机械工程材料试卷1答案

1、机械工程材料试卷（一）答案一：名词解释晶胞：完全反应晶格几何特征的最小单元。固溶体：组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的，且结构与组元之一（溶 剂）相同的固相。回复：变形后的金属在较低温度进行加热，会发生回复过程。由于加热温 度不高，只是品粒内部位错、空位、间隙原子等缺陷通过移动、复合消失 而大大减少。此时光学组织未发生改变。奥氏体的本质品粒度：奥氏体品粒长大的倾向性。钢加热到930C10C、 保温8小时、冷却后测得的品粒度叫本质品粒度。淬火临界冷却速度：获得全部马氏体的最小速度。二：填空（共20小题，每空1分，共35分）绝大多数金属具有体心立方、面心立方、和密排立方 三种类型，a -Fe是

2、体心立方类型，其实际原子数为宣。 晶体缺陷有点缺陷、线缺陷、和面缺陷 。固溶体按溶质原子在晶格位置分为置换固溶体、间隙固溶体。铸造时常选用 接近共晶成分（接近共晶成分、单相固溶体）的合金。金属的塑性变形对金属的组织与性能的影响 晶粒沿变形方向拉长，性能 趋于各向异性、品粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化、 织构现象的产 生。 用下述三种方法制成齿轮，C 种方法较为理想。（A）用厚钢板切出圆饼，再加工成齿轮；（B）由粗钢棒切下圆饼，再加工成齿轮；（C）由圆棒锻成圆饼，再加工成齿轮。 金属铸件否（能、否）通过再结晶退火来细化晶粒。 疲劳断裂的特点有应力低于抗拉极限也会脆断、断口呈粗糙带和光滑 带、

3、塑性很好的材料也会脆断。钢中含硫量过高的最大危害是造成热脆 。珠光体类型的组织有粗珠光体、索氏体、屈氏体。正火和退火的主要区别是退火获得平衡组织；正火获得珠光体组织淬火发生变形和开裂的原因是淬火后造成很大的热应力和组织应力甲、乙两厂生产同一批零件，材料均选用45钢，甲厂采用正火，乙厂采 用调质，都达到硬度要求。甲、乙两厂产品的组织各是 铁素体+珠光体、一回 火索氏体。40Cr，GCr15，20CrMo，60Si2Mn中适合制造轴类零件的钢为 40Cr 齿轮氮化后否 （能、否）进行切削加工。用T12钢制造车刀，在切削加工前进行的预备热处理为正火球化退火 。量具钢加工工艺中，在切削加工之后淬火处理

4、之前可能的热处理工序为 调质（退火、调质、回火）。 耐磨钢的耐磨原理是加工硬化。灰口铸铁铸件薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难采取的热处理措施为高温退火。 在牌号HT100、KT30-6、QT40-7中属于球墨铸铁的是 QT40-7三：填图（共2小题，第一题10分，第二题5分）在Fe-Fe3C相图中指出A、B、C、D各是什么相区？写出共析反应式并指 出45、T8、T12钢的室温组织。十温度解：A： y、B： L+y、C： a +y、D： y + 二次渗碳体共析反应式：Y s 一a p +Fe3C45钢的室温组织：a +PT8钢的室温组织：PT12钢的室温组织：P +二次Fe3C400 -2.

5、 T12钢加热到Ac1以上，用下图的各种方法冷却，分析其所得到的组织。500 -300 -200解：800700T 600-1001 101 102 103 104 105a M + A + Fe3C b B 下 + M +A + Fe3Cc B 下 + Fe3C四：简答(共7小题，每题5分，共35分)1.如果其他条件相同，试比较在下列铸造条件下铸件晶粒的大小：金属模浇注与砂模浇注；变质处理与不变质处理；铸成薄件与铸成厚件；浇注时采用震动与不采用震动。1.解：金属模浇注比砂模浇注铸件品粒细；变质处理比不变质处理品粒细; 铸成薄件比铸成厚件铸件品粒细；浇注时采用震动比不采用震动品粒细。计算含碳量

6、为0.4 %的亚共折钢在室温下组织组成物的相对重量。解：组织组成物：F % = (0.77 - 0.4) / (0.77 -0.0218)X 100 % r 49 %P % = 1 - F % r 1 - 49 % = 51 %现要求用20钢采取渗碳方法制造齿轮，其加工路线为：锻造一预备热处 理一切削加工一最终热处理一喷丸一精磨。试写出各热处理工艺名称，并解 释其目的和所获得的显微组织。解：预备热处理：正火，提高硬度改善切削加工性能。组织为铁素体+珠光 体。最终热处理：渗碳+淬火+低温回火，获得表面硬，心部韧的特性。组 织表层：回火马氏体+碳化物+残余奥氏体。心部：低C的回火马氏体。W18Cr

7、4V钢的Ac1约为820C，若以一般工具钢Ac1+ 3050C的常规方 法来确定其淬火加热温度，最终热处理后能否达到高速切削工具所要求的性 能？为什么？其实际淬火温度是多少？ W18Cr4V钢刀具在正常淬火后为什么 要进行560C三次回火？解：若以Ac1+ 3050C确定其淬火加热温度，合金元素不能充分溶入A，热 硬性不能有效提高，所以不能达到高速切削工具所要求的性能。实际淬火温 度是12701280C。进行560C三次回火的目的是，减少残余A的含量，提 高硬度。5 .试分析合金元素Cr在40 Cr、1Cr13和1Cr18Ni9Ti中的作用解：Cr在40Cr作用：提高淬透性；Cr在1Cr13作用：提高a的电极电位，形成氧化物保护膜，以获得马氏体不锈钢；Cr在1Cr18Ni9Ti作用：形成氧化 物保护膜，提高获得奥氏体不锈钢的耐化学腐蚀性。试就下列四个钢号：20CrMnTi，65, T8, 40Cr在加热温度相同的情况下， 比较其淬透性和淬硬性，并说明理由。解：淬透性：通常合金含量高则淬透性好，碳钢中共析钢淬透性最好。淬硬性：含碳量高则淬硬性好。材料淬透性淬硬性20CrMnTi最好最差65最差次好T8次差最好40Cr次好次