工程材料及成形技术习题解答

1、工程材料及成形技术课程习题集班级：姓名：学号：2013年2月5月习题一 工程材料的性能一、名词解释as： ab: S :少：E: a-1 :q k: HB: HRC: 二、填空题1、材料常用的塑性指标有（S ）和（小）两种， 其中用（小）表示塑性更接近材料的真实变形。2、检验淬火钢成品的硬度一般用 （洛氏硬度HRC, 而布氏硬度是用于测定（较软）材料的硬度。3、零件的表面加工质量对其（疲劳）性能有很大影 响。4、表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是（ak ）,其单位是（J/cm2 ）。5、在外力作用下，材料抵抗（塑性变形）和（断裂） 的能力称为强度。屈服强度与（抗拉强度）比值， 工程上成为（屈

2、强比）。三、选择题1、在设计拖拉机缸盖螺钉时，应选用的强度指标是（A ）AbS b . a b C . a -12、有一碳钢支架刚性不足，解决办法是 （C ）A用热处理方法强化b .另选合金钢 c ,增加截面积3、材料的脆性转化温度应在使用温度 （B ）A以上 b ,以下 c .相等4、在图纸上出现如下硬度技术条件标注， 其中哪种是 正确的？ （ B ）A HB500b . HRC60 c .HRC18四、简答题1、下列各种工件应采取何种硬度试验方法来测定其硬度？（写出硬度符号）锂刀：HRC黄铜轴套：HB供应状态的各种非合金钢钢材：HB硬质合金刀片：HV耐磨工件的表面硬化层：HV调质态的机床主

3、轴：HRC铸铁机床床身：HB铝合金半成品HB2、在机械设计中多用哪两种强度指标？为什么?常用os: a b:原因：大多数零件工作中不允许有塑性变形。但从零 件不产生断裂的安全考虑，同时也采用抗拉强度。3、设计刚度好的零件，应和什么因素有关？（1）依据弹性模量E选材，选择E大的材料（2）在材料选定后，主要影响因素是零件的横截面 积，不能使结构件的横截面积太小。一些横截面积薄 弱的零件，要通过加强筋或支撑等来提高刚度。i_LoEA交作业时间:习题二金属的晶体结构一、名词解释单晶体的各向异性：位错：P:细晶强化：二、填空题1、晶体与非晶体的根本区别是（晶体具有固定熔点，原子排列有规律，各向异性）2、

4、晶体缺陷有（点缺陷：空位/间隙原子）（线缺陷: 位错）和（面缺陷：晶界）。3、位错分为两种，一种是（刃型位错），另一种是（螺 型位错），多于半个原子面是（刃型位错）位错所特 有的。4、丫-Fe, a-Fe的一个晶胞内的原子数分别为 （4） 和（2）。三、是非题（正确的画 V ,错误的画“X”）1、因为单晶体是各向异性的，所以实际应用的金属材料在各个方向上的性能也是不相同的。（x ）2、金属多晶体是由许多结晶方向相同的单晶体组成的。（x ）3、金属理想晶体的强度比实际晶体的强度高。（M ）4、晶体缺陷的共同之处是它们都引起晶格畸变。（M ）5、位错就是原子排列有规则的错排现象。（V ） 四、作图

5、题画出体心立方和面心立方晶体中原子排列最密的 晶面和晶向，写出它们的晶面和晶向指数。业时间:习题三金属的结晶一、名词解释自发形核：细晶强化：变质处理：二、填空题1、结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，这两个过程是（形核）和（核长大）。2、在金属学中，通常把金属从液态过渡为固体晶态的转变称为（结晶）而把金属从一种固体晶态过渡为另一种固体晶态的转变成为（同素异构转变）。3、过冷度是指（实际结晶温度与理论结晶温度的差值），其表示符号为 （T=Tm-Tn）。4、过冷是结晶的（必要）条件。5、典型铸锭结构的三个晶区分别为 （表面细晶区） （中间柱状晶区）和（中心等轴晶区）。三、是非题（正确的画

6、y ,错误的画“”1、凡是由液态凝固成固体的过程都是结晶过程。（X ）2、金属由液态转变为固态的结晶过程， 就是由短程有序状态向长程有序状态转变的过程。（V ）3、当晶核长大时，随着过冷度增大，晶核的长大速度 增大。但当过冷度很大时，晶核长度速度很快减小。（，）4、过冷度的大小主要取决于冷却速度和金属的本性。（7 ）四、选择题1、金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将（b ）A.越高b.越低c.越接近理论结晶温度2、铸造条件下，冷却速度越大，则（a ）a.过冷度越大，晶粒越细 b.过冷度越大，晶粒越粗 c.过冷度越小，晶粒越细3、从液态转变为固态时，为了细化晶粒，可采用（b ） a.快速浇

7、注 b.加变质剂c.以砂型代替金属型五、简答题1、如果其他条件相同，试比较在下列铸造条件下铸件晶粒大小(a)金属型浇注与砂型浇注：金属型浇注晶粒细小，金属型导热性好，增加了冷速(b)变质处理与不变质处理：变质处理晶粒细小，增加了晶核数目。(c)铸成薄铸件与铸成厚铸件：薄铸件晶粒细小，薄铸件冷却速度快(d)浇注时采用震动和不采用震动。采用振动的晶粒细小，破碎的晶粒增加了晶核。2、试画出纯金属的冷却曲线，分析曲线中出现“平台” 原因。平台原因：结晶时释放的结晶潜热补偿了金属向外界的散热，达到平衡。交作业时间:习题四 合金结构和二元合金相图一、名词解释相：组织：固溶体：金属化合物：枝晶偏析：固溶强化

8、：二、填空题1、合金的相结构有（固溶体）和（金属化合物）两大 类，其中前者具有较高的（塑性）性能，适宜做（基 本相），后者具有较高的（硬度），适宜做（强化相）。2、能提高金属材料强度和硬度的同时， 又不显著降低 其塑性和韧性的强化方法称为（固溶强化）。3、固溶体的强度和硬度比溶剂的强度和硬度（高）。4、固溶体出现枝晶偏析后，可采用（扩散退火）加以 消除。5、共晶反应表达式为（L （固定成分的液体）=（恒温）（a固定成分+ B固定成分）同时析出 两种固体）共晶反应的特点是：（恒温，析出相为液相，析出 物为两种固相且同时析出，称为共晶体，有独特的形 貌。液相，固相均有固定的成分）6、具有匀晶型相图

9、的单相固溶体合金（塑性）性能好。7、固溶体的晶体结构取决于（溶剂），金属化合物的晶体结构（与组成它的任何组元都不相 同，是一种新相）。三、是非题（正确的画y ,错误的画）1、在共晶相图中，从液体中析出的B I相与从a相中 析出的B n相，具有相同的晶体结构。（7 ）2、一个合金的室温组织为 民i+b n+（a+B）,它是 由三相组成。（x ）3、杠杆定律只适合于两相区。（V ）4、凡组织组成物都是以单相状态存在于合金中。（X ） 5、在合金结晶过程中析出的初生晶和二次晶均具有相 同的晶体结构，但具有不同的组织形态。（，）四、选择题1、固溶体的晶体结构与（a）a.溶剂相同b.溶质相同 c.与其他

10、晶型相同2、固溶体的性能特点是（C）a.塑韧性高，强度，硬度低b.塑韧性低，强度，硬 度高c.综合性能好3、金属化合物相的性能特点是（C）a.熔点高，硬度低b.硬度高，熔点低c.熔点高, 硬度高4、在发生共晶反应时，三相的成分（b）a.相同b.确定 c. 不确定5、在固溶体合金结晶过程中，产生枝晶偏析的原因是 由于（d ）a.液固相线间距很小，冷却缓慢 b.液固相线间距很 小，冷却速度大c.液固相线间距很大，冷却缓慢 d.液固相线间距很 大，冷却速度大6、二元合金中，铸造性能最好的合金是（b）a.固溶体合金b.共晶合金 c.共析合金d.包晶合金五、计算和作图题1、 一个二元共晶反应如下：L (

11、75%B) a (15%B) +B (95% B)(1) 含50%B的合金凝固后，求：(a) 初晶a与共晶体(a+B)的质量百分数(b) a相与B相的质量百分数(2) 若共晶反应后,B初晶和(a+B)共晶各占 一半，求该合金的成分。L (75%B)(15% B) +B (95% B)含50%的合金凝固后，属于亚共晶的成分范围求(a)初晶a与共晶体(a+B)的质量百分数Wx I % = (75-50) / (75-15) % = 25/60% = 42%W(a+B) % = (100-42) % = 58%(b) a相与B相的质量百分数W % = (95-50) / (95-15) % = 45

12、/80% = 56%W % = (100-56) % = 44%(2)若共晶反应后,B初晶和(a+B)共晶各占一半，求该合金的成分。该合金属于过共晶，设合金成分为 X,珅 / W (a+B) % = 1 =(95-X) / (X-75) %2X (% = 170 X% = 85%2、已知A组元(熔点600 C)与B组元(熔点500 C)在液态无限互溶，在300c时，含40%B勺液态合金发生共晶反应。在固态时，A在B中最大溶解度为30%室温时为10%但B在固态和室温时均不溶于 A,试作出该A-B合金相图，并分析含20%A 45%A 80%A 合金的结晶过程。共晶反应式：L40%B=(300C)

13、(A+a 30%A(a) 20%A匀晶+二次析出LL+ a Ia Ia I +AII(b) 45%A过共晶，匀晶，共晶，二次析出LL+ a Ia I + (A+a )a I +AII + (A+(c) 80A%,亚共晶，匀晶，共晶L L+A A+ (A+a ) A+ (A+a )交作业时间:习题五铁碳相图名词解释同素异晶转变 珠光体 莱氏体二、填空题1、珠光体的本质是（F和Fe3C的呈片层状的机械 混合物）。2、Fe3c的本质是（Fe和C组成的一种复杂间隙相化 合物）。3、铁素体F的晶体结构为 结构为（FCC）。CC）,奥氏体A的晶体4、共析成分的铁碳合金室温平衡组织是 （P）,其组成 相为（

14、F+Fe3C）。5、在铁碳合金室温平衡组织中，含FaCn最多的合金 成分为（2.11%C，含Le最多的合金成分为（4.3% ）, 含FaCin最多的合金成分为（0.0218% ）。6、含碳量大于 0.77%的铁碳合金从 1148c冷却至727c时，将从奥氏体中析出（ Fe3Cn）,其分布特 征为（网状）。7、在缓慢冷却条件下，含碳 0.8%的钢比含碳1.2%的 钢硬度（低），强度（高）。8、在实际生产中，若将钢热锻或热轧时，必须把钢加 热到（单相A）状态。三、是非题（正确的画 y ,错误的画“x”）1、20钢比T12钢的含碳量要高。（X ）2、FaCi和Fe3c的形态与晶体结构都不相同。（X

15、）3、在退火状态，45钢比20钢的硬度和强度都高。（V ）4、在铁碳合金平衡结晶过程中，只有成分为4.3%的铁碳合金才发生共晶反应。（X ）。5、在铁碳合金中，只有过共析钢的平衡组织中才有二次渗碳体存在。（X ） 四、选择题1、 奥氏体是（a ）a.碳在丫-Fe中的间隙固溶体b,碳在a-Fe中的问 隙固溶体c.碳在a -Fe铁中的有限固溶体。2、珠光体是一种（b ）a,单相固溶体b,两相混合物c.Fe与C的化合物3、T10钢的平均含碳量为（b ）a.0.1% b,1.0% c,10%4、铁素体的力学性能（c ）a,强度高、塑性好、硬度低b.强度低、塑性差、硬 度低c.强度低、塑性好、硬度低5、

16、下列能进行锻造的铁碳合金是（a ）a.亚共析钢 b.共晶出口铁c.亚共晶出口铁五、依据铁碳相图分析产生下列现象的原因：（1）含碳量为1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢硬度高钢的硬度取决于渗碳体的含量，钢的含碳量越高，渗碳体含量越多，硬度越高。因此，1.0%C的钢渗碳体含量高，硬度高。(2)在室温下，含碳量0.8%的钢的强度比含碳量1.2% 的钢高。钢的强度是受钢的组织形态影响的，退火状态的钢，珠光体含量越高，强度越高，0.8%C的钢，100%为珠光体组织，而1.2%C钢则出现了网状渗碳体，强度 降低。(3)在1100C,含碳为0.4%的钢能进行锻造，而含碳为4.0%的出口铁不能进行锻造。0.4

17、%C的碳钢1100c处在单相 A区，A是FCC的固溶体，塑性好，适合锻造而4.0%C的铸铁，1100C主要为莱氏体组织，是共晶组织，脆而硬，不适合于锻造这种塑性加工。六、默画铁碳相图，标注重要的温度和成分。标注室温组织。标注锻造、铸造和热处理温度区间。钢号平衡组织相计算组织的杠杆计算相的杠杆序七、杠杆定理计算计算45、T8、T12三种钢，室温下 组织组成物和相的相对量？号0145F+PF, Fe3C02T8PF, Fe3C03T12P+ Fe3CnF, Fe3C45钢：室温下：组织：F+PW P% = ( 0.45-0 ) / ( 0.77-0 ) % = 58% WF% =(100-58)

18、%=42%相：F, Fe3CWF% = (6.69-0.45 ) / (6.69-0 ) % = 93%WFe3C% = (100-93) %= 7%T8钢：室温下组织：P = 100%相：F, Fe3CWF%= (6.69-0.8 ) / (6.69-0.02 ) %= 5.89/6.67% = 88%WFe3C =100-88) %= 12%T12钢室温下组织：P+ Fe3CIIWp% = (6.69-1.2 ) / (6.69-0.77 ) % = 5.49/5.92% =93%WFe3C%=100-93) % = 7%相：F, Fe3CWF% =6.69-1.2 ) / (6.69-0

19、 ) %=5.49/6.69%=82%WFe3C%=100-82) %=18%(2) 用显微镜观察某 亚共析钢，估计其中珠光体含量为80%则此钢的含碳量为多少？设：钢的含碳量为X%杠杆设置：WP%=80%=X-0.02 ) (0.77-0.02 ) % X%=62%该为60号钢。八、填表(1)钢号Q235类别普通结构钢含碳量0.1-0.2应用举例建筑结构用钢15优质碳系结构 钢0.15桥梁，容器罐，水箱45优质碳系结构 钢0.45车床主轴65优质碳系结构 钢0.65弹簧，裁i氏刀T8碳素工具钢0.8手动工具，如手工锯 条T12碳素工具钢1.2手动工具，如锂刀填表（2）零件名选择材料牌号称手工锯

20、T8,碳素工具钢条普通螺Q235 ,普通碳素钉结构锌车床主45,优质碳素结构轴钢交作业时间：习题六 钢的热处理一、名词解释临界冷却速度；过冷奥氏体、残余奥氏体，马氏体，贝氏体、淬透性、淬硬性、调质处理；回火索氏体，索氏体二、填空题1、在过冷奥氏体等温转变产物中，珠光体与屈氏体的 主要相同点是（都是由F和Fe3c组成的机械混合物）不同点是（T的片层间距比P细小，因而T的硬度， 强度比珠光体高）。2、马氏体的显微组织形态主要有（板条状）和（针状） 两种，其中（板条状）韧性好。3、钢的淬透性越高，则C曲线的位置越（右移），说 明临界冷却速度越（小）。4、钢的热处理工艺是由（加热）（保温）（冷却）三阶

21、 段组成，一般来讲，它不改变零件的（形状），但改变 其（组织与性能）。5、利用铁碳相图确定钢完全退火的正常温度范围是 （Ac3 以上 30-50C）,它适合于（亚共析）钢。6、球化退火的主要目的是（ 使P中的Fe3c球化， 降低硬度，便于加工），它适合于（高碳钢/过共析）钢。7、钢的正常淬火温度，亚共析钢是（Ac3以上30-50 C）,过共析钢是（Ac1以上30-50 C ）。8、钢热处理确定其加热温度是依据（铁碳相图）， 确定过冷奥氏体转变产物是依据（C曲线）。9、淬火钢进行回火的目的是（获得所要求的力学性能， 消除内应力，稳定组织和尺寸），回火温度愈高，钢的 强度、硬度（越低）。10、钢回

22、火转变4大过程是（马氏体的分解）（残余奥 氏体的）（回火屈氏体的形成）（渗碳体的聚集长大）。11、索氏体和回火索氏体在形态上的区别是（S中的 Fe3c呈片状，而回火S中的Fe3c呈球状），在性能 上的区别是（在强度，硬度相同时，回火 S的塑性和 韧性比正火S好）。12、依据铁碳相图，结合实验，45钢和T8钢（原始 状态退火状态），按照下表加热处理后，请填写处理后 的组织：850 C 加热，水冷850 C 加热，空冷760 c加热，水冷720 C 加热，水冷45MSF+MP+FT8粗大M+A 'SM+未溶P+Fe3CnFe3C+A'三、是非题（正确的画y ,错误的画“x”）1、

23、经加热奥氏体化后，在任何情况下，奥氏体中碳 的含量均与钢中碳的含量相等。（x）2、 马氏体是碳在a -Fe中的过饱和固溶体。 （V ）3、当把亚共析钢加热到 A1A3之间的温度时，将获 得F+A的两相组织，在平衡条件下，其中奥氏体的含 碳量总是大于钢的含碳量。（V ）4、当共析成分的奥氏体在冷却发生珠光体转变时，温 度越低，其转变产物组织越粗。（x ）5、不论碳含量高低，马氏体硬度都很高，脆性都很大。（X ）6、在正常热处理条件下，随着含碳量增高，过共析钢 的过冷奥氏体越稳定。（X）7、高合金钢既有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。（X ）8、经退火后再高温回火，获得回火索氏体组织，具有 良好

24、的综合机械性能。（x ）9、表面淬火既能改变钢的表面化学成分， 也能改善心部的组织和性能。(X )10、为了调整硬度，便于机械加工，低碳钢、中碳钢 和低合金钢在锻造后采用正火处理。(V ) 四、选择题1、奥氏体向珠光体转变是(a ) a.扩散型转变 b.非扩散型转变c.半扩散型转变2、钢经过调质处理后获得的组织是(b ) a.回火马氏体b.回火索氏体c.回火屈氏体3、过共析钢的正常淬火温度是(a ) a.A130-50C b. Acm30-50C c. A3一 30-50 C3、 影响碳钢淬火后残余奥氏体量的主要因素是(b ) a.钢材本身的含碳量b.钢中奥氏体的含碳 量c.钢中碳化物的含量4

25、、 若合金元素能使C曲线右移，钢的淬透性将(b ) a.降低 b.提高 c.不改变5、 马氏体的硬度取决于(c ) a.奥氏体的冷却速度b.奥氏体的转变温度c.奥氏体的碳含量6、 淬硬性好的钢(c ) a.奥氏体中合金元素含量高b.奥氏体中的碳含量低c.奥氏体中碳含量高7、 对形状复杂，截面变化大的零件进行淬火时，应选用(a ) a.高淬透性钢b.中淬透性钢c.低淬透性钢8、对形状复杂，截面变化大的零件进行淬火时， 应选 用(b ) a.水淬b.油淬c.盐水中淬9、直径为10mm的45钢，常规淬火温度是(b ) a.750cb.850 Cc.920C10、45钢为了获得回火索氏体，应进行(b

26、) a.淬火+低温回火b.淬火+高温回火c.等温淬火11、完全退火主要适用于，(a ) a.亚共析钢b.过共析钢c.共析钢12、扩散退火的目的是(a ) a.消除和改善晶内偏析 b.消除冷塑性变形 后的加工硬化c.降低硬度，以利切削加工13、钢的回火处理是在(c )a.退火以后进行 b,正火以后进行 c.淬火 以后进行14、钢的渗碳温度范围是(c )a.600-650 C b.800-850 C c.900-950 C d.1000-1050 C15、过共析钢正火的目的是(c )a,调整硬度，改善切削加工性能b.细化晶粒，为淬火做准备c.消除网状二次渗碳体d,消除内应力，防止 淬火变形和开裂1

27、6、T12钢正常淬火的组织是(d )a,马氏体+残余奥氏体b,马氏体+碳化物c. 马氏体d.马氏体+残余奥氏体+碳化物五、简述题1、低碳钢板硬度低，可否采用淬火方法提高硬度？用什么办法能显著提高其硬度？不能，因为低碳钢的C曲线一般很靠左侧，临界 冷却速度要求很高，一般工业条件很难达到。另外， 低碳钢含碳量低，获得马氏体强化效果也不明显，因 此，一般采用正火，获得索氏体或屈氏体，利用 F和Fe3c的片间距减小，来提高硬度。2、20钢材用表面淬火是否合适？为什么？ 45钢进行 渗碳处理是否合适？为什么？20钢材不能采用表面淬火，表面淬火是改善材料 表面性能的热处理工艺。表面淬火是在原有钢材综合 性

28、能的基础上，将表面淬成马氏体组织。20号钢C曲 线一般很靠左侧，临界冷却速度要求很高，一般工业 条件很难达到。另外，低碳钢含碳量低，获得马氏体 强化效果也不明显。20号钢一般会利用其含碳量低， 塑韧性好的特点，将其表面渗碳处理，使得表面为高 碳，淬火后获得高碳马氏体，提高强度硬度，保留心 部的韧性。45钢一般不进行渗碳处理，因为 45钢为中碳， 再渗碳提高表面含碳量意义不大，而且心部的韧性也 不如20号钢号，因此，45钢一般采用表面淬火工艺。 3、确定下列钢件退火方法，并指出退火的目的及其退 火后的组织(1)经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度 冷轧钢板，存在加工硬化，硬度提高，为了消除加工 硬

29、化，采用再结晶退火组织为 F+P(2) ZG35钢的铸造齿轮去应力退火，消除铸造应力，组织：F+P(3)锻造过热的60钢锻坯完全退火，细化晶粒，改善力学性能，组织 F+P(4)改善T12钢切削加工性能球化退火，使Fe3c球化，降低硬度，组织：球状 P 4、说明直径10mm勺45钢试件在下列温度加热，保 温并水冷到室温获得的组织？加热温度水冷室温组织分析700 C ,F+P加热温度低于A1线，组织没有 变化760 C 5F+M加热温度在 A3-A1之间，属于 F+A两相区，水冷后F保留下来， A转变为M850 C ,M加热温度高于A3线，属于正常A 化状态，淬火后获得M1100 C粗大M加热温度

30、远高于A3,晶粒粗大， 淬火后为柏大M5、指出下列钢件正火的主要目的:20钢齿轮：提高硬度，以利切削加工。45钢小轴：最终热处理，获得屈氏体组织，保证使用 性能T12钢锂刀：为彻底消除网状渗碳体，在球化退火前 增加一次正火。六、工艺路线改错(1) 45 钢，小轴，硬度：20-25HRC锻造一一完全退火一一粗加工一一淬火+低温回火精加工改错：错误：淬火+低温回火，轴类零件，要求综合机械性能，硬度20-25HRC应该为淬火+高温回火(调质)(2) 65Mn钢，钢板弹簧，硬度：40HRC锻造一一球化退火一一粗加工一一淬火+高温回火 一一精加工改错：错误：(1)球化退火，球化退火适用于高碳钢，弹簧 钢

31、(亚共析)应采用完全退火。(2)淬火+高温回火，弹簧类零件，硬度 40HRC 应该为淬火+中温回火(3) T8钢，手工锯条，硬度：60HRC锻造一一完全退火一一粗加工一一调质处理一一精 加工改错：错误：(1)完全退火，完全退火适用于亚共析钢，T8 钢是工具钢(共共析)应采用球化退火。(2)调质处理适合于中碳钢，轴类零件，工具钢应 采用淬火+低温回火，以保证高硬度 60HRC(4) 20钢，汽车变速齿轮，表面硬度 HRC60心部硬 度 HRC25锻造一一完全退火一一粗加工一一调质处理一表面淬火+低温回火一精加工改错：(1)完全退火，20钢应该采用正火，提高硬度，保 证切削加工。(2) 20钢的汽

32、车变速齿轮，对表面的硬度和心部的 韧性要求都很高，应采用渗碳+淬火+低温回火工艺组 合。(5)40Cr,汽车半轴，轴颈硬度HRC60其余部分HEC25锻造一一球化退火一一粗加工一一渗碳，淬火，低温 回火精加工改错：(1)球化退火，40Cr钢是中碳合金钢(亚共析)因 采用完全退火(2)汽车半轴属于轴类零件，整体硬度要求 HEC25 属于调质范围，应采用：整体调质 +轴颈部分表面淬 火(HRC60 +低温回火工艺组合。交作业时间:习题七合金钢名词解释回火稳定性 二次硬化回火脆性 红硬性二、填空题1、按钢中合金元素的含量，可将合金钢分为（低合金 钢5%）（中合金钢5%-10% ）和（高合金钢10%）

33、三类。2、除了（Co）和（Al）外，几乎所有的合金元素都 是钢的Ms和Mf点（降低），因此，淬火后相同含碳量的合金钢比碳钢的 （残余奥氏体）增多，使钢的硬度下降。3、合金钢按照用途可分为（合金结构钢）（合金工具钢）和（特殊性能钢）。4、20CrMnTi是（合金渗碳钢）钢，Ti的作用是（细 化晶粒）,Cr和Mn的作用是（提高淬透性），热处理工艺是（正火，渗碳淬火低温回火）。5、W18Cr4V是（高速钢）钢，含碳量是（0.8-15%）, W的主要作用（保证红硬性），Cr的主要作用是（提 高淬透性，耐磨性），V的主要作用是（细化晶粒，提 高耐磨性）。热处理工艺是（正火，球化退火，淬火三次回火）， 最

34、终组织是（回火马氏体，碳化物，少量残余奥氏体，）6、金属材料中能有效阻碍位错运动的方法有 （细晶强 化）（固溶强化）（位错强化）和（第二相强化）四种，因而（马氏体） 相变和（回火）转变是工业上钢材强化最有效，最经 济的手段。8、钢的淬透性主要却决于（钢的C曲线位置）,钢的淬硬性主要取决于（钢的含碳量）。三、是非题1、调质钢的合金化主要是考虑提高其红硬性。（X）2、合金元素对钢的强化效果主要是固溶强化。（X）3、T8钢比T12钢和40钢有更好的淬透性和淬硬性。（X）4、高速钢反复锻造是为了打碎鱼骨状共晶莱氏体，使 其均匀分布在基体中。（，）5、18-4-1高速钢采用很高的淬火温度，其目的是使碳

35、化物尽可能多的溶入奥氏体中，从而提高钢的红硬性。四、选择题1、要制造直径25mm的螺栓，要求整个截面上具有良 好的综合机械性能，应选用（c）a. 45钢，正火处理b. 60Si2Mn ,淬火中温回火 c.40Cr,调质处理2、制造手工锯条，应选用（c）a. Cr12Mo,淬火，低温回火 b. 65Mn ,淬火中温回火c. T8,淬火，低温回火3、汽车，拖拉机的齿轮，要求表面高耐磨，中心良好 的强韧性，应选用（b ）a. 20钢，表面淬火，低温回火b. 20CrMnTi,渗碳淬火低温回火c. 40Cr,调质处理4、下列钢种中，采用球化退火为预先热处理的是 （d）a. 40Cr b. 60Si2M

36、n c. 16Mn d.GCr155、60Si2Mn的热处理工艺是（b）a.淬火，低温回火b.淬火中温回火c.淬火高温回火6、GCr15钢中Cr的平均含量是（c）a. 15%b.1.5%c.没有表示出来7、二次硬化属于（d ）a.固溶强化b.位错强化c.细晶强化 d.第二相强化交作业时间:习题八铸铁一、名词解释石墨化 变质（孕育）处理球化处理 石墨化退火二、填空题1、出口铸铁中碳主要以（Fe3c渗碳体）形式存在， 灰口铸铁中碳主要以（G石墨）形式存在。2、普通灰铸铁，可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石 墨的形态分别为（片）状，（团絮）状（球状）状和（ 蠕虫）状。3、铸铁的基体有 （F+P） （P

37、）和（F）三种。4、QT500-5牌号中，QT表示（球墨铸铁），数字500表示（抗拉强度大于500Mpa）,数字5表示 （延伸率为5%）。5、HT250是（灰口铸铁），250表示（最小抗拉强度 大于 250Mpa）。6、促进石墨化的元素有（C）和（Si ）,阻碍石墨化 的元素有（S）和（Mn）。7、铸铁的石墨化过程分为（液相到共晶阶段）（共晶到共析阶段之间）和（共析阶段）三个阶段。8、可锻铸铁的生产方法是先获得（共晶白口铸铁），然后进行（石墨化退火）。9、生产孕育（变质）铸铁选用 （含硅75%的硅铁） 作为孕育剂。10、生产球墨铸铁选用（镁或稀土镁合金）作为球化 剂。11、灰口铸铁的力学性能主

38、要却决于（石墨形态）。12、机架和机床床身应选用 （灰口）铸铁。13、影响石墨化的主要因素是 （化学成分）和（冷却 速度）。14、球墨铸铁的强度、塑性和韧性均较普通灰铸铁高， 这是因为（球状石墨对基体的割裂作用最小，应力集中小 ） 三、是非题1、铸铁可以经过热处理改变基体组织和石墨形态。（x ）2、可锻铸铁在高温时可以进行锻造加工。(x )3、可以通过球化退火使普通灰铸铁变成球墨铸铁。(X)4、球墨铸铁可以通过调质处理和等温淬火工艺提高其力学性能。(，)5、采用热处理方法，可以使灰铸铁的片状石墨细化， 从而提高力学性能。(x )6、铸铁可以通过再结晶退火使晶粒细化，从而提高力 学性能。(x )

39、7、灰铸铁的减震性能好。(，)四、选择题1、 铸铁石墨化过程的第一、第二和第三阶段完全进 行，其显微组织为(a) a, F+Gb,F+P+Gc. P+G2、铸铁石墨化过程的第一、第二完全进行，第三阶段 部分进行，其显微组织为(b) a, F+Gb.F+P+Gc, P+G3、铸铁石墨化过程的第一、第二完全进行，第三阶段 未进行，其显微组织为(c) a. F+Gb.F+P+Gc. P+G4、提高灰铸铁的耐磨性，应采用(c) a.整体淬火b.渗碳处理c.表面淬火5、普通灰铸铁的力学性能主要取决于(b) a.基体组织b.石墨的大小和分布c.石墨化程度6、现有下列铸铁，请按照用途选材a. QT600-2

40、b. HT250c.KTH350-10(1)机床床身(b) (2)汽车前后桥壳(c )(3)柴油机曲轴 (a.)7、灰口铸铁制造的磨床床身薄壁处出现出口组织，造成切削加工困难，解决办法是(c) a.改用球墨铸铁b.正火处理c.软化退火d.等温淬火交作业时间：习题九 有色金属及其合金一、名词解释固溶处理时效硬化铸造铝合金 巴氏合金二、选择题1、 ZChSnSb8-4 是(c.)a.铸造铝合金 b.铸造黄铜c.滑动轴承合金d.铸造青铜2、 5A06 (LF6)的(c.) a.铸造性能好 b.强度高 c.耐蚀性好d.时效强化效果好3、对于可热处理强化的铝合金，其热处理工艺为(d) a.淬火+低温回火

41、b.完全退火 c.水韧处理d.固溶+时效三、是非题1、铝合金都可以通过热处理予以强化。(x )2、 ZChSnSb8-4是在软基体上分布硬颗粒的滑动轴 承合金。(，)3、 若铝合金的晶粒粗大，可以重新加热予以细化。(X )交作业时间:习题十选材综合练习一、填空题1、尺寸较大（分度圆直径d>400-600mm,形状复杂 而不能锻造的齿轮可采用（铸钢）制造；在无润滑条件下工作的低速无冲击齿 轮可用（铸铁）制造；要求表面硬，心部强韧的重 载齿轮必须用（渗碳钢）制造。2、对承载不大，要求传递精度较高的机床齿轮， 通常 选用（调质）钢，经（调质，表面淬火低温回火）热处理制造。而对要 求表面硬度高，

42、耐磨性好，心部强韧性好的重载齿轮， 则通常选用（渗碳钢）钢，经（正火，渗碳淬火低温 回火）热处理制造。3、连杆螺栓工作条件繁重，要求较高的强度和较高的 冲击韧性，应选用（40Cr,调质）钢。4、木工刀具应选用（碳素工具）钢，进行（淬火低温 回火）热处理。二、改错题1、载重汽车变速箱齿轮选用20CrMnTi钢制造，其工 艺路线：下料一一铸造一一渗碳，淬火，低温回火一一机加 工退火喷丸磨齿改错：铸造：重要机械零件采用锻造制造毛坯退火：低碳钢采用正火提高硬度。正火位置应 该在锻造后，渗碳淬火低温回火之前。2、C618机床变速箱齿轮选用45钢制造，其工艺路线： 下料锻造 正火粗力口工调质精加工一一渗碳

43、，淬火一一精磨改错：正火：可采用完全退火渗碳，淬火：调质钢应采用表面淬火 +低温回火3、指出下列零件在选材和制定热处理技术条件中的错误，并提出改正意见(1)表面耐磨的凸轮，材料用45钢，热处理：淬火+低温回火，50-60HRC选材应为渗碳钢，20, 20Cr,经渗碳淬火低温回火后 可达到硬度要求。(2)小300mm要求良好综合机械性能的传动轴，材 料选用40Cr,热处理调质，硬度40-45HRC(j)300mmW动轴，尺寸较大，40Cr是低淬透性钢，应 选用高淬透性钢，调质后硬度高了，应为 HRC2驻右(3)弹簧(j)15mm材料45钢，热处理淬火，中温回火，50-55HRC弹簧：应选用弹簧钢，65Mn 60Si2Mn(4)转速低，表面耐磨及心部要求不高的齿轮， 选用45钢，热处理：渗碳，淬火，低温回火，58-62HRC45钢不适合渗碳，可改为：20钢，渗碳淬火低温回 火，但因为转速低，表面耐磨及心部要求不高的齿轮，可 采用45钢，正火(5)要求拉杆()70mm截面性能均匀，心部 bb>900Mpa材料选用40Cr,热处理调质，200-300HB 40Cr淬透性不足，应选用40CrMnM高淬透性钢 三、选择题1、C618机床变速箱齿轮工作转速较高，性能要求： 齿面硬度50-55HRC,齿心部硬度要求22-