫時(shí)，組織中共晶體的百分含量。(2) 求合金 H 在室溫時(shí)，共晶體、a相的百分含量。(3)指出圖中組織中含最多和最少的合金，并計(jì)算H 合金在室溫時(shí)，組織中的百分含量。7.已知 A (熔點(diǎn) 600C)與 B (熔點(diǎn) 500C)在液態(tài)無(wú)限互溶；在固態(tài) 300C時(shí) A 溶于 B 的 最大溶解度為30%，室溫時(shí)為 10%，但 B 不溶于 A ;在 300C時(shí)，含 40% B 的液態(tài)合金 發(fā)生共晶反應(yīng)。試作出 AB 合金相圖。根據(jù)共晶相圖，指出適合于壓力加工的合金及鑄造性最好的合金，并說(shuō)明原因。&求碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的質(zhì)量為 10kg 的鐵碳合金從液態(tài)緩慢冷卻到共晶溫度(但尚未

22、發(fā)生共晶反應(yīng) ) 時(shí)所剩下的液體的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及液體的質(zhì)量。9試分析含 0.2% C、0.6% C、1.2 % C 的鐵碳合金緩冷時(shí)的組織轉(zhuǎn)變，畫出冷卻曲線及每一個(gè) 階段的顯微組織示意圖。10. 根據(jù) Fe Fe3C 相圖計(jì)算：(1) 室溫下，含碳 0.2%的鐵碳合金中鐵素體和滲碳體各占多少？(2) 室溫下，含碳 0.6 %的鐵碳合金中珠光體和鐵素體各占多少？45 鋼、T8 鋼、T12 鋼的硬度、強(qiáng)度和塑性的高低，簡(jiǎn)述原因。12. 同樣形狀的兩塊鐵碳合金，其中一塊是退火狀態(tài)的 15 鋼，一塊是白口鑄鐵，用什么簡(jiǎn)便方 法可迅速區(qū)分它們 ?13. 某廠材料倉(cāng)庫(kù)，兩種碳鋼材料混料，無(wú)法區(qū)別。實(shí)驗(yàn)人員

23、截取了兩塊試樣，退火后制備金屬試樣，放在顯微鏡下觀察。其中一塊，鐵素體占41.6%，珠光體占 58.4%；另一塊二次滲碳體占 7.3%，珠光體占 92.7%；試求這兩種鋼的牌號(hào)。14. 根據(jù) Fe Fe3C 相圖，說(shuō)明產(chǎn)生下列現(xiàn)象的原因。(1) 退火后含碳量為 0.8%的鋼比含碳量 0.4%的鋼強(qiáng)度，硬度高。(2) 在室溫下，含碳 0.8%的鋼比含碳 1.2%的鋼強(qiáng)度高。(3) 變態(tài)萊氏體的塑性比珠光體塑性差。(4) 在 1100C，含碳 0.4%的鋼能進(jìn)行鍛造，含碳4.0%的鑄鐵不能鍛造。(5) 綁機(jī)物體一般用鐵絲(鍍鋅低碳鋼絲) ，而起重機(jī)吊重物則用鋼絲繩( 60、 70 鋼絲)。(6)

24、用手鋸鋸 T8、T10、T12鋼料比鋸 10、15、20 鋼費(fèi)力而鋸條更容易變鈍。(7) 制造汽車外殼多用低碳鋼，制造機(jī)器零件加機(jī)床主軸、齒輪、曲軸等多用中碳鋼，制 造工具時(shí)如車刀、絲錐、鋸條等多用高碳鋼，而制造機(jī)器的支架，機(jī)床床身時(shí)則常用灰口鑄 鐵。(8) 鋼適于壓力加工成型，而鑄鐵適于鑄造成型。15. 同樣形狀和大小的三塊鐵碳合金， 其中一塊是低碳鋼； 一塊是灰口鑄鐵； 一塊是白口鑄鐵， 用什么方法將它們區(qū)分開來(lái)。16.為什么碳鋼進(jìn)行熱鍛、熱軋時(shí)都要加熱到奧氏體區(qū)?17.手鋸鋸條、普通螺釘、車床主軸分別用何種碳鋼制造?18現(xiàn)有 A、B 兩組元形成的二元合金狀態(tài)圖，如題1-24 圖所示。若以

25、a表示 B 溶于 A 的固(3) 室溫下，含碳1.2%的鐵碳合金中珠光體和二次滲碳體各占多少？11. 比較退火狀態(tài)下的溶體，B1表示自a中析出的次生 B , (a+B)表示形成的共晶體。請(qǐng)?zhí)畛龈飨鄥^(qū)的組織，并分 別寫出成分各為、的四種合金自液態(tài)緩冷至常溫時(shí)的組織變化過(guò)程。19試示意地繪出下列二元合金狀態(tài)圖，并填寫出各相區(qū)的組織。A、B 元素在液態(tài)時(shí)互相溶解。在固態(tài)時(shí)形成共晶，共晶成分中含B30%, A 元素在 B 元素中有限溶解，溶解度在共晶溫度時(shí)為 15%，在室溫時(shí)為 10%。B 元素在 A 元素中不能溶解。20.什么是鐵素體、奧氏體、滲碳體和珠光體？填出下表。名稱合金結(jié)構(gòu)含碳量(%)晶格類

26、型機(jī)械性能obHB3(%)鐵素體 奧氏體 滲碳體 珠光體21.含碳量分別為 0.2%、0.40%、0.80%和 1.30%的碳鋼，自液態(tài)緩冷至室溫后所得的組織有何不同？試定性地比較這四種鋼的ob和 HB。22. 含碳量 0.20 %的碳鋼在 770C和 900C、含碳量 0.80%的碳鋼在 680C和 770C、含碳量 1.20 %的碳鋼在 700C和 770C分別達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，各是什么組織？23. 含碳量 0.40%、0.60%和 1.20%的碳鋼在室溫時(shí)的平衡組織中，珠光體、鐵素體或滲碳體， 各占百分之幾？24 .為什么要嚴(yán)格限制鋼材中的P、S 含量？25.要使球墨鑄鐵的基本組織為鐵素體

27、、珠光體或下貝氏體，工藝上應(yīng)如何控制？26. 有一灰口鑄鐵鑄件，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)石墨化不完全，尚有滲碳體存在，試分析其原因，并提 出使這一鑄件完全石墨化的方法。27. 試述石墨形態(tài)對(duì)鑄鐵性能的影響。28. 試比較各類鑄鐵之間性能的優(yōu)劣順序，與鋼相比較鑄鐵性能有什么優(yōu)缺點(diǎn)？29.為什么一般機(jī)器的支架、機(jī)床的床身常用灰口鑄鐵制造？題 1-24 圖第五章 金屬的塑性變形與再結(jié)晶思考題及習(xí)題5.1 解釋名詞滑移、滑移面、滑移方向、滑移系、加工硬化、回復(fù)、再結(jié)晶、硬位向、固溶強(qiáng)化、沉淀強(qiáng) 化、細(xì)晶強(qiáng)化、形變強(qiáng)化(加工硬化)5.2 填空題1鋼在常溫下的變形加工稱為 ()加工，而鉛在常溫下的變形加工稱為( ) 加

28、工。2造成加工硬化的根本原因是 ()。3滑移的本質(zhì)是 ()。4變形金屬的最低再結(jié)晶溫度與熔點(diǎn)的關(guān)系是()。5再結(jié)晶后晶粒度的大小主要取決于 ( )和 ( )。 6固溶體的強(qiáng)度和硬度比溶劑的強(qiáng)度和硬度()。7固溶體出現(xiàn)枝晶偏析后，可用 ( )加以消除。5.3 是非題1滑移變形不會(huì)引起金屬晶體結(jié)構(gòu)的變化。( )2因?yàn)?B.C.C 晶格與 F.C.C 晶格具有相同數(shù)量的滑移系，所以兩種晶體的塑性變形能力完 全相同。 ( )3孿生變形所需要的切應(yīng)力要比滑移變形時(shí)所需的小得多。( )4金屬鑄件可以通過(guò)再結(jié)晶退火來(lái)細(xì)化晶粒。()5再結(jié)晶過(guò)程是有晶格類型變化的結(jié)晶過(guò)程。()5.4 選擇正確答案1能使單晶體產(chǎn)

29、生塑性變形的應(yīng)力為：a. 正應(yīng)力； b. 切應(yīng)力； c. 復(fù)合應(yīng)力 2面心立方晶格的晶體在受力變形時(shí)的滑移方向是：a.； b. ； c. 3變形金屬再結(jié)晶后：a. 形成等軸晶，強(qiáng)度增大； b. 形成柱狀晶，塑性下降；c. 形成柱狀晶，強(qiáng)度升高； d. 形成等軸晶，塑性升高5.5 綜合分析題1為什么細(xì)晶粒鋼強(qiáng)度高，塑性、韌性也好?2與單晶體的塑性變形相比較，說(shuō)明多晶體塑性變形的特點(diǎn)。3金屬塑性變形后組織和性能會(huì)有什么變化?4滑移面和滑移方向原子排列有何特點(diǎn)？為什么？三種常見(jiàn)金屬晶體結(jié)構(gòu)中的滑移系各是多 少？5在圖 5-1 所示的晶面、晶向中，哪些是滑移面? 哪些是滑移方向 ? 問(wèn)圖中情況能否構(gòu)成

30、滑移系?圖 5-16用低碳鋼鋼板冷沖壓成形的零件，沖壓后發(fā)現(xiàn)各部位的硬度不同，為什么？7 用低碳鋼板料，沖壓成復(fù)雜零件，試分析采用下列工藝中哪一種更合理？(1) 沖壓再結(jié)晶沖壓再結(jié)晶；(2) 再結(jié)晶一沖壓一再結(jié)晶；(3) 沖壓一再結(jié)晶一沖壓一回復(fù)。&自行車鏈板，通常用塑性很好的16Mn 鋼制造。根據(jù)受力情況，要求材料的抗拉強(qiáng)度為lOOOMPa，硬度為 HB275，但 16Mn 鋼的抗拉強(qiáng)度只有 520MPa，硬度 HB150，問(wèn)此時(shí)可采用 什么方法提高強(qiáng)度？9有一塊純鋁板，晶粒十分粗大，強(qiáng)度與塑性均差，為了細(xì)化晶粒，可采用什么方法？10. 加工硬化給生產(chǎn)帶來(lái)了哪些好處和困難？11.已知

31、金屬鎢、鉛的熔點(diǎn)分別為 3380C和 327C，試計(jì)算它們的最低再結(jié)晶溫度，并分析鎢在 900C加工、鉛在室溫加工各為何種加工？12 室溫下經(jīng)軋制變形 50%的純鉛，其顯微組織為等軸晶粒，請(qǐng)解釋這一現(xiàn)象。13拉制銅絲過(guò)程如圖 5-2 所示。請(qǐng)畫出不同階段的組織與性能變化示意圖，并簡(jiǎn)要說(shuō)明。14 何謂臨界變形度？分析造成臨界變形度的原因。15 在制造齒輪時(shí)，有時(shí)采用噴丸處理(將金屬丸噴射到零件表面上)，使齒面得以強(qiáng)化。試分析強(qiáng)化原因。16.再結(jié)晶和重結(jié)晶有何不同？17用下述方法制成齒輪，哪種方法較理想？為什么？(1) 用厚鋼板切出圓餅再機(jī)加工成齒輪；(2) 用粗棒料下圓餅再機(jī)加工成齒輪；(3)

32、由圓棒料加熱，鍛打成型再機(jī)加成成品。第六章 鋼的熱處理思考題及習(xí)題6.1 解釋名詞鋼的熱處理、起始晶粒度、實(shí)際晶粒度、本質(zhì)晶粒度、球化退火、索氏體、屈氏體、貝氏體、 馬氏體、奧氏體、過(guò)冷奧氏體、殘余奧氏體、退火、正火、淬火、回火、冷處理、時(shí)效、淬 透性、淬火臨界冷卻速度VK、淬硬性、調(diào)質(zhì)處理、回火穩(wěn)定性、二次硬化、回火脆性、固溶 處理、CVD 激光相變硬化、化學(xué)熱處理6.2 填空題1在過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物中， 珠光體與屈氏體的主要相同點(diǎn)是 ()，不同點(diǎn)是 ()。2用光學(xué)顯微鏡觀察，上貝氏體的組織特征呈()狀，而下貝氏體則呈 () 狀。3馬氏體的顯微組織形態(tài)主要有 ()、 ()兩種。其中 ()

33、的韌性較好。4 鋼的淬透性越高，則其 C 曲線的位置越()，說(shuō)明臨界冷卻速度越()。5球化退火的主要目的是 ()，它主要適用于 ()鋼。9 促進(jìn)晶粒長(zhǎng)大的合金元素有()。10除()、()外，幾乎所有的合金元素都使Ms、Mf點(diǎn)下降，因此淬火后相同碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的合金鋼與碳鋼相比，殘余奧氏體 ()，使鋼的硬度 ()。11. 一些含有合金元素()的合金鋼，容易產(chǎn)生第二類回火脆性，為了消除第二類回火脆性，可采用 ()和 ()。)極，可以在工件表面獲)作為熱源進(jìn)行噴涂的技術(shù)叫等離子噴涂。6.3 是非題1.晶粒度級(jí)數(shù)數(shù)值越大，晶粒越細(xì)。()2.馬氏體是碳在的a-Fe 中的過(guò)飽和固溶體。 當(dāng)奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)

34、，體積要收縮。()3當(dāng)把亞共析鋼加熱到 Aci和 AC3之間的溫度時(shí)，將獲得由鐵素體和奧氏體構(gòu)成的兩相組織， 在平衡條件下，其中奧氏體的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)總是大于鋼的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)。()4.當(dāng)原始組織為片狀珠光體的鋼加熱奧氏體化時(shí)，細(xì)片狀珠光體的奧氏體化速度要比粗片狀珠光體的奧氏體化速度快。 ()6亞共析鋼的正常淬火溫度范圍是7.淬火鋼進(jìn)行回火的目的是(&合金元素中，碳化物形成元素有()，過(guò)共析鋼的正常淬火溫度范圍是)，回火溫度越高，鋼的強(qiáng)度與硬度越 ( )。( )。)。12 在電刷鍍時(shí)，工件接直流電源(得鍍層。13.利用氣體導(dǎo)電(或放電)所產(chǎn)生的() 極，鍍筆接直流電源 (5.當(dāng)共析成分的奧氏體

35、在冷卻發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變時(shí)，溫度越低，其轉(zhuǎn)變產(chǎn)物組織越粗。()6高合金鋼既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。( )7經(jīng)退火后再高溫回火的鋼，能得到回火索氏體組織，具有良好的綜合機(jī)械性能。( )8鋼的淬透性高，則其淬透層的深度也越大。( )9表面淬火既能改變鋼的表面組織，也能改善心部的組織和性能。( )10所有的合金元素都能提高鋼的淬透性。( )11合金元素 Mn 、Ni、N 可以擴(kuò)大奧氏體區(qū)。 ( ) 12合金元素對(duì)鋼的強(qiáng)化效果主要是固溶強(qiáng)化。( )13 60Si2Mn 鋼比 T12 和 40 鋼有更好的淬透性和淬硬性。 ( )14.所有的合金元素均使 Ms、Mf下降。()15 電弧噴涂技術(shù)可

36、以在金屬表面噴涂塑料。()16.氣相沉積技術(shù)是從氣相物質(zhì)中析出固相并沉積在基材表面的一種表面鍍膜技術(shù)。()6.4 選擇正確答案1 .奧氏體向珠光體的轉(zhuǎn)變是：a. 擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變； b. 非擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變； c. 半擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變 2.鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后獲得的組織是：a. 回火馬氏體； b. 回火屈氏體； c. 回火索氏體3共析鋼的過(guò)冷奧氏體在550C350C的溫度區(qū)間等溫轉(zhuǎn)變時(shí)，所形成的組織是:a. 索氏體； b. 下貝氏體； c. 上貝氏體； d. 珠光體4.若合金元素能使C 曲線右移，鋼的淬透性將:a. 降低； b. 提高； c. 不改變5.馬氏體的硬度取決于:a. 冷卻速度； b. 轉(zhuǎn)變溫度； c. 碳

37、含量6.淬硬性好的鋼:a. 具有高的合金元素含量； b. 具有高的碳含量； c. 具有低的碳含量7.對(duì)形狀復(fù)雜、截面變化大的零件進(jìn)行淬火時(shí)，應(yīng)選用:a. 高淬透性鋼； b. 中淬透性鋼； c. 低淬透性鋼&直徑為 10mm 的 40 鋼的常規(guī)淬火溫度大約為：a.750C；b.850C；C.920C上述正確淬火后的顯微組織為：a. 馬氏體； b. 鐵素體 +馬氏體； C. 馬氏體 +珠光體9.完全退火主要適用于：a. 亞共析鋼； b. 共析鋼； C. 過(guò)共析鋼10. 鋼的回火處理是在：a. 退火后進(jìn)行； b. 正火后進(jìn)行； C. 淬火后進(jìn)行11. 20 鋼的滲碳溫度范圍是：a.600C6

38、50C；b.800C820C；c.900C950C；d.1000C1050C1 2 .鋼的淬透性主要取決于：a. 碳含量； b. 冷卻介質(zhì)； c. 合金元素13.鋼的淬硬性主要取決于：a. 碳含量； b. 冷卻介質(zhì)； c. 合金元素6.5 綜合分析題1.熱軋空冷的 45 鋼鋼材在重新加熱到超過(guò)臨界點(diǎn)后再空冷下來(lái)時(shí)，組織為什么能細(xì)化？2 珠光體類型組織有幾種？它們?cè)谛纬蓷l件、組織形態(tài)性能方面有何特點(diǎn)？3. 貝氏體類型組織有哪幾種？它們?cè)谛纬蓷l件、組織形態(tài)和性能方面有何特點(diǎn)？4.馬氏體的本質(zhì)是什么？馬氏體組織有哪幾種基本類型？它們形成條件、晶體結(jié)構(gòu)、組織形態(tài)、 性能有何特點(diǎn)？馬氏體的性能與含碳量的

39、關(guān)系如何？5. 試比較索氏體和回火索氏體、馬氏體和回火馬氏體之間在形成條件組織形態(tài)與性能上的主 要區(qū)別。6.將5mm 的 T8鋼加熱到 760C并保溫足夠時(shí)間，問(wèn)采用什么樣的冷卻方式可得到如下組織：珠光體、索氏體、下貝氏體、屈氏體+馬氏體、馬氏體。請(qǐng)?jiān)趫D6-1 所示的 C 曲線上畫出工藝曲線示意圖。7直徑為 10mm 的共析鋼小試樣加熱到相變點(diǎn)Ai以上 30C,用圖 6-2 所示的冷卻曲線進(jìn)行冷卻，分析其所得到的組織，說(shuō)明各屬于什么熱處理方法。&調(diào)質(zhì)處理后的 40 鋼齒輪，經(jīng)高頻感應(yīng)加熱后的溫度 T 分布如圖 6-3 所示。試分析高頻感應(yīng)加 熱水淬后，輪齒由表面到中心各區(qū)(I、川)的組

40、織。圖 6-2 圖 6-39說(shuō)明 45 鋼經(jīng)下列溫度加熱，保溫并在水中冷卻后得到的組織，為了使鋼強(qiáng)化，哪一種加 熱溫度最好？為什么？700C、760C、830C、1100C。10確定下列鋼件的退火方法，并指出退火目的及退火后的組織：(1) 經(jīng)冷軋后的 15 鋼鋼板，要求降低硬度；(2) ZG35 的鑄造齒輪；(3) 鍛造過(guò)熱的 60 鋼鍛坯；(4)改善 T12 鋼的切削加工性能。11.說(shuō)明直徑為 10mm 的 45 鋼試樣分別經(jīng)下列溫度加熱：700C、760C、840C、1100C，保溫后在水中冷卻得到的室溫組織。12 兩個(gè)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2%的碳鋼薄試樣，分別加熱到780C和 900C，保溫

41、相同時(shí)間奧氏體化后，以大于淬火臨界冷卻速度的速度冷卻至室溫。試分析：(1) 哪個(gè)溫度加熱淬火后馬氏體晶粒較粗大?(2) 哪個(gè)溫度加熱淬火后馬氏體碳含量較少?(3) 哪個(gè)溫度加熱淬火后殘余奧氏體較多?(4) 哪個(gè)溫度加熱淬火后未溶碳化物較多?(5) 你認(rèn)為哪個(gè)溫度加熱淬火合適 ? 為什么 ?13. 指出下列工件的淬火及回火溫度，并說(shuō)出回火后獲得的組織。(1) 45 鋼小軸 (要求綜合機(jī)械性能好 )；(2) 60 鋼彈簧；(3) T12 鋼銼刀。14. 兩根 45 鋼制造的軸，直徑分別為 10mm 和 100mm，在水中淬火后，橫截面上的組織和硬 度是如何分布的 ?15.甲、乙兩廠生產(chǎn)同一種零件，

42、均選用45 鋼，硬度要求220HB250HB，甲廠采用正火， 乙廠采用調(diào)質(zhì)處理，均能達(dá)到硬度要求，試分析甲、乙兩廠產(chǎn)品的組織和性能差別。16 .有兩塊滲碳體呈粒狀均勻分布的T12試樣，分別加熱到 750C和 850C，保溫后以大于V的速度冷卻到室溫，試比較它們的組織，哪一個(gè)加熱溫度得到的組織性能好？17. 試說(shuō)明表面淬火、滲碳、氮化處理工藝在選用鋼種、性能、應(yīng)用范圍等方面的差別。18. 試述固溶強(qiáng)化、加工硬化和彌散強(qiáng)化的強(qiáng)化機(jī)理。19.合金元素提高鋼的回火穩(wěn)定性的原因何在 ?20. 什么是鋼的回火脆性 ? 如何避免 ?21.為什么說(shuō)得到馬氏體隨后回火處理是鋼的最經(jīng)濟(jì)而又最有效的強(qiáng)韌化方法?淬火

43、鋼在回火 時(shí)其組織性能變化的大致規(guī)律是什么？22. 一些鋼由奧氏體冷卻時(shí)，可直接得到屈氏體、索氏體，為什么還要通過(guò)淬火回火來(lái)得 到回火屈氏體和回火索氏體？23.為什么碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%、鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 12%的鉻鋼屬于過(guò)共析鋼，而碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0% 、鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 12%的鋼屬于萊氏體鋼 ?24.什么是表面淬火 ?它有什么特點(diǎn) ?在表面淬火之前通常采用什么熱處理工藝?25. 舉出二個(gè)采用激光強(qiáng)化技術(shù)提高工件使用壽命的實(shí)際例子。26.用 T10 鋼制造形狀簡(jiǎn)單的車刀， 其工藝路線為：鍛造一熱處理一機(jī)加工一熱處理一磨加工。(1) 寫出其中熱處理工序的名稱及作用。(2) 制定最終熱處理 (磨加工前

44、的熱處理 ) 的工藝規(guī)范，并指出車刀在使用狀態(tài)下的顯微 組織和大致硬度。27. 確定下列鋼件的退火方法，并指出退火目的及退火后的組織：(1)經(jīng)冷軋后的 15 鋼鋼板，要求降低硬度。(2)ZG35 的鑄造齒輪。( 3)鍛造過(guò)熱的 60 鋼鍛坯。(4)具有片狀滲碳體的 T12鋼坯。28 .甲、乙兩廠生產(chǎn)同一批零件，材料均選用45 鋼，硬度要求 HB220250。甲廠采用正火，乙廠采用調(diào)質(zhì)，都能達(dá)到該硬度要求。試分析甲、乙兩廠產(chǎn)品組織和性能上的差別，在何種情況下正火可以代替調(diào)質(zhì)？29.指出下列零件的最終熱處理方法：(1) T12鋼制做銼刀，要求 HRC62 ;(2) 6mm 的 60 鋼絲繞制螺旋彈

45、簧，要求 HRC4054;(3) 45 鋼制的機(jī)床主軸，要求 HRC2428。30.編寫下列零件的工藝路線，指出其中各熱處理工藝的作用，及各熱處理工藝后的組織：(1)用 45 鋼制做機(jī)床主軸、要求有良好的綜合機(jī)械性能(HRC2028),軸頸部分要求耐磨(HRC50 55);(2) 用 38CrMoAIA 制做鏜床鏜桿，精度要求極高，并在滑動(dòng)軸承中運(yùn)轉(zhuǎn)、要求鏜桿表面有 極高的硬度，心部有較高的綜合機(jī)械性能。31.用 Tio鋼制造形狀簡(jiǎn)單的車刀，工藝路線為： 鍛造熱處理切削加工熱處理磨削加工(1) 寫出各熱處理工序的名稱并指出其作用。(2)制定各熱處理工序的工藝規(guī)范(加熱溫度、冷卻方法)。(3)

46、指出最終熱處理后的顯微組織及大致硬度。32 .某廠用 45 鋼制造凸齒軸，要求凸輪軸表面有高硬度( HRC50 ),而心部有良好的韌性， 原來(lái)用 45 鋼調(diào)質(zhì)處理，再在表面進(jìn)行高頻淬火，最后低溫回火，現(xiàn)因庫(kù)存45 鋼已用完,只有 15 鋼。(1) 如改用 15 鋼，能否按原方案進(jìn)行？為什么？(2) 如改用 15 鋼，請(qǐng)編寫工藝路線。33.回答下列問(wèn)題。(1)圖 6-4 中零件，淬火加熱前，工人常常將角上的四個(gè)小孔用耐火泥堵上，這是為什么？OOOO圖 6-4(2)圖 6-5 中零件上的小孔是為熱處理的工藝性而專門設(shè)計(jì)的，請(qǐng)說(shuō)明設(shè)計(jì)此孔的道理。圖 6-5(3) 細(xì)長(zhǎng)的軸桿類零件在淬火加熱時(shí)，通常吊

47、掛在井式爐中，這是為什么？34用 T8制做的活頂尖如圖 6-6 所示。如果用油淬火，由于 T8鋼淬透性不高，頂尖部分往往 達(dá)不到硬度要求。如果改用水淬，雖然硬度滿足要求，但由于形狀復(fù)雜，又會(huì)出現(xiàn)開裂， 請(qǐng)選用一種合適的淬火方式，使其滿足設(shè)計(jì)要求。35.用原為平衡狀態(tài)的 45 鋼制成四只 10X1 的試樣，分別進(jìn)行如下熱處理，試分別定性地 比較試樣 1 與 2、2 與 3、3 與 4 所得硬度的大小，并說(shuō)明原因：試樣 1 加熱至 710C，水中速冷；試樣 2 加熱至 750C，水中速冷；試樣 3 加熱至 840C，水中速冷； 試樣 4 加熱至 840C，油中冷卻。36. 兩塊含碳量均為 0.80

48、%的鋼片均加熱至 723C以上，分別以不同方式冷卻。鋼片的冷卻曲 線及該種鋼材的“C 曲線如題 1-37 圖所示。試問(wèn)圖中、點(diǎn)各是什么組織？ 定性地比較、點(diǎn)組織的硬度大小。題 1-37 圖37.試從以下幾方面比較鋼的退火、正火和調(diào)質(zhì)處理：(1) 加熱溫度和冷卻方法；(2) 處理后的性能；(3) 適用范圍。38馬氏體的晶體結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能有何特征？它的硬度取決于什么因素？低碳馬氏體有何特 征？HRC4045HRC5055圖 6-639.鋼獲得馬氏體組織的條件是什么？馬氏體相變、珠光體相變各有何特征？40.指出下列名詞的主要區(qū)別：(1) 奧氏體、過(guò)冷奧氏體及殘余奧氏體；(2) 淬硬性與淬透性；(3)

49、 等溫冷卻與連續(xù)冷卻；(4) 調(diào)質(zhì)處理與變質(zhì)處理。41鋼經(jīng)淬火后，為什么一般都要及時(shí)進(jìn)行回火？回火后鋼的機(jī)械性能為什么主要是決定于 回火溫度而不是冷卻速度？42.回火是鋼經(jīng)淬火后必需的后續(xù)工序，但在生產(chǎn)種出現(xiàn)下列情況應(yīng)作何解釋：(1) 有些表面淬火的零件，加熱至淬火溫度后置入水中，冷卻較短時(shí)間后取出，不再經(jīng)回火 處理，即可使用。(2)鑿子熱處理時(shí)，只將距刃口長(zhǎng)約 30mm 一段加熱至櫻紅色(780800C),然后將距刃 口長(zhǎng)約 57mm 一段淬入水中，待露出水面的已加熱部分呈現(xiàn)暗褐色后將鑿子取離水面，在空氣中停留短時(shí)間，待刃口呈紫色后再將鑿子投入水中。經(jīng)這樣處理后的鑿子在使用時(shí)不會(huì) 崩刃。43

50、.一把由 T12 鋼制成的平銼刀，厚 5mm，經(jīng) 780C淬火和 160C回火后，硬度為 65HRC 左 右?，F(xiàn)將其一端浸入水中，另一端用火焰加熱至 950C,持續(xù) 15 分鐘后各點(diǎn)溫度如題 1-44 圖 所示，此時(shí)立即將銼刀投入水中。試指出圖中各指定點(diǎn)在冷卻后所得的組織，并定性地比較各點(diǎn)晶粒的粗細(xì)。題 1-44 圖44. 某齒輪要求齒面耐磨，而心部具有一定的韌性，擬采用下列材料和熱處理工藝：(1) 45 鋼調(diào)質(zhì)；(2) 45 鋼高頻淬火、低溫回火；(3) T8 整體淬火、中溫回火；(4) 20 鋼滲碳淬火、低溫回火。試從所達(dá)到的機(jī)械性能、熱處理工藝的簡(jiǎn)繁、成本高低等幾方面加以比較。45.某廠

51、用 T10A鋼制造冷作模具，經(jīng)淬火及低溫回火后使用；用45 鋼制造齒輪，經(jīng)調(diào)質(zhì)后使用。由于材料混雜。錯(cuò)用45 鋼制成模具，而用 T10A 鋼制成齒輪。這樣，經(jīng)熱處理后使用會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果？46. 確定下列鋼件的退火方法，并指出退火目的及退火后的組織：(1) 經(jīng)冷軋后的 15 鋼鋼板，要求降低硬度，以便再進(jìn)一步冷軋；(2) 鑄鋼齒輪坯；3780C700C54600C（3）具有網(wǎng)狀滲碳體組織的 T12 鋼。47試從以下幾方面比較鋼的表面淬火、滲碳和滲氮處理：（1）目的；（2）適用的鋼材；（3）熱處理后的性能特點(diǎn)；（4）適用范圍。48.有兩根 18X20 的軸，一根用 20 鋼經(jīng) 920C滲碳后直接淬

52、火（水）及 180C回火，硬度 為 5862HRC ;另一根用 20CrMnTi 鋼亦經(jīng) 920C滲碳后直接淬火，（油），并經(jīng)80C冰冷處 理后再進(jìn)行180C回火，硬度為 6064HRC。問(wèn)這根軸的表層和心部的組織（包括晶粒粗細(xì)）及其性能（綜合機(jī)械性能和耐磨性）有何區(qū)別？49.鋼件在何種載荷條件和性能要求時(shí)，需選用淬透性較高的鋼材？50.題1-31 圖所示為一直徑 5mm 含碳量為 0.45%并具有平衡組織的鋼棒，一端浸入20C的水中，另一端用火焰加熱至1000c，持續(xù)數(shù)分鐘后，棒上各點(diǎn)溫度如下表所示。若待各點(diǎn)組織達(dá)到平衡狀態(tài)后再緩冷至室溫，試把各點(diǎn)所得到的組織（并用括號(hào)注明晶粒粗細(xì)）分別列入

53、下表：指定點(diǎn)代號(hào)123456力口熱時(shí)達(dá)到的溫度C）100083074068040020加熱到上述溫度時(shí)的平衡組織緩冷至室溫后的組織題 1-31 圖51.下表所列材料，原來(lái)都是粗晶?！，F(xiàn)加熱到表中所指定的溫度并保溫1 小時(shí)使其溫度均勻后緩冷至室溫。其晶粒比原來(lái)的晶粒是變粗了還是變細(xì)了？將結(jié)論寫入下表：溫度（C材料-)60083092045 鋼純銅提示：純銅熔點(diǎn)為1083C，無(wú)同素異構(gòu)變化。第七章工業(yè)用鋼思考題及習(xí)題7.1 解釋名詞紅硬性7.2 填空題1按鋼中合金元素含量，可將合金鋼分為()、()和 ()幾類。2合金鋼中常用來(lái)提高淬透性的合金元素有()五種，其中作用最大的是 ()。3 20 是 (

54、)鋼，可制造 ( )。4 9SiCr 是()鋼，可制造 ()。5 5CrMnMo 是 ()鋼，可制造 ()。6Cr12MoV 是 ()鋼，可制造 ()。7T12 是 () 鋼，可制造 ( )。8 16Mn 是 ()鋼，可制造 ()。940Cr 是 ()鋼，可制造 () 。10. 60Si2Mn 是 ()鋼。11. GCr15 是()鋼， 1Cr17 是()。12. lCr13 是 ()鋼，可制造 ()。13. 20CrMnTi 是 ()鋼， Cr、Mn 的主要作用是 ()， Ti 的主要作用是 ()，熱處理工藝是 ()。14. W18Cr4V 是 ( 用是()， V 的主要)鋼，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)是

55、( 作用是 ( )。熱處理)， W 的主要作用是 ( 工藝是()，最后組織是的作用分別是 ()、()， Cr 的主要作( ) 。)和 ()。15 .0Cr18Ni9Ti 是 ()鋼， Cr、 Ni 和 Ti7.3 是非題1調(diào)質(zhì)鋼的合金化主要是考慮提高其紅硬性。()2 T8 鋼比 T12 和 40 鋼有更好的淬透性和淬硬性。 ( ) 3奧氏體型不銹鋼可采用加工硬化提高強(qiáng)度。()4高速鋼需要反復(fù)鍛造是因?yàn)橛捕雀卟灰壮尚巍? )5 T8 鋼與 20MnVB 相比，淬硬性和淬透性都較低。 ( ) 6 18-4-1 高速鋼采用很高溫度淬火，其目的是使碳化物盡可能多地溶入奧氏體中，從而提高 鋼的紅硬性。

56、( ) 7奧氏體不銹鋼的熱處理工藝是淬火后低溫回火處理。( )7.4 綜合分析題1 下列牌號(hào)各是什么鋼？它們的成分、熱處理、性能各如何？舉例說(shuō)明如何使用。Q235A、15、45、65、T8、T12、12Cr2Ni4A 、30CrMnSi 、50CrV 、30CrMnSiNi2A 、5CrMnMo 、Cr12MoV 、 65Mn 、 GCr9 、 9SiCr 、W18Cr4V 、 38CrMoAlA 、3Cr2W8V 。 2為什么低合金高強(qiáng)鋼用錳作為主要的合金元素?3試述滲碳鋼和調(diào)質(zhì)鋼的合金化及熱處理特點(diǎn)。4 .有兩種高強(qiáng)螺栓，一種直徑為10mm，另一種直徑為 30mm，都要求有較高的綜合機(jī)械性

57、能：Ob 800MPa aK 60OKJ/m。試問(wèn)應(yīng)選擇什么材料及熱處理工藝？5 為什么合金彈簧鋼以硅為重要的合金元素？為什么要進(jìn)行中溫回火？6 軸承鋼為什么要用鉻鋼？為什么對(duì)非金屬夾雜限制特別嚴(yán)格？7.簡(jiǎn)述高速鋼的成分、熱處理和性能特點(diǎn)，并分析合金元素的作用。& W18Cr4V 鋼的 Aci約為 820C,若以一般工具鋼Ac+(3050)C的常規(guī)方法來(lái)確定其淬火加熱溫度，最終熱處理后能否達(dá)到高速切削刀具所要求的性能？為什么？其實(shí)際淬火溫度是多少？9 不銹鋼的固溶處理與穩(wěn)定化處理的目的各是什么？10. 試分析 20CrMnTi 鋼和 1Cr18Ni9Ti 鋼中的 Ti 的作用。11.試

58、分析合金元素 Cr 在 40Cr、GCr15、CrWMn、1Cr13、1Cr18Ni9Ti、4Cr9Si2 等鋼中的 作用。12 .試就下列四個(gè)鋼號(hào)：20CrMnTi、65、T8、40Cr 討論如下問(wèn)題：(1) 在加熱溫度相同的情況下，比較其淬透性和淬硬性，并說(shuō)明理由；(2) 各種鋼的用途、熱處理工藝、最終的組織。13.試畫出經(jīng)正常淬火后的W18Cr14V 鋼在回火時(shí)的回火溫度與硬度的關(guān)系曲線。14 .硬質(zhì)合金有何特點(diǎn)？指出硬質(zhì)合金 YG8、YT15 的類別、成分和用途。15.某形狀復(fù)雜零件，選用45 鋼，最終熱處理采用淬火+高回，其性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，但熱處理常出現(xiàn)變形超差，甚至發(fā)生斷裂，為了

59、解決這一問(wèn)題，你認(rèn)為選擇何種材料合適？為什 么？16 .某機(jī)構(gòu)連桿螺栓，=18mm，技術(shù)要求b= 9001000MPa ;b= 800900MPa ;aK 0.6MJ/m2。請(qǐng)選用一種鋼、用工藝曲線畫出整個(gè)工藝流程并制定熱處理工藝規(guī)范(查教材上表)。17.做一絞刀、要求硬度：HRC 62。試從：65Mn 38CrMoAIA、W18Cr4V 9SiCr、5CrMnMoCr12 幾種鋼中選一種鋼，用工藝曲線畫出整個(gè)工藝流程并制定熱處理工藝規(guī)范(查教材 上表)。18 .分析比較 T9 碳素工具鋼與 9SiCr 合金工具鋼：(1) 為什么 9SiCr 鋼的熱處理加熱溫度比 T9 鋼高？(2) 為什么

60、9SiCr 鋼淬火通常用油淬，而 T9 鋼要用水淬油冷？(3) 為什么 9SiCr 鋼刃具在 230250C條件下工作，硬度仍不低于 HRC60，且耐磨性良好， 尚可維持正常工作， 而 T9 鋼刃具在 200250C工作時(shí)硬度和耐磨性已迅速下降， 以致失效？19.汽車后半軸工作時(shí)受很大的扭力及沖擊，通常選用綜合機(jī)械性能好的調(diào)質(zhì)鋼。解放 CA 10B 型汽車載重 4 噸，要求后半軸直徑 50mm，通常選用 40MnB，其工藝路 線為：JN150 型汽車載重 8 噸，要求后半軸直徑 二 60mm 通常選用 40CrMnMo 其工藝路線 為:時(shí)間試分析兩根后半軸在選材和熱處理工藝上差別的原因。（40MnB : Do油=2030mm、40CrMnMo : Do油=