金屬材料學考試試題及答卷B

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上江蘇大學考試試題標準答卷 第1頁 共4頁課程名稱： 金屬材料學（B） 考試日期： 專業(yè)學號： 金屬材料工程03級 姓 名： 題號一二三四總計核查人簽名得分閱卷人簽名一、填空題 （30分）1、鋼的合金化基本原則是 多元適量 、 復合加入 。細化晶粒對鋼性能的貢獻是 既提高強度又提高塑韌性 。2、在鋼中，常見碳化物形成元素有 Ti、Nb、V、W、Mo、Cr 按強弱順序排列，列舉5個以上）。鋼中二元碳化物分為兩類：rc/rM 0.59為簡單點陣結(jié)構(gòu)，有 MC 和 M2C 型，其性能特點是 硬度高 、 熔點高 、 穩(wěn)定性好 ；rc/rM > 0.59為 復雜點陣結(jié)構(gòu)，有

2、 M3C 、 M7C3 和 M23C7 型。3、選擇零件材料的一般原則是 力學性能 、 工藝性能 、 經(jīng)濟性 和環(huán)境協(xié)調(diào)性等其它因素。4、奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9晶界腐蝕傾向比較大，產(chǎn)生晶界腐蝕的主要原因是 在晶界上析出了Cr23C6 ，為防止或減輕晶界腐蝕，在合金化方面主要措施有 加入Ti、Nb 等強碳化物形成元素 、 降低鋼中的含C量 。 5、影響鑄鐵石墨化的主要因素有 化學成分 、 冷卻速度 。球墨鑄鐵在澆注時要經(jīng)過 孕育 處理和 球化 處理。QT600-3是 球墨鑄鐵 。 6、對耐熱鋼最基本的性能要求是 熱強性 、 抗氧化性 。 7、鐵基固溶體的形成有一定規(guī)律，影響組元在置換固溶體

3、中溶解情況的因素有： 點陣結(jié)構(gòu) 、 電子因素 、 原子半徑 。 8、提高鋼淬透性的主要作用是 獲得均勻的組織，滿足力學性能要求 、 能采取比較緩慢的冷卻方式以減少變形、開裂傾向 。二、解釋題（30分，每小題5分）1、40Mn2鋼淬火加熱時，過熱敏感性比較大。答案要點：Mn促進了晶粒長大傾向，因為Mn降低A1溫度，又強化了C促進晶粒長大的作用。所以，40Mn2鋼過熱敏感性比較大。2、40CrNiMo鋼正火后，切削性能比較差。答案要點：40CrNiMo鋼由于含有提高淬透性的元素Cr、Ni、Mo，而且又是多元復合作用更大，所以鋼的淬透性很好，在正火條件下也會有大量的馬氏體產(chǎn)生。因此其切削性能比較差。

4、3、球墨鑄鐵的強度和塑韌性都要比灰口鑄鐵好。答案要點：灰鐵：G形態(tài)為片狀，易應力集中，產(chǎn)生裂紋，且G割裂基體嚴重，使材料有效承載面積大為減小。而球鐵：G形態(tài)為球狀，基體是連續(xù)的，相對而言，割裂基體的作用小，基體可利用率可達7090%；且球狀G應力集中傾向也大為減小。因此鋼的熱處理強化手段在球鐵中基本都能采用，所以其強度和塑韌性都要比灰口鑄鐵好。4、鋁合金的晶粒粗大，不能靠重新加熱熱處理來細化。答案要點：鋁合金沒有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，不能象鋼那樣可以靠重新加熱產(chǎn)生重結(jié)晶來細化晶粒。5、H68、H70俗稱彈殼黃銅，常用于制造炮彈殼、子彈殼。答案要點：彈殼黃銅的Zn含量小于32%，所以是單相黃銅，其塑性很

5、好，特別適宜制造要求深沖壓性能較好的彈殼等零件。6、在一般鋼中，應嚴格控制雜質(zhì)元素S、P的含量。答案要點：S能形成FeS，其熔點為989，鋼件在大于1000的熱加工溫度時FeS會熔化，所以易產(chǎn)生熱脆；P能形成Fe3P，性質(zhì)硬而脆，在冷加工時產(chǎn)生應力集中，易產(chǎn)生裂紋而形成冷脆。三、問答題（40分）1、試總結(jié)Si元素在合金中的作用，并簡要說明原因（10分）。答案要點：1），可切削性 固溶強化效果顯著；2）低溫回火穩(wěn)定性 抑制-K形核長大及轉(zhuǎn)變；3）抗氧化性 形成致密的氧化物； （2分）4）淬透性 阻止K形核長大，使“C”線右移，高C時作用較大；5）淬火溫度 F形成元素，A1 ；6）脫C、石墨化傾向

6、 Si碳活度，含Si鋼脫C傾向大。（2分）2、畫出示意圖說明高速鋼的鑄態(tài)組織（3分）。簡述高速鋼中W、V、Cr合金元素的主要作用（3分）。高速鋼在淬火加熱時，如產(chǎn)生欠熱、過熱和過燒現(xiàn)象，在金相組織上各有什么特征（6分）。答案要點：高速鋼的鑄態(tài)組織為：黑色組織（混合型）+白亮組織（M和AR）+萊氏體，高速鋼鑄態(tài)組織圖（略）。W：提高紅硬性、耐磨性的主要元素；V：提高紅硬性、耐磨性的重要元素，一般高速鋼都含V，V能有效細化晶粒，且VC也細??；Cr：提高淬透性和抗氧化性，改善切削性，一般都含4%左右。欠熱：晶粒很細小，K很多；過熱：晶粒較大，K較少；過燒：晶界有熔化組織，即魚骨狀或黑色組織。3、從合金化角度考慮，提高鋼的韌度主要有哪些途徑?（8分）答案要點：1）加入Ti、V、W、Mo等強碳化物形成元素，細化晶粒；2）提高回火穩(wěn)定性，加入Ti、V等強碳化物形成元素和Si元素；3）改善基體韌性，主要是加入Ni元素；4）細化碳化物，如加入Cr、V等元素使K小、勻、圓；5）降低或消除鋼的回火脆性，主要是Mo 、W元素比較有效；（2分）4、試定性比較40Cr、40CrNi、40CrNiMo鋼的淬透性、回火脆性、韌度和回火穩(wěn)定性，并簡要說明原因（10分，比較為1.5分,解釋為1分）。答案要點：淬透性：40Cr 40CrNi 40CrNiMo；Cr-Ni-Mo復合作用更大?；卮嘈裕?0CrNiMo