工程材料习题

1、工程材料一、判断题1 .金属铸件不可通过再结晶退火来细化晶粒。（ x ）2 .细品强化可以提高金属的强度降低其韧性。（ x ）3 .凡由液体凝固成固体的过程都是结晶。（x ）4 .共析钢加热为奥氏体后，冷却时所形成的组织主要取决于钢的加热温度。（x ）5 .奥氏体不锈钢不能淬火强化。（v ）6 .ti, v, zr等元素主要是提高钢的淬透性。（ x ）7 .铸铁都是硬而脆的。（x ）8 .t12与20crmti相比，淬透性与淬硬性都较高。（ x ）9 .拖拉机齿轮，用45钢调质以获得心部韧性，冉表面淬火以获得表面的耐磨性。（x ）10 .某弹簧，用60钢制造，淬火十中温回火。（ v ）11 .

2、热加工后的显微组织是纤维组织。（x）12 .金属结晶时，冷速愈大，则晶粒愈细。（v）13 .当冷却速度非常缓慢时，不要过冷也可以结晶。（x）14 .钢的实际晶粒度取决于钢的加热温度。（v）15 .合金元素不能提高钢的回火稳定性。（x）16 .高速钢淬火后硬度较其它工具钢高，故能高速切削。（x ）17 .铸铁经热处理改变了其基体和石墨形态，从而改变了性能。（ x ）(x)18 .要求表面耐磨的凸轮，用 45钢淬火、回火hrc6063。19 .直彳至30mm，要求良好综合机械性能的传动轴，用40cr调质hbs220250。 （v ）20 .可锻铸铁可以锻造。（ x ）21 .冷热加工的差别是 产不

3、产生加工硬化。（x ）22 .高碳钢为便于机加工，采用球化退火；低碳钢为便于机加工也常进行球化退火。（正火）（x）26 .除mn、p外，合金元素一般都是阻碍奥化体晶粒长大。（ v ）28 .传动轴（直径100mm ,心部（rb>500mpa ）选用45钢，调质hbs220250。（，）29 .直径5mm的塞规，用于大批量生产，检验零件内孔，选用t7钢，淬火、回火 hrc62 64。 （ x ） hrc56 62二、填空题：1 .下列符号代表什么具体钢种或合金w18cr4v （高速钢）gcr9 （滚动轴承钢 ）zgmn13 （耐磨钢）t8 （碳素工具钢）cr12mov （冷作模具钢）1cu

4、8ni8ti （不锈钢）。3 .刨床上刨削灰铸铁零件，刨刀应选用（鸨钻类）类硬质合金， 车床上车削 不锈钢件时，车刀应选（通用）类硬质合金。4 .灰铸铁铸件薄壁处出现白口组织，难以切削加工，应采取（高温石墨化退火）措施予以改善。5 .其它条件相同时，在下列铸造条件下，哪种情况下的铸件晶粒细小。铸件薄件与铸成厚件（铸件薄件）高温浇注与低温浇注（低温浇注）金属模浇注与砂型浇注（金属浇注）；浇注时采用振动与不采用振动（振动）6.试选择合适方法来测定下列材料的硬度值o被测件钻头、锤刀材料库钢材渗碳层硬度种类洛氏硬度布氏硬度维氏硬度符号hrchbshv7.机床床身铸造后，立即进行机加工，过后发现过量变形

5、，应在床身铸后采取（人工时效）措施予以防止；灰铸铁件若铸后出现白口组织，应采取（ 高温 石墨化退火）措施予以消除。8 .在车床上车削钢制零件，车刀应采用（ 鸨钻钛类 ）类硬质合金；批量很大的硅钢片冲模，应选用（ 钢洁类 ）类硬质合金。9 .下列符号代表什么具体钢种或合金。t8（碳素工具钢） gcu5 （滚动轴承钢）crwmn （冷作模具钢）1cu8ni9ti（不锈钢）20crmnti （不锈钢）08f（优质碳素结构钢）。10 .铸铁的强度主要取决于（石墨形态），用（改变石墨形态）方法可提高强 度；铸铁的硬度取决于（金属基体），用（热处理）方法可提高硬度。三、名词解释1 .冷加工2.亚共析钢3.

6、淬硬性4.双重铁碳状态图 5.过烧6.马氏体7.加工硬化8.二次淬火9.淬透性10.调质11 .热加工12.共析钢13.回火马氏体16.相17.二次硬化18.黄铜20.过热四、问答题1 ,绘简化的铁碳合金状态图，填出各区域的组织。2.直径为10mm的共析钢小试样加热到相变点 a1以上30c,用图示的冷却 曲线进行冷却，分析其所得组织，说明各属于什么热处理方法？abcdefg处理方法单液淬火分级淬火油淬等温淬火正火退火等温退火得到组织马氏体马氏体屈氏体+马氏体贝氏体索氏体珠光体珠光体3.手用丝锥，选用t12a钢，具加工工艺路线为：下料 一球化退火一机械加一淬火一低温回火一柄部600 c硝盐炉中回

7、火一防锈处理。试说明各热处理工序的作用. 答：球化退火：改善切削加工性能。淬火 低温回火：得到马氏体。柄部600 c硝盐炉中回火：得到回火索氏体 4.指出下列零件在选材和制定热处理技术条件中的错误，并提出改进意见。1 .表面耐磨的凸轮材料用45钢，热处理技术条件为淬火+回火、hrc60632 .转速低、表面耐磨及心部强度要求不高的齿轮，材料用 45钢，热处理技术条件为渗碳+淬火、hrc5862答(1) hrc 54-58 c (2)、铸铁正火5 .亚共析钢和过共析钢淬火加热温度应如何选择？30-50 c,临界温度以下6 .对9mn2v 钢制精密淬硬丝杆进行热处理工艺分析，指出其热处理的主要目的

8、。（5分）已知：技术要求：较高硬度（约hrc56）及耐磨性、低变形和 高的尺寸稳定性；工艺路线安排如下：锻造一球化退火一切割金相试样检查一毛坯较直一粗车一 消除应力退火一精车成光杆一整体淬火一热校直一回火一冷处理一清理，喷砂， 检验一人工时效一半精磨一人工时效一精磨至达到全部尺寸要求。球化退火：改善切削加工性能消除应力退火：消除应力整体淬火：得到淬火马氏体回火：得到回火马氏体人工时效：消除内应力人工时效：消除半精磨内应力7 .何谓石墨化？石墨化过程可以分成哪几个阶段？答：铸铁的石墨化是铸铁中c原子析出和形成石墨的过程。铸铁的石墨化过 程可分为三个阶段：第一阶段，即液相亚共晶结晶阶段。中间阶段，

9、即共晶转变 亚共折转变之间阶段。第二阶段，即共析转变阶段8 .某工厂用t10钢制造钻头，给一批铸铁件打（i）10mm的深孔，但打了几 个孔后，钻头即很快磨损。据检验，钻头的材质、热处理、金相组织和硬度都合 格。分析失效的原因，提出解决问答的方案。（1）、用冷却液（2）、换刀，用红硬性更好的材料制成的刀9.分析45, t8, t12钢从1200 c极其缓慢冷却到室温的组织转变过程。45 钢：a-a+f 一（727 c） p+f t8:a 一（727 c）pt12 : a-a+fe3c h 一 （727 c）p+fe3c h10 .试绘共析钢连续冷却和等温冷却转变曲线，并用c曲线定性说明连续冷 却

10、时的转变情况。11 .某工厂用crwmn钢制造高精度块规，其工艺路线如下：锻造 一球化退 火一机械粗加工一调质一机械精加工一淬火一冷处理一低温回火并人工时效 一 精磨一人工时效一研磨。试说明各热处理工序的作用。球化退火：改善切削加工性能调质：得到回火索氏体，减小变形淬火：得到马氏体低温回火并人工时效：得到回火马氏体，消除淬火内应力人工时效：消除精磨内应力12 .齿轮在下列情况下，宜选用何种材料制造？ （5分）1 .当齿轮尺寸较大（d分400600mm ），而齿坯形状较复杂，不宜锻造时；2 .能够在缺乏润滑油条件下工作的低速无冲击的齿轮；3 .当齿轮承受较大的载荷，要求坚硬的齿面和强韧的齿心时。

11、答1）、铸铁或铸钢铸造2）、灰口铸铁铸造3）、渗碳钢淬火13 .已知a（熔点600 c ）与;（熔点500 c）在液态无限互溶；在固态300 c 时a在b中有最大的溶解度，w为30%室温时 w为10%但b不熔于a,在300c 时b的质量分数为40%勺液态合金发生共晶反应。（1）试作出a-b合金状态图；（2）试分析 w为20砧金的结晶过程。1.2.(2) 20%砧金如图：合金在1点以上全部为液相，当冷至 1点时，开始从液相中析出“固溶体，至2点结束，23点之间合金全部由 a固溶体所组成，但当合金冷到3点以下，由于固溶体a的浓度超过了它的溶解度限度，于是从固溶体a中析出二次相 a,因此最终显微组织：a+an 相组成物：a+aa= (90-80/90 ) *100%=11%a=1-a%=89%14 .为什么较重要的大截面的结构零件， 如重型运输机械和矿山机器的