工程材料考试题目

一 单选题 一 单选题 1 10 10分 三 填空题 分 三 填空题 1 10 10分 分 1 表示金属材料延伸率的符号是 金属材料弹性极限的符号是 e 金属材料屈服强度的符号是 s 金属材料抗拉强度的符号是 b 2 金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫强度强度 3 冷变形金属再结晶后 与冷变形后相比形成等轴晶 塑性升高形成等轴晶 塑性升高 4 表示晶体中原子排列形式的空间格子叫做晶格晶格 5 晶格中的最小单元叫做晶胞晶胞 6 晶体缺陷 1 点缺陷分 间隙原子间隙原子和空位空位 2线缺陷位错位错 刃型位错和螺型位错 挛晶挛晶 3面缺陷 晶界和亚晶界 晶界和亚晶界 7 常见金属的晶体结构 晶体结构属于体心立方晶格的金属有 Fe 铬 钨 钼等 2 个原子 致密度致密度 0 68 配位数 8 晶体结构属于面心立方晶格的金属有 Fe 铝 铜等 4 个原子 致密度致密度 0 74 配位数 12 属于密排六方晶格的金属是 Mg 6 个原子 致密度致密度 0 74 配位数 12 8 晶体晶体具有各向异性 非晶体具有各向同性 单晶单晶体具有各向异性 大多数多晶体具有各向同性 9 实际金属的结晶温度一般都低于理论结晶温度 金属结晶时 冷却速度越快 其实际结 晶温度将越低 10 在金属结晶时 向液体金属中加入某种难熔杂质来有效细化金属的晶粒 以达到改善其 机械性能的目的 这种细化晶粒的方法叫做变质处理变质处理 11 金属的滑移总是沿着晶体中原子密度最大的晶面和其上原子密度最大的晶向进行原子密度最大的晶面和其上原子密度最大的晶向进行 12 细化晶粒的主要方法有提高过冷度 变质处理提高过冷度 变质处理和机械振动 13 纯铁在1000 时晶体结构为面心立方晶格面心立方晶格 在室温时晶体结构为体心立方晶格体心立方晶格 14 金属的结晶过程是形核形核与长大长大的过程 晶粒的大小取决于形核形核速率与长大长大速率 15 随着冷变形程度的增加 金属材料的强度 硬度升高升高 塑性 韧性降低降低 16 钨在 1000 变形加工属于冷加工 锡在室温下变形加工属于热加工 钨的熔点 3410 锡的熔点 232 17 铸锭剖面由表面到中心的晶粒特点依次为 表面细晶粒层 中间柱状晶粒层 心部等轴 粗晶粒层 18 下列三种方法制造紧固螺栓 哪一种比较理想 将圆钢局部镦粗 然后再加工 19 对重要受力零件 纤维组织的方向应该是与最大正应力平行最大正应力平行和最大剪应力垂直最大剪应力垂直 20 金属塑性的指标主要有延伸率和断面收缩率两种 21 常用测定硬度的方法有布氏硬度 洛氏硬度和维氏硬度测试法 22 下面关于加工硬化的说法中正确的是 B A 由于塑性变形而使金属材料强度和韧性升高的现象 B 加工硬化是强化金属的重要工艺手段之一 C 钢的加工硬化可通过 500 650 的低温去应力退火消除 D 加工硬化对冷变形工件成形没有什么影响 23 珠光体由铁素体和渗碳体铁素体和渗碳体组成的机械混合物机械混合物 铁素体和渗碳体呈层片状铁素体和渗碳体呈层片状 渗碳体是一种金属间化合物金属间化合物 莱氏体是一种 机械混合物 奥氏体是碳在 Fe 中形成的间隙固溶体中形成的间隙固溶体 铁素体是碳在 Fe 中形成的间隙固溶体中形成的间隙固溶体 马氏体是碳在 Fe 中的 过饱和固溶体 组织 铸铁在室温下的相组成物是铁素体和渗碳体 铁碳合金的室温的相组成为铁素体和渗碳体 A1 即 PSK 线 共析共析转变线 温度为727 在这条线上发生共析转变 转变产物为珠光体 A3 即 GS 线 奥氏体冷却时析出铁素体的开始线 Acm 即 ES 线 碳在奥氏体中的溶解度曲线 24 表示金属材料延伸率的符号是 金属材料弹性极限的符号是 e 金属材料屈服强度的符号是 s 金属材料抗拉强度的符号是 b 25 在 Fe Fe3C 平衡相图中 钢与铁的分界点的含碳量为 C 2 11 26 在铁碳合金平衡相图中 在 Fe Fe3C 相图中 共晶点的含碳量为 4 3 共晶转变温 度是 1148 共析点 共析钢 的含碳量为 0 77 共析转变温度是 727 27 根据 Fe Fe3C 平衡相图 含碳量为3 0 的合金平衡冷却至750 时的组织为 A Fe3C Ld 28 40钢中 珠光体的含量大约 50 29 固溶体的晶体结构 与溶剂相同 30 根据 Fe Fe3C 平衡相图 含碳量为3 0 的合金平衡冷却至室温的组织为 D A P Fe3C Ld B A Fe3C Ld C A Fe3C Ld D P Fe3C Ld 根据 Fe Fe3C 平衡相图 含碳量为4 3 的合金平衡冷却至室温的组织为 Ld 31 共晶成分的铁碳合金发生共晶反应时 其反应式为 L A Fe3C 32 铁素体的机械性能特点是 强度低 塑性好 硬度低 33 根据溶质原子在溶剂晶格中分布情况的不同 可将固溶体分为 置换固溶体 和 间隙 固溶体 相是指合金中具有相同的 物理和化学性能 并与其他部分以 界面 相分开的均匀一 致的组成部分 34 合金的基本相结构有 固溶体 和 金属间化合物 两种类型 35 碳溶解在 a Fe 中所形成的 固溶体 称为铁素体 F 低温莱氏体是 珠光体 P 和 渗碳体 Fe3C 组成的机械混合物 高温莱氏体是 奥氏体 A 和 渗碳体 组成的机械混合物 其含碳量为 含碳量为 4 3 36 碳在奥氏体中的溶解度随温度而变 1148 时溶解度为 2 11 727 时 0 77 37铁碳合金中基本相有哪几相 铁素体 F 奥氏体 A 渗碳体 Fe3C 38 可逆回火脆性的温度范围是 500 650 不可逆回火脆性的温度范围是 250 400 39 钢的低温回火的温度为 250 钢的高温回火的温度为 500 加热是钢进行热处理的第一步 其目的是使钢获得 奥氏体组织 碳钢的中温回火的温度为 400 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 在水中冷却 40 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 B 41 钢的本质晶粒度是指 钢在规定加热条件下奥氏体晶粒长大倾向性的高低 42 T8钢加热为奥氏体后 在580 等温转变完成后的组织为 托氏体 43 退火是将工件加热到一定温度 保温一段时间 然后 随炉冷却 正火是将工件加热到一定温度 保温一段时间 然后 在空气中冷却 44 下面几种说法中正确的是 C A 软氮化又称低温氮碳共渗 是以渗碳为主的一种热处理工艺 B 调质处理就是调整钢的成分 从而改变钢的性能的一种热处理工艺 C 生产中对精密量具采用冷处理 即将工件淬火冷却至室温后 随即放在零度以下的冷却 介质中冷却的一种处理方法 D 渗碳工件渗碳之后必须进行淬火 高温回火才能保证心部的高韧性和表面的高硬度 45 若合金元素能使 C 曲线右移 钢的淬透性将 提高 46 奥氏体向珠光体的转变是 扩散型转变 47 钢经调质处理后获得的组织是 回火索氏体 48 下贝氏体是由 奥氏体 转变来的 49 亚共析钢的正常淬火加热温度是 Ac3 以上 30 50 过共析钢的正常淬火加热温度是 Ac1 以上 30 50 50 钢在淬火后获得的马氏体组织的粗细主要取决于 奥氏体的实际晶粒度 51 为消除 T12 钢中严重的网状 Fe3C 组织 应进行 正火处理 T12 钢的正火处理就是将钢加热到 Accm 以上 30 50 保温 然后空冷的工艺操作 T12 钢的淬火处理就是将钢加热到 Ac1 以上 30 50 保温 然后水冷的工艺操作 52 粗加工前 为改善 20 钢切削加工性 应进行 正火处理 53 共析钢加热到 AC1 30 50 水冷后组织为 马氏体 残余奥氏体 54 小试样的亚共析钢加热到 AC1 AC3 之间某温度 水冷后组织为 马氏体 铁素体 残 余奥氏体 55 下列材料中 淬硬性高的是 B 淬硬性好的钢具有 高的含 C 量 A 45 B 9SiCr C 12Cr2Ni4WA D 20CrMnTi 下列材料中淬硬性高的是 B A 18CrNi3 B 9Mn2V C 40Cr D 50 下列材料中 淬透性高的是 B 在一定的淬火剂中能被淬透的 深度 越大 表示 淬透性 越好 A 38CrMoAl B W18Cr4V C 45 钢 D 20 钢 钢的淬透性主要决定于 淬火临界冷却速 对形状复杂 截面变化大的零件进行淬火时 应选用 高淬透性钢 下列渗碳钢中低淬透性的是 20Cr 20Mn2 中淬透性的是 20CrMnTi 20MnTiB 高 淬透性的是 18Cr2Ni4WA 20CrMnTi 20Cr 20Mn2 20MnTiB 18Cr2Ni4WA 56 钢的回火处理是在 淬火后进行 57 共析钢过冷奥氏体在 550 350 等温转变时 所形成的组织是 上贝氏体 T8 钢加热为奥氏体在 230 350 的的温度区间等温转变完成后的组织为 下贝氏体 58 中碳碳钢淬火后再经 560 的温度下回火 组织为 回火索氏体 中碳碳钢淬火后再经 180 的回火 组织为 回火马氏体 残余奥氏体 59 中温回火 主要用于各种弹簧淬火后的处理 60 渗碳工件最终热处理是 渗碳 淬火 低温回火 61 在连续冷却和等温冷却中都能获得贝氏体组织的碳钢成分是 亚共析钢 62 直径为 10mm 的 45 钢小轴的常规淬火温度大约为 840 Ac3 780 63 共析钢的过冷奥氏体在 600 650 的温度区间等温转变时 所形成的组织是 索氏体 共析钢中奥氏体的形成过程是 奥氏体晶核的形成 奥氏体晶核的长大 残余 Fe3C 溶解 奥氏体均匀化 64 碳氮共渗是将碳碳和氮氮同时渗入工件表面的一种化学热处理方法 它以渗 碳 为主 软氮化 即氮碳共渗 它是指钢件在渗入 氮 的同时还有少量的 碳 渗入 65 钢的回火按回火温度及所得组织可分为 低温回火 中温回火 和 高温回火 钢的中温回火的温度范围在 350 500 回火后的组织为 回火托氏体 钢的低温回火温度范围 150 250 回火后的组织为 回火马氏体和残余奥氏体 钢的高温回火的温度范围在 500 650 回火后的组织为 回火索氏体 钢在回火时 随着回火温度的升高 淬火钢的组织转变为以下四个阶段 马氏体的分解 残余奥氏体的转变 回火托氏体的形成 渗碳体的聚集长大及回火索氏体的形成 66 共析钢中奥氏体的形成过程是 奥氏体形核 奥氏体长大 残余渗碳体的溶解 奥 氏体成分均匀化 67 常见钢的退火种类有 完全退火 球化退火 和 去应力退火 68 根据共析钢的 C 曲线 过冷奥氏体在 A1 线以下转变的产物类型有 珠光体型 贝氏 体型 和马氏体型组织 69 钢的热处理是通过钢在固态下 加热 保温和 冷却 的方法来改变 组织 从而获 得所需要的性能的工艺方法 70 共析钢的马氏体转变温度 Ms 约为 230 马氏体的显微组织与含碳量有关 含碳量 高的马氏体呈 片 状 含碳量低的马氏体呈 板条 状 71 常用淬火冷却介质有 水 油 和各种低温盐浴 碱浴等 72 共析钢的等温转变曲线中 高温转变温度在 A1 550 转变产物分别为 托氏体 珠光体 和 索氏体 中温转变温度为 550 Ms 转变产物分别为 上贝氏体 和 下贝氏体 73 钢材切削加工最佳硬度为 170 210HB 生产中为提高低碳钢的硬度 往往采用 正火 的热处理工艺 为降低高碳钢的硬度 采用 球化退火 的热处理工艺 球化退火主要 用于 高碳钢 74 钢的热处理包括三个阶段 即 加热 保温和 冷却 75 影响钢的冷脆性的主要元素是 P 影响钢的热脆性的主要元素是 S 76 渗碳钢一般含碳量为 0 1 0 25 调质钢一般含碳量为 0 25 0 5 弹簧钢一 般含碳量为 0 5 0 9 下列钢中属于低合金结构钢的是 16Mn 15MnV 属于渗碳钢的是 20CrMnTi 属于 弹簧钢的是 40Cr 40MnVB 40CrNiMo 属于调质钢的是 60Si2Mn 65Mn 20CrMnTi 钢根据其所含的碳量和合金元素 在工业上主要作为 合金渗碳钢 使用 40Cr 钢根据其所含的碳量和合金元素 在工业上主要作为一种 合金调质钢 使用 60Si2Mn 钢根据其所含的碳量和合金元素 在工业上主要作为一种 合金弹簧钢 使用 77 大多数合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用 细化晶粒最为显著的有 Ti V 20CrMnTi 钢中 Ti 元素的主要作用是细化晶粒细化晶粒 钢中强碳化物形成元素是 V Ti 合金结构钢中常加入的合金元素有 Cr Ni Si Mn Mo B Ti V W 等 其中强烈阻止奥氏体 晶粒长大的有 Ti V 能消除高温回火脆性的有 Mo W 78 除 Co 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 79 合金渗碳钢渗碳后必须进行 淬火淬火 低温回火低温回火热处理 80 要制造一批锉刀 请选择合适的材料 C A 45 B 9Mn2V C T12 D 7Cr17 制造手用锯条应当选用 T12 钢经淬火和低温回火 81 下列材料中油淬临界直径最大的是 A A 25Cr2Ni4W B 20MnVB C 40Cr D 65Mn 82 二次硬化是指 某些钢在回火后硬度进一步提高 的硬化现象 83 对 38CrMoAl 钢进行渗氮处理 渗氮时的加热温度为 Ac1 以下 84 40 钢和 40Cr 钢加热到 AC3 以上保温 随炉冷后组织为铁素体 珠光体 两种钢中珠光 体的相对含量 40Cr 钢比 40 钢多 85 以下属于中合金钢的是 C WE 为合金元素的总含量 A 3 WE 5 B 4 WE 8 C 5 WE 10 D 6 WE 15 86 20CrMnTi 钢的渗 C 温度范围是 A A 900 930 B 800 820 C 600 650 D 1000 1050 87 合金元素不能做到 消除第一类回火脆性 1 碳素钢按含碳量来分类 可分为 低碳钢 Wc 0 25 中碳钢 0 25 Wc 0 6 和高碳 钢 Wc 0 6 88 汽车齿轮通常用 20CrMnTi 钢制造 其含碳量为 0 2 锻造之后切削加工之前进行 正火 热处理 最终热处理为 渗碳 淬火 低温回火 89 欲要提高 18 8 型铬镍不锈钢的强度 主要是通过 C A 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 90 淬火加时效处理是 A 合金强化的主要途经 淬火后的铝合金其强度 硬度随时间延 长而增加的现象叫 时效硬化 铝合金的时效强化效果与 时效温度和时效时间 有关 A 形变铝合金 B 铸造铝合金 C 黄铜 D 青铜 91 以下黄铜又称商业黄铜的是 B A H90 B H62 又称商业黄又称商业黄 C H68 又称弹壳黄铜又称弹壳黄铜 D H80 92 高速钢 W18Cr4V 制作刀具的最终热处理是 1280 10 淬火淬火 560 回火三次回火三次 回火 后的组织为 回火马氏体 少量残余奥氏体 碳化物 93 Cr12MoV 钢根据对红硬性要求的不同有两套淬火回火工艺方案 两套淬火回火的温度 分别是 960 1050 淬火淬火 250 270 回火 回火 1100 1150 淬火淬火 510 520 回火回火 94 石墨呈团絮状分布在钢的基体上是 可锻铸铁 的组织特征 95 下列材料中 红硬性最高的是 A A YG8 B W18Cr4V C T10 D 45 下列材料中 红硬性最高的是 C A 9SiCr B W18Cr4V C YG8 D 20CrMnTi 下列材料中 红硬性最高的是 B A T8 B YG15 C W18Cr4V D 20CrMnTi 96 1Cr13 2Cr13 3Cr13 4Cr13 是马氏体型不锈钢 其性能有硬度依次增高 耐蚀性依硬度依次增高 耐蚀性依 次降低次降低 的变化规律 97 ZL102 是铸造铝合金 其铸造组织中有粗大针状的 Si 晶体 强度低 浇注前应向液态 合金中加入 复合钠盐进行变质处理 98 铸铁中常见的石墨形态有 片状 球状 蠕虫状 和团絮状 影响石墨化的主要因 素有 化学成分 和 冷却速度 常用的蠕墨铸铁的组织就是 蠕虫状的石墨 分布在钢的基体上 热交换器 常用的球墨铸铁的组织就是 球状的石墨 分布在钢的基体上 可制造 曲轴 连杆 常用的灰口铸铁的组织就是 片状的石墨 分布在钢的基体上 床身 导轨 可锻铸铁中石墨的形态为 团絮状 管接头 阀门 99 常用于制造热锻模的钢为 5CrMnMo 常用于制造冷作模具的钢为 C12MoV 100 T10 钢的碳的质量分数为 1 0 101 高速钢的红硬性取决于 淬火加热时溶于奥氏体中的合金元素的量 102 采用复合钠盐进行变质处理是 铸造铝硅合金 合金强化的主要途经 103 0Cr18Ni9Ti 钢中钢中 Ti 元素的主要作用是 防止晶间腐蚀元素的主要作用是 防止晶间腐蚀 104 高锰耐磨钢适合制作 常温并有很大压力条件下使用 的耐磨件 105 C Si 含量越高 冷速越慢 铸铁的石墨化倾向越大 106 粗加工前 为改善 9SiCr 钢切削加工性 应进行 球化退火 107 高速工具钢经高温淬火加多次回火后 具有很高的 硬度和耐磨性 和较好的 红硬 性 108 不锈钢按其金相显微组织不同 常用的有以下三类 马氏体型不锈钢 铁素体型 不锈钢 奥氏体型不锈钢 109 高锰钢的性能特点是 既具有高的 耐磨性 又具有高的 韧度 110 常用的硬质合金刀片有 钨钴类 和钨钴钛类两种 111 白口铁与常用的灰口铁区别在于组织中碳的存在形式不同 前者是以 石墨 形式存 在 后者是以 渗碳体 的形式存在 112 冲孔落料模用 Cr12MoV 制造 其中碳的含量是 1 锻造之后切削加工之前进行 的预先热处理是 球化退火 最终热处理是 淬火和低温回火 113 细化晶粒的途径有 提高过冷度 如提高冷却速度和降低浇注温度 变质处理 机械振动 搅拌 二 名词解释 二 名词解释 3 5 15 分 分 变质处理变质处理 在液态金属结晶前 人为加入某些难熔固态颗粒 造成大量可以成为 非自发晶核的固态质点 使结晶时的晶核数目大大增加 从而提高了形核率 细化晶粒 这种处理方法即为变质处理 铁素体铁素体 铁素体是碳在 Fe 中形成的间隙固溶体 奥氏体奥氏体 是碳在 Fe 中形成的间隙固溶体中形成的间隙固溶体 低温莱氏体低温莱氏体 珠光体 P 和 渗碳体 Fe3C 组成的机械混合物 淬透性淬透性 钢在淬火时获得马氏体的能力 也反映了钢在一定条件下淬火时获得淬 透层深度大小的能力 它是钢的固有属性 淬硬性淬硬性 指钢在淬火时的硬化能力 用淬火后马氏体所能达到的最高硬度表示 回火回火 将淬火钢重新加热到 A1点以下的某一温度 保温一定时间后 冷却到室 温的一种热处理工艺即为回火 金属间化合物金属间化合物 合金的组元间发生相互作用形成的一种具有金属性质的新相 冷变形冷变形 金属在再结晶温度以下再结晶温度以下一定温度进行的塑性变形 过冷度过冷度 实际结晶温度实际结晶温度与理论结晶温度理论结晶温度之差称为过冷度 淬火淬火 同素异构转变同素异构转变 某些金属 在固态下随温度或压力的改变 发生晶体结构的变化 即由一种晶格转变为另一种晶格的过程 球化退火球化退火 球化退火是将过共析钢工件加热至 Ac1 以上 20 40 保温后 随炉缓 慢冷却至 500 再出炉空冷的一种热处理操作 固溶强化固溶强化 溶质原子溶入到溶剂晶格中形成固溶体 并使溶剂晶格产生畸变 而 使金属的强度 硬度升高的现象称为固溶强化 四 简答题 四 简答题 8 3 24 分 六 分析题 分 六 分析题 15 分 分 一 渗碳钢 调质钢 弹簧钢的热处理及表面处理一 渗碳钢 调质钢 弹簧钢的热处理及表面处理 2 铁碳合金相图及杠杆定律的应用与计算 铁碳合金相图及杠杆定律的应用与计算 1 二块钢样 退火后经显微组织分析 其组织组成物的相对含量如下 第一块 珠光体占30 铁素体70 转变表达式 L L A A A F P F 第二块 珠光体占93 二次渗碳体占7 试问它们的含碳量约为多少 铁素体中含碳量可忽略不计 1 第一块 Wc 30 0 77 0 23 2 第二块 Wc 93 0 77 7 6 67 1 2 2 根据 Fe Fe3C 相图计算 20钢和 T10钢室温下组织组成物的相对质量百分比 铁素体 含碳量忽略不计 并估算此碳钢的大致硬度 珠光体的大致硬度是240HB 渗碳体 800HB 1 20钢 室温下组织为 P 和 F 2 大致钢硬度为 26 240 74 80 121 6HB mp 0 2 0 77 100 26 mF 1 26 74 2 T10钢室温下组织为 P Fe3C 珠光体 mp 6 67 1 0 6 67 0 77 100 96 二次渗碳体 mFe3C 1 96 4 此碳钢的大致硬度为 96 240 4 800 262 4HB F 0 P 0 77 Fe3C 6 67 45钢 P 和 F 0 45 同20钢 T10 P Fe3C 1 铁碳合金室温基本相有哪几相 铁碳合金室温基本组织是哪些 1 室温基本相 F 和 Fe3C 2 室温基本组织 F P Fe3C Ld 3 下图为铁碳合金相图 请回答下列问题 1 相图中液相线为 ACD 固相线为 AECF 2 图中 ECF 线为共晶共晶线 成分在 EF 范围间的合金在1148 会发生共晶共晶反应 反应产物叫 高温莱氏体高温莱氏体 共晶反应 LE Ld A Fe C 产物名称 高温莱氏体 请填写出 Fe Fe3C 相图上1 7处的组织 1 L A 2 L Fe3C 3 A 4 P F 5 P Fe3C 6 Ld P Fe3C 7 Ld Fe3C A1 即 PSK 线 共析转变线 在这条线上发生共析转变 转变产物为珠光体 A3 即 GS 线 奥氏体冷却时析出铁素体的开始线 Acm 即 ES 线 碳在奥氏体中的溶解度曲线 3 图中 PSK 线为共析共析线 成分在 PK 范围间的合金在727 会发生共析共析反应 反应产物叫 珠光体珠光体 共析反应 AS P F Fe3C 产物名称 珠光体 已知 A 熔点 600 与 B 500 在液态无限互溶 在固态 300 时 A 溶于 B 的最大溶 解度为 30 室温时为10 但 B 不溶于 A 在 300 时 含 40 B 的液态合金发生共 晶反应 现要求 1 作出 A B 合金相图 2 写出20 A 45 A 80 A 组织转变表达式组织转变表达式 20 A 合金结晶过程组织转变表达式 合金结晶过程组织转变表达式 L L A 45 A 合金结晶过程组织转变表达式 合金结晶过程组织转变表达式 L L A A 80 A 合金结晶过程组织转变表达式 合金结晶过程组织转变表达式 L A A A 1 试标注 空白区域中存在相的名称 L 2 指出此相图包括哪几种转变类型 匀晶转变 共析转变 3 说明合金 的平衡结晶过程及室温下的显微组织 合金 在1点以上全部为液相 冷至1 点时开始从液相中析出 固溶体至2点结束 2 3点之间合金全部由 固溶体所组成 3点以下 开 始从 固溶体中析出 固溶体 冷至4点时合金全部由 固溶体所组成 4 5之间全部由 固 溶体所组成 冷到5点以下 由于 固溶体的浓度超过了它的溶解度限度 从 中析出第二相 固溶体 最终得到室稳下的显微组织 有形状 尺寸相同的两个 Cu Ni 合金铸件 一个含 90 Ni 另一个含 50 Ni 铸后自然 冷却 问哪个铸件的偏析较严重 含 50 Ni 的 Cu Ni 合金铸件偏析较严重 在实际冷却 过程中 由于冷速较快 使得先结晶部分含高熔点组元多 后结晶部分含低熔点组元多 因为含 50 Ni 的 Cu Ni 合金铸件固相线与液相线范围比含 90 Ni 铸件宽 因此它所造 成的化学成分不均匀现象要比含 90 Ni 的 Cu Ni 合金铸件严重 三 识别钢及其它材料的牌号 类别 成分 主要用途 三 识别钢及其它材料的牌号 类别 成分 主要用途 1 指出下列材料的种类 含碳量 主要元素的含量 Cr12MoV 冷作模具钢 冷作模具钢 c 1 Cr 12 Mo 1 5 V 1 5 40Cr 合金调质钢 合金调质钢 c 0 4 Cr 1 5 9SiCr 低合金刃具钢 低合金刃具钢 c 0 9 Si 1 5 Cr 1 5 65Mn 合金弹簧钢 合金弹簧钢 c 0 65 Mn 1 5 W18Cr4V 高速钢 高速钢 c 0 7 0 8 W 18 提高钢的红硬性 提高钢的红硬性 Cr 4 提 提 高钢的淬透性 高钢的淬透性 V 1 5 细化晶粒 提高钢的强韧性 细化晶粒 提高钢的强韧性 T8 碳素工具钢 碳素工具钢 c 0 8 补充 5CrMnMo 热作模具钢 c 0 5 Cr 1 5 Mn 1 5 Mo 1 5 1Cr18Ni9Ti 奥氏体不锈钢 c 0 1 Cr 18 Ni 9 Ti 1 5 ZGMn13 耐磨钢 c 1 Mn 13 20CrMnTi 合金渗碳钢 c 0 2 Cr 1 5 Mn 1 5 Ti 1 5 2 连线连线 可作螺钉的材料有可作螺钉的材料有 Q195 可作手锯条的材料有可作手锯条的材料有 T10 可作冷作模具的材料有可作冷作模具的材料有 Cr12MoV 可作热作模具的材料有可作热作模具的材料有 5CrNiMo 可作机床床身的材料有可作机床床身的材料有 HT250 可作高速铣刀的材料有可作高速铣刀的材料有 W18Cr4V 可作小弹簧的材料有可作小弹簧的材料有 60Mn 可作不锈钢的材料有可作不锈钢的材料有 1Cr13 常用作汽车齿轮的材料有常用作汽车齿轮的材料有 20CrMnTi 属于铝合金的有属于铝合金的有 YL12 3 材料分类 Cr12MoV Q215 T12 20CrMnTi W18Cr4V GCr15 ZG270 500 60Si2Mn 40 40Cr 5CrMnMo 碳素结构钢碳素结构钢 Q215 以 以 q 开头开头 优质碳素结构钢优质碳素结构钢 40 碳素工具钢碳素工具钢 T12 以以 t 开头开头 碳素铸钢碳素铸钢 ZG270 500 合金渗碳钢合金渗碳钢 20CrMnTi 合金调质钢合金调质钢 40Cr 弹簧钢弹簧钢 60Si2Mn 滚动轴承钢滚动轴承钢 GCr15 高速钢高速钢 W18Cr4V 冷作模具钢冷作模具钢 Cr12MoV 热作模具钢热作模具钢 5CrMnMo 补充 可作汽车弹簧的材料有 65Mn 60Si2Mn 常用作轴类零件的材料有 45 40Cr 优质碳素结构钢 45 铝合金 LC4 LF11 LD5 碳素铸钢 ZG270 500 铜合金 H68 HSn62 1 QSn4 3 易切削钢易切削钢 Y12 耐磨钢 ZGMn13 奥氏体型不锈钢 0Cr18Ni9 马氏体型不锈钢 3Cr13 滑动轴承合金 ZChPbSb16 16 2 高锰钢 ZGMn13 灰铸铁 HT200 HT250 球墨铸铁 QT700 2 可锻铸铁 KTZ450 5 4 比较退火状态下比较退火状态下 45 钢 钢 T8 钢 钢 T12 钢的硬度 强度和塑性的高低 简述原钢的硬度 强度和塑性的高低 简述原 因 因 五 在加热温度相同的情况下 比较五 在加热温度相同的情况下 比较 20CrMnTi 65 T8 40Cr 四个钢号的淬四个钢号的淬 透性和淬硬性 并说明理由 透性和淬硬性 并说明理由 六 典型零件的选材 加工工艺路线的制定 热处理工艺分析 绘出热处理工六 典型零件的选材 加工工艺路线的制定 热处理工艺分析 绘出热处理工 艺曲线艺曲线 1 40Cr 连杆 螺栓连杆 螺栓 1 技术要求 调质处理后为回火索氏体 硬度为 30 38HRC 2 选材 40Cr 3 工艺路线 下料 锻造 退火或正火 粗加工 调质 精加工 二 二 40Cr 汽车变速箱齿轮 采用汽车变速箱齿轮 采用820 850 碳氮共渗 碳氮共渗 工艺过程 下料 锻造 正火 机加工 碳氮共渗 淬火 低温回火 精加工 预备热处理工艺 正火处理 加热到860 900 保温 空冷 硬度在 175 225HB 组织为均匀分布的片状珠光体和铁素体 最终热处理工艺 气体碳氮共渗 820 850 共渗后直接淬火 低温回火 最终组织为 共渗层表面组织由细片状回火马氏体 适量的粒状碳氮化合物以 及少量的残余奥氏体组成 525 840 10 温度 时间 回火 淬火 油冷 水 冷 热处理工艺曲线 温度 时间 860 900 正火 820 850 气体 碳氮 共渗 油冷 200 2 3h 回 火 三 三 20CrMnTi 钢的汽车变速箱齿轮热处理工艺钢的汽车变速箱齿轮热处理工艺 工艺过程 下料 锻造 正火 机加工 渗碳 淬火 低温回火 精加工 正火 改善锻造组织 细化晶粒 调整硬度 便于切削 渗碳 提高表面含碳量 淬火 低温回火 淬火是为了获得马氏体组织 提高硬度和耐磨性 低温回火 是为了消除淬火后的应力并保留淬火后的马氏体组织 表面 高碳回火马氏体 残余奥氏体 碳化物 表面硬度高耐磨 中心 极少量铁素体 索氏体 低碳回火马氏体 中心韧性好耐冲击 平均含碳量为 0 2 Cr Mn 含量 1 左右 T 含量 0 1 左右 热处理后表面组织主要是高碳回火马氏体 心部组织与钢的淬透性和零件尺寸 有关 完全淬透时为低碳回火马氏体和少量铁素体 多数情况下为托氏体 少 量回火马氏体及少量铁素体 四四 W18Cr4V 高速钢铣刀高速钢铣刀 元素含量 碳0 7 0 8 钨18 铬4 钒 1 5 950 970 正火 6 8h 870 880 气体渗碳 油冷 920 预冷 表 面 心 部 时间 h 180 200 2 3h 回