机械原理试卷5答案

1、题号一二三四五总成绩得分得分一填空题（共30分，每空1分）1Q235B是 碳素结构钢 钢，其中“B”表示： 质量级别为B 。2W18Cr4V是 高速钢，其合金元素的主要作用是：提高硬度、耐磨性、红硬性 。3. HT250中的“HT”代表： 灰铸铁 ，“250”的含义是： b250MPa 。416Mn是 低合金结构钢 钢，其碳的质量分数是 0.16% 。545钢（Ac1724，Ac3780）退火小试样经700 、750 、830 加热 保温，并在水中冷却得到的组织分别是： P+F ， F+M+Ar ， M+Ar ； 其硬度从大到小的顺序是： 830 750 700 。6马氏体（M）是碳溶于 -F

2、e 所形成的 过饱和间隙 固溶体。7. 过共析钢淬火加热温度越高，淬火后马氏体中含碳量越 高 ， 残余奥氏体的量越 多 。8贝氏体的显微组织形态主要有 B上 、 B下 两种，其中 B下 的综合性能好。 9不同成分的钢应采用不同的热处理工艺调整其切削加工性能。一般低碳钢宜采 用 正火 ，过共析成分的高碳钢宜采用 球化退火 。10共析钢加A形成过程包括： A晶核的形成 、 A晶核向F和Fe3C两侧长大 、 残余Fe3C的溶解 、 A的均匀化 。11渗碳钢在渗碳后缓慢冷却，由表面向心部的组织分布依次为： P+网状 Fe3C ， P ， P+F 。12金属结晶的必要条件是 必须有一定的过冷度 。13金

3、属的热加工与冷加工是按 再结晶温度 温度来划分的。14淬火临界冷却速度是： 钢获得马氏体的最小冷却速度 。 得分 二判断题（共10分，每小题1分）（正确 错误 ×， 答案填入表格）12345678910×××××1 渗碳体是钢中的强化相，所以钢的组织中渗碳体量越多，强度也越高。2 固溶体的强度和硬度比溶剂的强度和硬度高。3 细晶强化能同时提高钢的强度和韧性。4 在其他条件相同时，砂型铸造比金属型铸造的铸件晶粒更细。5铁碳合金平衡结晶时，只有成分在0.02%Wc 0.77%范位才能发生共析反应。6可以通过球化退火使普通灰铸铁变成球墨铸铁

4、。7在1100，含碳0.4%的钢能进行锻造，含碳4.0%的铸铁不能进行锻造。8金属材料的强度（s、b）、塑性（、）可通过拉伸试验来测定。9高速钢铸造后需要反复锻造是因为硬度高不易成形。10同一钢种，在相同的加热条件下，水冷比油冷的淬透性好，小件比大件的淬透 性好。得分 三单项选择题（共15分，每小题1分） （请将答案填入表格）123456789101112131415abbbbcbbcacbaac1碳溶入Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体，其晶格类型是： a.体心立方晶格 b . 面心立方晶格 c. 密排六方晶格2在铁碳合金相图中，碳在奥氏体中的最大溶解度点为 a. H（0.09%） b.E（2

5、.11%） c. P（0.02%）3晶体中的位错是一种： a. 点缺陷 b. 线缺陷 c. 面缺陷4表面淬火应采用： a. 低碳成分钢 b. 中碳成分钢 c.高碳成分钢 5钢中常存的有害杂质元素是： a. 锰和硅 b. 硫和磷 c. 硅和硫 6调质处理是指： a. 淬火+低温回火 b. 淬火+中温回火 c. 淬火+高温回火7消除加工硬化应采取的热处理工艺是： a.去应力退火 b.再结晶退火 c.球化退火 8下列各种钢中，淬透性最高的钢是：a. 45 b. T8 c.T12 9下列材料中，适合于制造机床床身、底座、箱体的是：a. KTH300-06 b. QT600-03 c. HT15010形

6、状简单的碳钢工件淬火时应选用 ： a. 单液淬火 b. 分级淬火 c. 等温淬火11检测淬火钢件的硬度一般采用： a . HBS b. HRB c. HRC12钢在淬火后获得M组织的粗细主要取决于： a. A的本质晶粒度 b. A的实际晶粒度 c. A的起始晶粒度 13灰铸铁的石墨形态是 a. 片状 b. 团絮状 c. 球状14下列零件与构件中选材不正确的是： a. 板牙用Q235 b. 汽车板簧用65Mn c. 热作模具用5CrMnMo15下列说法正确的是： a.可锻铸铁可以通过锻造成形 b.由于钢回火时的加热温度在A1以下，所以淬火钢回火时没有组织转变。 c.40Cr钢一种常用的合金结构钢

7、，具有良好的综合力学性能。得分 四综合分析题（共25分）1（4分）比较异同：   1) S回和S2) 热脆和冷脆答：1）相同点：都是F和 Fe3C的机械混合物 不同点： S回是等轴状F + 颗粒状Fe3C，与S相比具有较高的塑性和韧性2）相同点：都能使钢的韧性下降、脆性增加 不同点：热脆是由S引起的，高温下使钢的脆性增加的现象； 冷脆是由P引起的，室温下使钢的脆性增加的现象。 2（4分）某钢的连续冷却转变曲线如图所示，指出该钢按图中(a)、(b)、(c)、(d)速度冷却后得到的室温组织。答： (a)：M+Ar (b)：B+M+Ar (c)：F+B+M+Ar (d)：F+P3

8、（8分）试为下列零件选材，并选择热处理工艺。 （1）汽车齿轮；（2）机床主轴； （3） 滚动轴承；（4）铣刀 备选材料： 45、T8、65Mn、20CrMnTi、9SiCr、W18Cr4V、GCr15、Cr12MoV 。 答： （1）汽车齿轮：20CrMnTi，正火渗碳淬火+低温回火 （2）机床主轴：45，正火（或完全退火）调质表面淬火+低温回火 （3）滚动轴承：GCr15，球化退火淬火+低温回火 （4）铣刀：W18Cr4V，退火高温淬火+560三次回火4（9分） 用T12钢制造一形状简单的工具，锻后发现有严重的网状Fe3C同时硬度较高，不便于下一道切削加工工序，该工具最后要求硬度大于60HR

9、C。要求： （1）设计热处理工序，并说明其作用。 （2）制定热处理工艺参数并画出工艺曲线，指出其在使用状态下的显微组织。答：（1）热处理工序：正火 球化退火（机加工） 淬火 + 低温回火热处理工序的作用：1) 正火：消除锻造应力、消除网状渗碳体； 2) 球化退火：使 Fe3C球化，降低硬度便于加工，为淬火做准备；3) 淬火+低温回火：提高工具硬度和耐磨性。（2）热处理工艺曲线：AC1+3050 AC1+2030 Accm+3050 空 冷 炉 水150250 冷 冷 正火 球化退火淬火 空冷低温回火 使用状态下组织：回火马氏体得分五 （20分）FeFe3C亚稳平衡相图如图，要求：1（4分）填写各相区组织2（6分）标注出A1、A3和Acm线的位置并说明其含义；3（4分）说明S、C点的意义，并写出共析、共晶反应式；4（6分）分析T10钢从液态缓冷至室温的平衡结晶过程，绘出室温平衡组织示意图（标明组织组分），并用杠杆定律计算其室温平衡组织相对量。 P答：1答案如上图2A1、A3和Acm线的位置分别是： P