简答重理工库

1、重理工资料库简答题1、写出下列零件的淬火及回火温度，并说明回火后所得到的组织。（10分）1、45钢制作的轴（要求综合机械性能好）调质处理：淬火（850），回火（600）得到回火索氏体（或S回）2、T12钢制作的锉刀正火（920）+球化退火（780）+淬火（750）+回火或低温回火（200）得到回火马氏体（或M回）+少量粒状渗碳体（Fe3C粒）2、说出产生下列现象的原因：（每题5分，共15分）(1) 在室温下，含碳0.8%的钢其强度比含碳1.2%的钢高过1.因为在钢中当含碳量超0%时，所析出的二次渗碳体在晶界形成连续的网络状使钢的脆性增加，导致强度下降（2）在1100，含碳0.4%的钢能进行锻造

2、，含碳4.0%的铸铁不能进行锻造。在1100，含碳0.4%的钢的组织为奥氏体组织，塑性好，因此适于锻造，含碳4.0%的铸铁的组织中含有大量的渗碳体，渗碳体的硬度很高，不适于锻造。（3）、用一冷拔钢丝绳吊装一大型工件入炉，并随工件一起加热到1000保温，保温后再次吊装工件时，钢丝绳发生断裂答：由于冷拔钢丝在生产过程中受到挤压作用产生了加工硬化（2分）使钢丝本身具有一定的强度和硬度，那么再吊重物时才有足够的强度，当将钢丝绳和工件放置在1000炉内进行加热和保温后，等于对钢丝绳进行了回复和再结晶处理（2分），所以使钢丝绳的性能大大下降，所以再吊重物时发生断裂。3、常见铸铁有哪几种?其组织有何特点？（

3、5分）答：1）、常见铸铁：灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁。2）、灰口铸铁：P基体+G片 F基体+G片(F+P)基体+G片可锻铸铁：P基体+G絮状 P基体+G絮状球墨铸铁：P基体+G球状F基体+ G球状蠕墨铸铁：P基体+G蠕虫F基体+ G蠕虫(F+P)基体+ G蠕虫4、退火的目的是什么？（5分）1、调整硬度以便进行切削加工。2、消除残余内应力，减少工件在后续加工中的变形和开裂。3、细化晶粒，改善组织，提高力学性能。4、为最终热处理做好组织准备 5、说出下列钢号的含义？并举例说明每一钢号的典型用途。Q235，20，45，T8A，40Cr，GCr15， 60Si2Mn , W18Cr4V ,

4、 HT200 答：Q235为含碳量低的屈服强度为235的碳素结构钢，主要用于结构件、钢板、螺栓、螺母、铆钉等20为含碳量为0.2%的优质碳素结构钢，强度、硬度低，韧性塑性好，主要用来做冲压件、锻造件、焊接件、和渗碳件，用做齿轮、销钉、小轴、螺母等。45：为含碳量为0.45%的优质碳素结构钢综合力学性能好，主要用于制造齿轮轴件，如曲轴，传动轴，连杆。T8A：含碳量为0.8%左右的优质碳素工具钢.其承受冲击、韧性较好，硬度适当，可用作扁铲、手钳、大锤、木工工肯等。GCr15：为含碳量为1.5%左右、含Cr量为1.5%左右的滚动轴承钢，主要用天各种滚动体，壁厚12，外径250的轴承套，模具，精密量具

5、等。60Si2Mn：含碳量为0.6%左右、含Si为2%左右、含Mn为1.5%左右的弹簧钢，主要用于汽车、拖拉机、机车的板簧、螺旋弹簧、汽缸安全阀簧、等。W18Cr4V：含W量为18%左右、含Cr量为4%左右含V量小于1.5%的高速工具钢。主要用于高速切削车刀、钻头、铣刀、板牙、丝锥、等。HT200最低抗拉强度为200MPa的灰铁。6、下列零件应采用何种材料和最终热处理方法比较适合？零件名称锉 刀 沙发弹簧 汽车变速箱齿轮 机床床身 桥 梁材料 T12 60Si2Mn 20CrMnTi HT230 Q345终热处理 淬火加低温回火 淬火+中温回火 渗碳后淬火+低温回火 退火+表面淬火 热扎空冷7

6、、一车床主轴（ 15mm ）承受中等载荷，要求轴颈部位的硬度为 5055HRC，其余地方要求具有良好的综合力学性能，硬度为2024HRC。回答下列问题： 1.该轴选用下列材料中的哪种材料制作较为合适，为什么？（20Cr、20CrMnTi、40CrNiMo、45、60Si2Mn） 答：选择 45 钢 。理由： 45 钢经 调质处理 具有优良的综合机械性能， 轴颈 经表面淬火后表面硬度能达到要求。2.初步拟定零件轴的加工工艺路线。 下料锻造正火粗加工调质精加工 表面淬火 +低温回火磨削3.指出在加工路线中每步热处理的作用答： 1.正火能 调整硬度便于机加工，为淬火作准备。 2.调质能获得优良的综合

7、机械性能。 3.表面淬火 + 低温回火能提高表面硬度和耐磨性 8.简述奥氏体晶粒对钢在室温下组织和性能的影响。答：奥氏体晶粒细小时，冷却后转变产物的组织也细小，其强度与塑性韧性都较高，冷脆转变温度也较低；反之，粗大的奥氏体晶粒，冷却转变后仍获得粗晶粒组织，使钢的力学性能（特别是冲击韧性）降低，甚至在淬火时发生变形、开裂。9.简述回火的目的。答：回火的目的是：（1）降低零件脆性，消除或降低内应力；（2）获得所要求的力学性能；（3）稳定尺寸；（4）改善加工性。10.何谓碳钢中的铁素体、渗碳体、珠光体？他们的力学性能各有何特点？答：铁素体碳在-Fe中的间隙固溶体，软而韧。  &#

8、160;                   渗碳体碳与铁形成的间隙化合物，硬而脆。                        珠光体铁素体与渗碳体形成的层片状交替排

9、列的机械混合物，良好的综合力学性能。11、什么是金属的力学性能？金属的力学性能主要包括哪些方面？ 材料在一定温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。材料的常规力学性能指标主要包括强度、硬度、塑性和韧性等。12、什么是钢的热处理？常用热处理方法有哪几种？ 通过对钢件作一定条件的加热、保温和冷却，从而改变整体或表层的组织，获得所需的性能。常用热处理方法有：退火、正火、淬火和回火。13、钢按化学成分可分为哪几类？ 钢按化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。其中，碳素钢按含碳量的多少分低碳钢、中碳钢、高碳钢；合金钢按合金元素种类分锰钢、铬钢、硼钢、铬镍钢、硅锰钢，按合金元素含量的多

10、少分低合金钢、中合金钢、高合金钢。14、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁在组织上的根本区别是什么？ 四种材料的在组织上的根本区别是铸铁中的石墨的形态不同（形状、大小、数量、分布等），灰铸铁的石墨是片状，球墨铸铁的石墨是球状，可锻铸铁的石墨是团状，蠕墨铸铁的石墨是虫状。15、硬质合金的主要组成是什么？常用硬质合金分哪几类？各有何主要应用？ 硬质合金的主要组成是难熔金属碳化物和粘结金属。常用硬质合金分为钨钴类硬质合金(代号YG)和钨钴钛类硬质合金(代号YT) 两种。YG合金多用于加工产生断续切屑的的脆性材料(如铸铁)，YT合金多用于加工产生连续切屑的韧性材料，特别是高速切削钢件。16、影响金属

11、结晶过程的主要因素是什么？答：晶核形核率和长大率17、何谓金属的同素异构转变？并以纯铁来说明。答：有些物质在固态下其晶格类型会随温度变化而发生变化，这种现象称为同素异构转变。纯铁在固态下的冷却过程中有两次晶体结构变化：d-Fe g-Fe a-Fed-Fe、-Fe、-Fe是铁在不同温度下的同素异构体，其中d-Fe和-Fe都是体心立方晶格，分别存在于熔点到1394之间及912以下，-Fe是面心立方晶格，存在于1394到912之间。18、试述晶粒大小对其机械性能有何影响？答：常温下，晶粒越细，晶界面积越大，因而金属强度、硬度越高，同时塑性、韧性越好。高温下，晶界呈黏滞状态，在外力作用下易产生滑动和迁

12、移，因而细晶粒无益，但晶粒太粗，易产生应力集中。因而高温下晶粒过粗、过细都不好19、指出下列工件正火的主要作用及正火后的组织。（1）20CrMnTi制造传动齿轮 （2）T12钢制造铣刀 答：调整硬度，便于切削加工；细化晶粒，为淬火作准备；消除残余内应力。正火后组织为F和S.正火是为了消除网状二次渗碳体，为球化退火做组织准备，同时正火可增加珠光体量并细化晶粒，提高强度、硬度和塑性，并作为最终热处理。正火后组织为索氏体。20、用45钢制造主轴，其加工工艺的路线为：下料锻造退火粗加工调质处理试问：（1）调质处理的作用。（2）调质处理加热温度范围。答：调制处理可以使材料具有良好的综合力学性能，在保持较

13、高强度的同时，具有良好的塑性和韧性。50065021、 热处理的目是什么？有哪些基本类型？答：目的是改变钢的组织结构，从而获得所需要的性能。根据加热、冷却方式及钢组织性能变化特点的不同，可分为下面几类：普通热处理。退火、正火、淬火和回火。表面热处理。表面淬火和化学热处理。其他热处理。真空热处理、形变热处理、控制气氛热处理、激光热处理等。根据零件生产过程中所处的位置和作用，又可分为预备热处理与最终热处理。22、简述过冷奥氏体等温转变组织的名称及其性能。答：随过冷度不同，过冷奥氏体将发生3种类型转变，即珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变。珠光体转变根据片层厚薄不同可细分为珠光体、索氏体和托氏体。片

14、间距越小，钢的强度、硬度越高，同时塑性和韧性略有改善。贝氏体转变根据组织形态不同，分为上贝氏体和下贝氏体。上贝氏体强度与塑性都较低，而下贝氏体除了强度和硬度较高外，塑性、韧性也较好，即具有良好的综合力学性能。马氏体根据组织形态可分为板条状和针状两大类，高硬度是马氏体性能的主要特点，含碳量增加硬度也提高。23、氮化处理与渗碳处理相比有哪些特点。答：与渗碳相比，渗氮的特点是：渗氮件表面硬度高（10002000HV）,耐磨性高，具有高的热硬性。渗氮件疲劳硬度高。渗氮件变形小。渗氮件耐蚀性好。24、什么叫退火？其主要目的是什么？答：将钢加热至适当温度保温，然后缓慢冷却（炉冷）的热处理工艺叫做退火。其主

15、要目的有：调整硬度，便于切削加工；消除残余内应力，防止在后续加工或热处理中发生变形或开裂；细化晶粒，提高力学性能，或未最终热处理作组织准备。25、什么叫回火？淬火钢为什么要进行回火处理？答：回火是将淬火钢加热到A1以下某温度保温后再冷却的热处理工艺。为避免淬火件在放置过程中发生变形或开裂，钢件经淬火后应及时进行回火。26、什么叫淬火？其主要目的是什么？答：淬火是将钢加热到临界点以上，保温后以大于VK的速度冷却，使奥氏体转变为马氏体的热处理工艺。其目的就是为了获得马氏体，提高钢的力学性能。27、淬火钢采用低温或高温回火各获得什么组织？其主要应用在什么场合？答：获得回火马氏体或回火索氏体。低温回火

16、主要用于处理各种工具、模具、轴承及经渗碳和表面淬火的工件；高温回火可用于各种重要结构件如连杆、轴、齿轮等的处理，也可作为某些要求较高的精密零件、量具等的预备热处理。28、指出过共析钢淬火加热温度的范围，并说明其理由。答：温度范围是Ac1(3060）。过共析钢由于退火前经过球化退火，因此淬火后组织为细马氏体加颗粒状渗碳体和少量残余奥氏体。分散分布的颗粒状渗碳体对提高钢的硬度和耐磨性有利。如果将过共析钢加热到以上，则由于奥氏体晶粒粗大、含碳量提高，使淬火后马氏体晶粒也粗大，且残余奥氏体量增多，这使钢的硬度、耐磨性下降，脆性和变形开裂倾向增加。29、球化退火的目的是什么？主要应用在什么场合？答：球化

17、退火的目的在于降低硬度，改善切削加工性能，并为后续热处理作组织准备。主要用于共析钢和过共析钢。30、用10钢制作一要求耐磨的小轴(直径为20 mm),其工艺路线为:下料-锻造-正火-机加工-渗碳-淬火-低温回火-磨加工。说明各热处理工序的目的及使用状态下的组织。答：正火是为了调整工件硬度，便于切削加工，同时可以细化晶粒，为淬火作准备，还可以消除残余内应力；渗碳可以提高工件表面硬度、耐磨性及疲劳强度，同时可以保持心部良好的韧性和塑性；淬火是为了提高钢的力学性能；低温回火则可以保持淬火后高硬度、高耐磨性的同时，降低内应力，提高韧性。31、为什么钳工锯 T10，T12 等钢料时比锯 10，20 钢费力，锯条容易磨钝？答：T10,T12属于碳素工具钢，含碳量为1.0%，1.2%，因而钢中渗碳体含量高，钢的硬度较高；而10,20钢为优质碳素结构钢，属于低碳钢，钢的硬度较低，因此钳工锯T10,T12 等钢料时比锯 10,20 钢费力，锯条容易磨钝。32、奥氏体不锈钢的晶间腐蚀是怎样产生的？如何防止？奥氏体不锈钢在约600 ºC工作时，从A体晶界析出Cr23C6碳化物，造成晶界附近基体贫铬，当贫铬区含铬量低于12%时，电位显著下降，造成晶间腐蚀。使钢的强度和塑性急剧下降。（3分）防止晶间腐蚀的方法：1）降低钢的含碳量，以尽可能少的形成Cr23C6。（1分）2）在钢中加入强