機(jī)械工程材料復(fù)習(xí)重點(diǎn)90924

1、工程材料學(xué)習(xí)題一、解釋下列名詞1淬透性與淬硬性; 2相與組織; 3組織應(yīng)力與熱應(yīng)力；4過熱與過燒； 5. 回火脆性與回火穩(wěn)定性 6. 馬氏體與回火馬氏體7. 實(shí)際晶粒度與本質(zhì)晶粒度 8.化學(xué)熱處理與表面熱處理淬透性：鋼在淬火時(shí)獲得的淬硬層深度稱為鋼的淬透性，其高低用規(guī)定條件下的淬硬層深度來表示淬硬性：指鋼淬火后所能達(dá)到的最高硬度，即硬化能力相：金屬或合金中，凡成分相同、結(jié)構(gòu)相同，并與其它部分有晶只界分開的均勻組成部分稱為相組織：顯微組織實(shí)質(zhì)是指在顯微鏡下觀察到的各相晶粒的形態(tài)、數(shù)量、大小和分布的組合。組織應(yīng)力：由于工件內(nèi)外溫差而引起的奧氏體（或A）向馬氏體（M）轉(zhuǎn)變時(shí)間不一致而產(chǎn)生的應(yīng)力熱應(yīng)力

2、：由于工件內(nèi)外溫差而引起的脹縮不均勻而產(chǎn)生的應(yīng)力過熱：由于加熱溫度過高而使奧氏體晶粒長大的現(xiàn)象過燒：由于加熱溫度過高而使奧氏體晶粒局部熔化或氧化的現(xiàn)象回火脆性：在某些溫度范圍內(nèi)回火時(shí)，會(huì)出現(xiàn)沖擊韌性下降的現(xiàn)象，稱為回火脆性回火穩(wěn)定性：又叫耐回火性，即淬火鋼在回炎過程中抵抗硬度下降的能力。馬氏體：碳在-Fe中的過飽和固溶體稱為馬氏體?；鼗瘃R氏體：在回火時(shí)，從馬氏體中析出的-碳化物以細(xì)片狀分布在馬氏體基礎(chǔ)上的組織稱為回火馬氏體。本質(zhì)晶粒度：鋼在加熱時(shí)奧氏體晶粒的長大傾向稱為本質(zhì)晶粒度實(shí)際晶粒度：在給定溫度下奧氏體的晶粒度稱為實(shí)際晶粒度，它直接影響鋼的性能?；瘜W(xué)熱處理：將工件置于待定介質(zhì)中加熱保溫，

3、使介質(zhì)中活性原子滲入工件表層，從而改變工件表層化學(xué)成分與組織，進(jìn)而改變其性能的熱處理工藝。表面淬火：指在不改變鋼的化學(xué)成分及心部組織的情況下，利用快速加熱將表面奧氏休化后進(jìn)行淬火以強(qiáng)化零件表面的熱處理方法。二、判斷題1. （ ）合金的基本相包括固溶體、金屬化合物和這兩者的機(jī)械混合物。 錯(cuò)。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同，可將合金中相公為固溶體和金屬化合物兩類。2. （ ）實(shí)際金屬是由許多位向不同的小晶粒組成的。對(duì)。3. （ ）為調(diào)整硬度，便于機(jī)械加工，低碳鋼，中碳鋼和低碳合金鋼在鍛造后都應(yīng)采用正火處理。對(duì)。對(duì)于低、中碳的亞共析鋼而言，正火與退火的目的相同；即調(diào)整硬度，便于切削加工，細(xì)化晶粒，提高力學(xué)性能，為

4、淬火作組織準(zhǔn)備，消除殘作內(nèi)應(yīng)力，防止在后續(xù)加熱或熱處理中發(fā)生開裂或形變。對(duì)于過共析鋼而言，正火是為了消除網(wǎng)狀二次滲碳體，為球化退火作組織準(zhǔn)備。對(duì)于普通話結(jié)構(gòu)鋼而言，正火可增加珠光體量并細(xì)化晶粒，提高強(qiáng)度、硬度和韌性，作為最終熱處理。4.（ ）在鋼中加入多種合金元素比加入少量單一元素效果要好些，因而合金鋼將向合金元素少量多元化方向發(fā)展。 對(duì)。不同的元素對(duì)于鋼有不同的效果。5. （ ）不論含碳量高低，馬氏體的硬度都很高，脆性都很大。 錯(cuò)。馬氏體的硬度主要取決于其含碳量，含碳增加，其硬度也隨之提高。合金元素對(duì)馬氏體的硬度影響不大，馬氏體強(qiáng)化的主要原因是過飽和引起的固溶體強(qiáng)化。6（ ）40Cr鋼的淬透

5、性與淬硬性都比T10鋼要高。 錯(cuò)。C曲線越靠右，含碳量越低，淬透性越好。40Cr為含碳量為0.4%，含Cr量為1.5%左右的調(diào)質(zhì)鋼。T10為含碳量為1%左右的碳素工具鋼。但是淬火后45鋼香到馬氏體，T10鋼得到馬氏體加少量殘余奧氏體，硬度比45鋼高。7（ ）馬氏體是碳在-Fe中的過飽和固溶體，由奧氏體直接轉(zhuǎn)變而來的，因此馬氏體與轉(zhuǎn)變前的奧氏體含碳量相同。對(duì)。當(dāng)奧氏體過冷到Ms以下時(shí)，將轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體類型組織。但是馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)，奧氏體中的碳全部保留在馬氏休中。馬氏體轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)是高速長大、不擴(kuò)散、共格切變性、降溫形成、轉(zhuǎn)變不完全。8（ ）鑄鐵中的可鍛鑄鐵是可以在高溫下進(jìn)行鍛造的。錯(cuò)。所有的鑄鐵都不可

6、以進(jìn)行鍛造。9（ ）45鋼淬火并回火后機(jī)械性能是隨回火溫度上升，塑性,韌性下降，強(qiáng)度,硬度上升。錯(cuò)。鋼是隨回火溫度上升，塑性,韌性上升，強(qiáng)度,硬度提高。10（ ）淬硬層深度是指由工件表面到馬氏體區(qū)的深度。 錯(cuò)。淬硬層深度是指由工件表面到半馬氏體區(qū)（50%馬氏體+50%非馬氏體組織）的深度。11（ ）鋼的回火溫度應(yīng)在Ac1以上。 錯(cuò)?；鼗鹗侵笇⒋慊痄摷訜岬紸1以下保溫后再冷卻的熱處理工藝。12（ ）熱處理可改變鑄鐵中的石墨形態(tài)。 錯(cuò)。熱處理只能改變鑄鐵的基休組織，而不能改變石黑的狀態(tài)和分布。13.（ ）奧氏體是碳在-Fe中的間隙式固溶體。錯(cuò)。奧氏體是碳在-Fe中的間隙固溶體。用符號(hào)A或表示。14

7、（ ）高頻表面淬火只改變工件表面組織，而不改變工件表面的化學(xué)成份。 對(duì)。高頻表面淬火屬于表面淬火的一種。表面淬火是指在不改變鋼的化學(xué)成分及心部組織的情況下，利用快速加熱將表面奧氏休化后進(jìn)行淬火以強(qiáng)化零件表面的熱處理方法。15（ ）過冷度與冷卻速度有關(guān)，冷卻速度越大，則過冷度越小。 錯(cuò)。過冷度（T）是指理論結(jié)晶溫度（T0）與實(shí)際結(jié)晶溫度（T1）的差值，即T=T0-T1。但是冷卻速度越大，則過冷度越大，。16（ ）所謂的本質(zhì)細(xì)晶粒鋼，是說它在任何條件下晶粒均不粗化。錯(cuò)。本質(zhì)晶粒度是指鋼在加熱時(shí)奧氏體晶粒的長大傾向稱為實(shí)際晶粒度，通常把鋼加熱到940±10奧氏體化后，設(shè)法把奧氏體保留到室溫

8、來判斷鋼的本質(zhì)晶粒度。17（ ）因?yàn)閱尉w是各項(xiàng)異性的，所以實(shí)際應(yīng)用的金屬材料在各個(gè)方向上的性能也是不同的。 錯(cuò)。18（ ）鋼中的雜質(zhì)元素“硫”會(huì)引起鋼的“冷脆”。錯(cuò)。鋼中硫會(huì)引起熱脆性，而磷有固溶強(qiáng)化作用，右提高強(qiáng)度硬度，但是卻顯著降低了鋼的韌性塑性（叫冷脆性）19（ ）硬度試驗(yàn)操作簡便，迅速，不會(huì)破壞零件，根據(jù)測量的硬度值還可以估計(jì)近似的強(qiáng)度值，因而是生產(chǎn)上常用的一種機(jī)械性能試驗(yàn)方法。 對(duì)。20（ ）含碳量低于0.25%的碳鋼，退火后硬度低，切削時(shí)易粘刀并影響刀具壽命，工件表面光潔度差，所以常采用正火。 對(duì)。21. （ ）三種金屬晶格類型中，體心立方晶格中原子排列最為緊密。 錯(cuò)。原子排列緊

9、密度與晶包的致密度有關(guān)，致密度越高，原子排列越緊密。休心立方的致密度為0.68,而面心立方和密排六方的為0.74。22. （ ） 金屬中的固溶體一般說塑性比較好，而金屬化合物的硬度比較高。 對(duì)。與純金屬相比，固溶休的強(qiáng)度硬度高，塑性韌性低，但與金屬化全物相比其硬度要低得多，而塑性韌性要高得多。23. （ ）高速鋼反復(fù)鍛造的目的是為了鍛造成型。 錯(cuò)。高速工具鋼是萊氏體鋼，其鑄態(tài)組織為亞共晶組織，由魚骨狀的萊氏休與樹枝狀的馬氏體加托氏體組成。反復(fù)鍛打是為了擊碎魚骨狀碳化物，使其均勻的人布于基休中。24. （ ）金屬發(fā)生多晶型轉(zhuǎn)變時(shí)，不僅晶格要發(fā)生變化，組織與性能也要發(fā)生變化。對(duì)。多晶型轉(zhuǎn)變即同互異

10、構(gòu)轉(zhuǎn)變，熱處理的依據(jù)，25. （ ）發(fā)生過燒的工件可以通過重新加熱后緩慢冷卻使晶粒細(xì)化，而發(fā)生過熱的工件只能報(bào)廢。 錯(cuò)。發(fā)生過熱的工件可以通過重新加熱后緩慢冷卻使晶粒細(xì)化，而發(fā)生過燒的工件只能報(bào)廢。26 .（ ）含Mo、W等合金元素的合金鋼，其回火脆性傾向較小。 對(duì)。在鋼中加入W（約1%）、Mo（約0.5%）可以有效的抑制回火脆性。27. （ ）鑄鋼的鑄造性能比鑄鐵差，但常用于制造形狀復(fù)雜，鍛造有困難，要求有較高強(qiáng)度和塑性并受沖擊載荷，鑄鐵不易達(dá)到的零件。對(duì)。三、回答下列問題1.零件設(shè)計(jì)時(shí)圖紙上為什么常以其硬度值來表示材料力學(xué)性能的要求？ 答：（1）硬度是指材料抵抗局部塑性變形的能力。（2）硬

11、度試驗(yàn)操作簡便，迅速，不會(huì)破壞零件，可用于成品件的檢測，（3）硬度是一個(gè)綜合力學(xué)性能指數(shù)，根據(jù)測量的硬度值還可以估計(jì)近似的強(qiáng)度值等。2說明WSn=25%的PbSn合金在下列各溫度時(shí)有哪些相組成物？有哪些組織組成物？（1）高于300； （2）剛冷卻至180，共晶轉(zhuǎn)變尚未開始； （3）在183共晶轉(zhuǎn)變剛完； （4）室溫。答：（1）高于300：相：液相，組織為PbSn溶化物（2）剛冷卻至180，共晶轉(zhuǎn)變尚未開始：相為液相+相，組織為PbSn溶化物+回溶體（3）在183共晶轉(zhuǎn)變剛完：相為相和相，組織為（+）共晶組織（4）室溫：相為相和相，組織為+（+）+II。3.圖22為簡化的鐵碳合金狀態(tài)圖。試回答下

12、列問題： （1）    以相組成物填寫相圖。（標(biāo)注見課本P51）（2）    填空： 碳在-Fe中的固溶體 稱鐵素體，其符號(hào)為 F或 ，晶格類型是 體心立方晶格 ，性能特點(diǎn)是強(qiáng)度 硬度低 ，塑性 韌性好 。（3）    碳在-Fe中的固溶體 稱奧氏體，其符號(hào)為 A或 ，晶格類型是 面心立方晶格 ，性能特點(diǎn)是強(qiáng)度 低 ，塑性 好 。（4）    滲碳體是 鐵 與 碳 的 間隙固溶體 ，含碳量為 6.69 %，性能特點(diǎn)是硬度 很高 ，脆性 韌性幾乎為“零” 。（5）ECF稱 共晶

13、線 線，所發(fā)生的反應(yīng)稱 共晶 反應(yīng)，其反應(yīng)式是 L4.32.11+Fe3C 得到的組織為 萊氏體（Le） 。（6）PSK稱 共析 線，所發(fā)生的反應(yīng)稱 共析 反應(yīng)，其反應(yīng)式是 0.770.0218+Fe3C 得到的組織為 珠光體（P） 。（7） E是 碳在中的-Fe最大溶解度 點(diǎn)，P是 碳在-Fe中的最大溶解度 點(diǎn)，A1即 PSK 線，A3即 GS 線，Acm即 ES 線。4.過共析鋼的淬火溫度是多少？為什么要選擇在這一溫度？ 答：對(duì)于過共析鋼而言，淬火溫度為AC1+（3050）5.如下圖所示，確定不同冷卻速度下可能獲得的組織，并比較其硬度值。答：V1線是爐冷后空冷，得到的是珠光體（P），V2是

14、加熱后空冷，得到的是索氏體（S）或回火索氏體（S回）；V3得到的是下貝氏體、馬氏體和過冷奧氏體（B下+M+A）；V4為水冷，得到的是馬氏體和殘余奧氏體(M+A)。硬度值:P<S< B下<M+ A6.共析鋼C曲線與冷卻曲線如圖（1）指出圖中各點(diǎn)的組織（2）并奧氏體化后各冷卻方式下的熱處理工藝名稱答：（1） 1：過冷奧氏體；2：過冷奧氏體和珠光體；3：珠光體（P）；4：過冷奧氏體；5：過冷奧氏體和索氏體；6：索氏體（S）；7：淬火馬氏體+殘余奧氏體（M淬A）；8：過冷奧氏體；9：過冷奧氏體和貝氏體；10：貝氏體（B）。（2） V1：等溫退火；V2：正火；V3等溫回火；V4：淬火。

15、7.將一T12鋼小試樣分別加熱到780ºC和860ºC，經(jīng)保溫后以大于Vk的速度冷卻至室溫，試問：（T12鋼Ac1=730ºC Accm=830ºC）（1）、哪個(gè)溫度淬火后晶粒粗大？（2）、哪個(gè)溫度淬火后未溶碳化物較多？（3）、哪個(gè)溫度淬火后殘余奧氏體量較多？（4）、哪個(gè)淬火溫度合適？為什么？答：（1）860下淬火后晶粒更細(xì)。860>830，即加熱溫度大于AC由于奧氏體晶粒粗大，含碳量提高，使淬火后馬氏體晶粒也粗大，且殘余奧氏體量增多，使鋼的硬度、耐磨性下降，脆性和變形開裂傾向增加。（2）780ºC下未溶碳化物較多，（3）860下殘余奧氏

16、體量較多。（4）780ºC更適合淬火。T12是含碳量為1.2%的碳素工具鋼，是過共析鋼，其淬火火為AC1+（3050）ºC。8. 45鋼及T10鋼小試件經(jīng)850ºC水冷、850ºC空冷、760ºC水冷、720ºC水冷處理后的組織各是什么？（45鋼：Ac1=730º，Ac3=780ºC; 10鋼：Ac1=730ºC，Accm=800ºC）答：  850ºC水冷850ºC空冷760ºC水冷720ºC水冷45鋼（淬炎）馬氏體（正火）索氏體回炎

17、索氏體組織不變T10鋼馬氏體+顆粒碳化物索氏體馬氏體+殘余奧氏體+顆粒碳化物組織不變9.一根直徑為6mm的45鋼圓棒，先經(jīng)過840加熱淬火，硬度為HRC55（未回火）然后從一端加熱，依靠熱傳導(dǎo)使45鋼圓棒上各點(diǎn)達(dá)到如圖所示的溫度。試問：(1)各點(diǎn)部位的組織是什么？（5分）(2)整個(gè)圓棒自圖示各溫度保溫后緩冷至室溫后，問各點(diǎn)的組織是什么？若自圖示各溫度保溫后水淬至室溫，問各點(diǎn)的組織又是什么？（10分）答： ABCDE各點(diǎn)部位的組織奧氏體奧氏體鐵素體+奧氏體馬氏體+奧氏體馬氏體各溫度保溫后緩冷至室溫后鐵素體+珠光體鐵素體+珠光體馬氏體+鐵素體回火索氏體回火馬氏體各溫度保溫后水淬至室溫淬火

18、馬氏體淬火馬氏體馬氏體+鐵索體回火索氏體回火馬氏體10. 用45鋼制造機(jī)床齒輪，其工藝路線為：鍛造正火粗加工調(diào)質(zhì)精加工高頻感應(yīng)加熱表面淬火低溫回火磨加工。說明各熱處理工序的目的及使用狀態(tài)下的組織。答：正火：對(duì)于低、中碳的亞共析鋼而言，正火的目的是調(diào)整硬度，便于切削加工，細(xì)化晶粒，提高力學(xué)性能，為淬火作組織準(zhǔn)備，消除殘作內(nèi)應(yīng)力，防止在后續(xù)加熱或熱處理中發(fā)生開裂或形變。使用組織為：鐵素體加索氏體。調(diào)質(zhì)：提高力學(xué)性能，減少或消除淬火內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定工件尺寸。使用組織：回火索氏體。高頻感應(yīng)加熱表面淬火：提高表面硬度、強(qiáng)度、耐磨性和搞疲勞極限，獲得所需的力學(xué)性能，使心部組織具有足夠的塑韌性。使用組織：表面為

19、回火馬氏體或鐵素體加索氏體。低溫回火：減少或消除淬火內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定工件尺寸，獲得工藝所要的力學(xué)性能。使用組織：回火馬氏體。11某汽車齒輪選用20CrMnTi材料制作，其工藝路線如下：下料鍛造正火切削加工滲碳淬火低溫回火噴丸磨削加工。請(qǐng)分別說明上述、和項(xiàng)熱處理工藝的目的及組織。答：1正火：對(duì)于低、中碳的亞共析鋼而言，正火的目的是調(diào)整硬度，便于切削加工，細(xì)化晶粒，提高力學(xué)性能，為淬火作組織準(zhǔn)備，消除殘作內(nèi)應(yīng)力，防止在后續(xù)加熱或熱處理中發(fā)生開裂或形變。使用組織為：鐵素體加索氏體。2滲碳：提高工件表面硬度、耐磨性及其疲勞強(qiáng)度，同時(shí)保持工件心部良好的韌性和塑性。使用組織：表層為高碳回火馬氏體+顆粒碳化物+

20、少量殘余奧氏體，心部為低碳回火馬氏體+鐵素體。3淬火：獲得馬氏體組織，提高工件的硬度，獲得相應(yīng)的力學(xué)性能。使用組織：淬火馬氏體。4低溫回火：減少或消除淬火內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定工件尺寸，獲得工藝所要的力學(xué)性能。使用組織：回火馬氏體。12合金鋼與碳鋼相比，為什么它的力學(xué)性能好？熱處理變形??？答：（1）在鋼中加入合金元素，溶于鐵素體，起固溶強(qiáng)化作用；合金元素進(jìn)入滲碳體中，形成合金滲碳體；（2）幾乎所有合金元素都使E點(diǎn)和S點(diǎn)左移，在退火狀態(tài)下，相同含碳量的合金鋼組織中的珠光體量比碳鋼多，從而使鋼的強(qiáng)度和硬度提高。（3）除Co外，凡溶入奧氏體的合金元素均使C曲線右移，淬透性的提高，這有利于減少零件的淬火變形和開

21、裂傾向。（4）除Co、Al外，所有溶于奧氏體的合金元素都使Ms、Mf點(diǎn)下降，使鋼在淬火后的殘余奧氏體量增加。（5）合金鋼的回火溫度比相同含碳量的碳鋼高，有利于消除內(nèi)應(yīng)力，有效的防止了工件開裂與變形。（6）含有高W、Mo、Cr、V等元素的鋼在淬火后回火加熱時(shí)，產(chǎn)生二次硬化。二次硬化使鋼具有熱硬性，這對(duì)于工具鋼是非常重要的。（7）在鋼中加入W、Mo可防止第二類回火脆性。 13按刃具鋼的工作條件，其性能要求是什么？答：高硬度、高耐磨性、高熱應(yīng)性、足夠的韌性。14.有人提出用高速鋼制銼刀，用碳素工具鋼制鉆木材的10的鉆頭，你認(rèn)為合適嗎？說明理由. 答：不合理。挫刀是手用工具，其工作時(shí)的溫度不高，速度不

22、快，力學(xué)性能要求不高，用碳素工具鋼就可以。而鉆頭是高速運(yùn)轉(zhuǎn)的工具,要求有高的熱應(yīng)性與硬度、耐磨性,要用低合金工具鋼或高速工具鋼。15.畫出W18Cr4V鋼的淬火、回火工藝曲線，并標(biāo)明溫度；淬火溫度為什么要選那么高？回火溫度為什么要選560？為什么要進(jìn)行三回火？處理完的最后組織是什么？ 答：W18Cr4V高速工具鋼，其導(dǎo)熱性較差，淬火加熱時(shí)應(yīng)預(yù)熱兩次，以防止變形和開裂，常委會(huì)火時(shí)選1280，以使更多的合金元素溶入奧氏體中，達(dá)到淬火后獲得高合金元素含量馬氏體的目的。回火時(shí)要進(jìn)行三次，主要目的是減少殘余奧氏體量，穩(wěn)定組織，并產(chǎn)生二次硬化。16.說出下列鋼號(hào)的含義？并舉例說明每一鋼號(hào)的典型用

23、途。Q235，20，45，T8A，40Cr，GCr15， 60Si2Mn , W18Cr4V , ZG25，HT200 答：Q235為含碳量低的屈服強(qiáng)度為235的碳素結(jié)構(gòu)鋼，主要用于結(jié)構(gòu)件、鋼板、螺栓、螺母、鉚釘?shù)?0為含碳量為0.2%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，強(qiáng)度、硬度低，韌性塑性好，主要用來做沖壓件、鍛造件、焊接件、和滲碳件，用做齒輪、銷釘、小軸、螺母等。45：為含碳量為0.45%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼綜合力學(xué)性能好，主要用于制造齒輪軸件，如曲軸，傳動(dòng)軸，連桿。T8A：含碳量為0.8%左右的優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼.其承受沖擊、韌性較好，硬度適當(dāng)，可用作扁鏟、手鉗、大錘、木工工肯等。GCr15：為含碳量為1.5%

24、左右、含Cr量為1.5%左右的滾動(dòng)軸承鋼，主要用天各種滾動(dòng)體，壁厚12，外徑250的軸承套，模具，精密量具等。60Si2Mn：含碳量為0.6%左右、含Si為2%左右、含Mn為1.5%左右的彈簧鋼，主要用于汽車、拖拉機(jī)、機(jī)車的板簧、螺旋彈簧、汽缸安全閥簧、等。W18Cr4V：含W量為18%左右、含Cr量為4%左右含V量小于1.5%的高速工具鋼。主要用于高速切削車刀、鉆頭、銑刀、板牙、絲錐、等。ZG25：含碳量為0.25%的鑄鋼。主要用承受嚴(yán)重磨損又承受強(qiáng)烈沖擊的零件。如拖拉機(jī)、坦克的履帶板、挖掘機(jī)的鏟齒等。HT200最低搞拉強(qiáng)度為200MPa的灰鐵。17、下列零件應(yīng)采用何種材料和最終熱處理方法比

25、較適合？零件名稱銼 刀沙發(fā)彈簧汽車變速箱齒輪機(jī)床床身橋 梁材料T12A60Si2Mn20CrMnTiHT2300Q345最終熱處理淬火加低溫回火淬火+中溫回火滲碳后淬火+中溫回火退火+表面淬火熱扎空冷181）C618機(jī)床變速箱齒輪工作轉(zhuǎn)速較高，性能要求：齒的表面硬度5056HRC,齒心部硬度2225HRC，整體強(qiáng)度b=760800Mpa，整體韌性ak=4060J/cm2,應(yīng)選下列哪種鋼，并進(jìn)行何種熱處理？ 35、45、20CrMnTi、T12、W18Cr4V2）從上述材料中，選擇制造手工絲錐的合適鋼種，并制訂工藝流程。答：1）選用20CrMnTi能達(dá)到力學(xué)司長能要求。下料鍛造正火機(jī)加工滲碳淬火

26、+低溫回火磨削。2）選用T12就可以，下料鍛造球化退火機(jī)加工淬火+低溫回火。機(jī)械工程材料 A卷標(biāo)準(zhǔn)答案一、名詞解釋：（分）1 固溶強(qiáng)化： 固溶體溶入溶質(zhì)后強(qiáng)度、硬度提高，塑性韌性下降現(xiàn)象。、加工硬化： 金屬塑性變形后，強(qiáng)度硬度提高的現(xiàn)象。3合金強(qiáng)化： 在鋼液中有選擇地加入合金元素，提高材料強(qiáng)度和硬度、熱處理：鋼在固態(tài)下通過加熱、保溫、冷卻改變鋼的組織結(jié)構(gòu)從而獲得所需性能的一種工藝。 、細(xì)晶強(qiáng)化：晶粒尺寸通過細(xì)化處理，使得金屬強(qiáng)度提高的方法。二、選擇適宜材料并說明常用的熱處理方法（30分）名稱候選材料選用材料熱處理方法最終組織機(jī)床床身T10A, KTZ450-06, HT200HT200時(shí)效PF

27、G片汽車后橋齒輪40Cr, 20CrMnTi, 60Si2Mn20CrMnTi滲碳淬火低溫回火表面CmMA心部 FM滾動(dòng)軸承GCr15, Cr12, QT600-2GCr15球化退火淬火低溫回火CmMA銼刀9SiCr, T12, W18Cr4VT12球化退火淬火低溫回火CmMA汽車板簧45, 60Si2Mn, T1060Si2Mn淬火中溫回火T回鉆頭W18Cr4V，65Mn, 20W18Cr4V 淬火低溫回火CmMA橋梁1Cr13, 16Mn, Q19516Mn,不熱處理FP滑動(dòng)軸承H70, ZSnSb11Cu6, T8ZSnSb11Cu6不熱處理a+SnSb耐酸容器Q235, 1Cr18Ni

28、9Ti, ZGMn131Cr18Ni9Ti固溶處理A發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸QT600-3, 45, ZL101QT600-3等溫淬火高溫回火S回G球三、（20分）車床主軸要求軸頸部位硬度為HRC5458，其余地方為HRC2025，其加工路線為： 下料 鍛造 正火 機(jī)加工 調(diào)質(zhì) 機(jī)加工（精） 軸頸表面淬火 低溫回火 磨加工指出：1、主軸應(yīng)用的材料：45鋼 2、正火的目的和大致熱處理工藝 細(xì)化晶粒，消除應(yīng)力；加熱到Ac350保溫一段時(shí)間空冷 3、調(diào)質(zhì)目的和大致熱處理工藝 強(qiáng)度硬度塑性韌性達(dá)到良好配合 淬火高溫回火 4、表面淬火目的 提高軸頸表面硬度5低溫回火目的和軸頸表面和心部組織。去除表面淬火熱應(yīng)力，表面M

29、A心部S回四、選擇填空（20分） 合金元素對(duì)奧氏體晶粒長大的影響是（ d）（a）均強(qiáng)烈阻止奧氏體晶粒長大 （b）均強(qiáng)烈促進(jìn)奧氏體晶粒長大（c）無影響 （d）上述說法都不全面 適合制造滲碳零件的鋼有（ c）。（a）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A （b）45、40Cr、65Mn、T12（c）15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi 要制造直徑16mm的螺栓，要求整個(gè)截面上具有良好的綜合機(jī)械性能，應(yīng)選用（c ）（a）45鋼經(jīng)正火處理 （b）60Si2Mn經(jīng)淬火和中溫回火 （c）40Cr鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理4制造手用鋸條應(yīng)當(dāng)選用（a ） （a）T12鋼經(jīng)淬火和低溫回火

30、（b）Cr12Mo鋼經(jīng)淬火和低溫回火 （c）65鋼淬火后中溫回火5高速鋼的紅硬性取決于（b ） （a）馬氏體的多少 （b）淬火加熱時(shí)溶入奧氏體中的合金元素的量 （c）鋼中的碳含量6汽車、拖拉機(jī)的齒輪要求表面高耐磨性，中心有良好的強(qiáng)韌性，應(yīng)選用（c ） （a）60鋼滲碳淬火后低溫回火 （b）40Cr淬火后高溫回火 （c）20CrMnTi滲碳淬火后低溫回火765、65Mn、50CrV等屬于哪類鋼，其熱處理特點(diǎn)是（c ） （a）工具鋼，淬火+低溫回火 （b）軸承鋼，滲碳+淬火+低溫回火 （c）彈簧鋼，淬火+中溫回火8. 二次硬化屬于（ d）（a）固溶強(qiáng)化 （b）細(xì)晶強(qiáng)化 （c）位錯(cuò)強(qiáng)化 （d）第二相

31、強(qiáng)化9. 1Cr18Ni9Ti奧氏體型不銹鋼，進(jìn)行固溶處理的目的是（ b）（a） 獲得單一的馬氏體組織，提高硬度和耐磨性（b） 獲得單一的奧氏體組織，提高抗腐蝕性，防止晶間腐蝕 （c）降低硬度，便于切削加工.推土機(jī)鏟和坦克履帶板受到嚴(yán)重的磨損及強(qiáng)烈沖擊，應(yīng)選擇用（b ）（a）20Cr滲碳淬火后低溫回火 （b）ZGMn133經(jīng)水韌處理 （c）W18Cr4V淬火后低溫回火五、填空題(20分)1、馬氏體是 碳在a-相中的過飽和固溶體，其形態(tài)主要有板條馬氏體 、 片狀馬氏體。其中， 片狀馬氏體硬度高、塑性差2、W18Cr4V鋼的淬火加熱溫度為12701280，回火加熱溫度為 560 ，回火次數(shù) 3次。

32、3、材料選擇的三原則 一般原則，工藝性原則， 經(jīng)濟(jì)性原則。4、合金結(jié)構(gòu)鋼與碳素結(jié)構(gòu)鋼相比，其突出優(yōu)點(diǎn)是 強(qiáng)度高，淬透性好 。5. 共析鋼過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線三個(gè)轉(zhuǎn)變區(qū)的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物是 P B M。6. 共析鋼淬火形成M+A'后，在低溫、中溫、高溫回火后的產(chǎn)物分別為 M回A T回 S回 。7. 45鋼正火后滲碳體呈 片 狀，調(diào)質(zhì)處理后滲碳體呈 球 狀。機(jī)械工程材料 A卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、名詞解釋：（分）、 固溶強(qiáng)化： 固溶體溶入溶質(zhì)后強(qiáng)度、硬度提高，塑性韌性下降現(xiàn)象。（2分）、加工硬化： 金屬塑性變形后，強(qiáng)度硬度提高的現(xiàn)象。（2分）、 合金強(qiáng)化： 在鋼液中有選擇地加入合金元素，提高材料強(qiáng)度和硬度

33、（2分）、熱處理：鋼在固態(tài)下通過加熱、保溫、冷卻改變鋼的組織結(jié)構(gòu)從而獲得所需性能的一種工藝。 （2分）、細(xì)晶強(qiáng)化：通過細(xì)化晶粒處理，使得金屬強(qiáng)度提高的方法。（2分）二、選擇適宜材料并說明常用的熱處理方法（30分）（每空1分）名稱候選材料選用材料熱處理方法最終組織機(jī)床床身T10A, KTZ450-06, HT200HT200時(shí)效PFG片汽車后橋齒輪40Cr, 20CrMnTi, 60Si2Mn20CrMnTi滲碳淬火低溫回火表面CmMA心部 FM滾動(dòng)軸承GCr15, Cr12, QT600-2GCr15球化退火淬火低溫回火CmMA銼刀9SiCr, T12, W18Cr4VT12球化退火淬火低溫回

34、火CmMA汽車板簧45, 60Si2Mn, T1060Si2Mn淬火中溫回火T回鉆頭W18Cr4V，65Mn, 20W18Cr4V 淬火低溫回火CmMA橋梁1Cr13, 16Mn, Q19516Mn,不熱處理FP滑動(dòng)軸承H70, ZSnSb11Cu6, T8ZSnSb11Cu6不熱處理a+SnSb耐酸容器Q235, 1Cr18Ni9Ti, ZGMn131Cr18Ni9Ti固溶處理A發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸QT600-3, 45, ZL101QT600-3等溫淬火高溫回火S回G球三、（20分）車床主軸要求軸頸部位硬度為HRC5458，其余地方為HRC2025，其加工路線為： 下料 鍛造 正火 機(jī)加工 調(diào)質(zhì) 機(jī)加工（精） 軸頸表面淬火 低溫回火 磨加工指出：1、主軸應(yīng)用的材料：45鋼 （4分）2、正火的目的和大致熱處理工藝 細(xì)化晶粒，消除應(yīng)力；加熱到Ac350保溫一段時(shí)間空冷（4分）3、調(diào)質(zhì)目的和大致熱處理工藝 強(qiáng)度硬度塑性韌性達(dá)到良好配合 淬火高溫回火（4分） 4、表