工程材料第三章知识点

1、学习好资料 欢迎下载 工程材料 第三章 金属材料 一,名词说明； 合金钢 为了提高钢的性能,在铁碳合金中特意加入合金元素 所获得的钢 ； 回火稳固性 淬火钢在回火时,抗击强度,硬度下降的才能称为回火稳固性； 二次硬化 某些铁碳合金（如高速钢）须经 多次回火 后,才进一步提高其硬度；这种硬 化现象,称为二次硬化, 它是由于特别碳化物析出和（或）由于与奥氏体转变为马氏体或贝 氏体所致； 回火脆性 是指 淬火钢 回火后显现 韧性下降 的 现象 ；在 250-400 和 450-650 两个温度 区间回火后,钢的冲击韧性明显下降； 铸铁 碳的质量分数在 以上的铁碳合金 青铜 含铝,硅,铅,鈹,锰等的铜

2、基合金 黄铜 以锌为主要合金元素的铜合金； 调质 ：通常指淬火 +高温回火,以获得 回火索氏体 的热处理工艺； 二,填空题； 1,一些含有合金元素 Ni , Cr 和 Mn 的钢简洁产生 其次类回火脆性,为了排除其次类回火脆性,可接受同时含有合金元素 Mo 和 W 的钢； 2,合金元素中, 碳化物形成元素有 Fe , Mn , Cr , Mo 等； 3,除 Co , Al 外,几乎全部的合金元素都使 Ms,Mf 点下降,因此淬 火后相同碳质量分数的合金钢比碳钢残余奥氏体 少,使钢的硬度 变大 ； 4,促进晶粒长大的元素有 Mn , P 等； 5,按钢中合金元素含量,可将合金钢分为 低合金钢 ,

3、中合金钢 和 高合 金钢 三类； 6,合金钢中常用来提高淬透性的合金元素有 Cr , Mn , Ni , Si 和 B 五种,其中作用最大的是 Cr ； 7,20 钢是 优质碳素结构钢 ,可以制造 冲压件及焊接件 ； 8,20CrMnTi 钢是 中淬透性合金渗透钢 ,可以制造 汽车, 拖拉机上的 重要零件 ； 第 1 页,共 6 页9,9SiCr 是 学习好资料 欢迎下载 ； 冷作模具钢 ,可以制造 冷作模具 10,CrWMn 是 冷作模具钢 ,可以制造 冷作模具 ； 11,5CrMnMo 是 热作模具钢 ,可以制造 热锻模钢 ； 12,Cr12MoV 是 冷作模具钢 ,可以制造 冷作模具；

4、13,T12 是 碳素工具钢 ,可以制造 锉刀,挂刀等刃具 ； 14,16Mn 是 低合金高强度结构钢 ,可以制造 桥梁,船舶,车辆等结构钢 ； 15,40Cr 是 低淬透性 合金调质钢 ,可以制造 一般尺寸的重要零件 ； 16,60Si2Mn 是 合金弹簧钢 ,可以制造 汽车,拖拉机上的板簧和 螺旋弹簧 ； 17,GCr15 钢 铬弹簧钢 ,可以制造 冷冲模,量具,丝锥 等 ； 18,1Cr13 是 马氏体不锈钢 ,可以制造 韧性要求较高的紧固 件,叶片等 ； 19,1Cr18Ni9Ti 是 奥氏体不锈钢 ,可以制造 耐酸容器,抗磁外表, 医疗器械 ； 20,ZGMn13 是 高锰钢 ,可以

5、制造 车履带,铁轨分道叉 ； 21,20CrMnTi 是中淬透性 合金渗透钢, Cr,Mn 的主要作用是 提高淬透性 , Ti 的主要作用 是 阻碍渗碳时奥氏体晶粒长大；增加渗碳层,提高研磨性 , 热处理的工艺是 渗碳后直接淬火,再 低温回火 ； 22,W18Cr4V 是 高速 钢,碳质量分数是 0.73%0.83% ,W 的主 要作用是 提高热硬性 ,Cr 的主要作用是 提高淬透性 ,V 的主要 作用是 形成 VC,阻挡奥氏体晶粒长大 ；热处理工艺是 球化退火淬 火回火 ；最终组织是 回火马氏体 +碳化物 +少量残余奥氏体 ； 23,0Cr18Ni9Ti 是 奥氏体 钢,Cr,Ni 和 Ti

6、 的作用分别是 提高钢的耐 蚀性 , 形成稳固碳化物 和 防止晶间腐蚀 ； 24,灰口铸铁中碳主要以 石墨 的形式存在, 可用来制造 机床 床身 ,柴油机 汽缸 ； 25,可锻铸铁中石墨的形状为 团絮状 ,可用来制造 制造形状复杂, 承担冲击和振动载荷的零件,如汽车拖拉机的后桥外壳,管接头,低压阀门 等 ； 第 2 页,共 6 页学习好资料 欢迎下载 曲轴, 26, 球墨铸铁中石墨的形状为 球状 ,可用来制造 连杆,凸轮轴 ； 27, 蠕墨铸铁中石墨的形状为 蠕虫状 ,可用来制造高层建筑中 高压热交换器,内燃机汽缸和缸盖,汽缸套,钢锭模,液压阀等铸件 ； 28, 影响石墨化的主要因素 是 温度

7、和冷却速度 和 合金元 素 ； 29, 球墨铸铁的强度,塑性和韧性均较一般灰口铸铁高,这是由于 球墨铸铁 通过球化和孕育处理得到 球状石墨 ,有效地提高了铸铁的机械性能,特别 是提高了塑性和韧性 ； 30, HT200 牌号中“HT ”表示 灰口铸铁 ,数字“200”表示 最低抗拉强度 ； 31, 生产球墨铸铁选用 稀土镁 作为球化剂； 32, 铸铁按石墨形状可以分为 灰口铸铁 , 可锻铸铁 , 球墨铸铁 和 蠕墨铸铁 ,其中 球墨铸铁 强度最高； 四,是非题； 1,调质钢的合金化主要是考虑提高其红硬性； 2,T8 钢比 T12 和 40 钢有更好的淬透性和淬硬性； 3,奥氏体型不锈钢 可接受

8、加工硬化提高强度； 4,高速钢需要反复锻造是由于硬度高不易成形； 5,T8 钢与 20MnVB 相比,淬硬性和淬透性都较低； 6,18-4-1 高速钢接受很高温度淬火,其目的是使碳化物尽可能多地溶入奥氏体 中,从而提高钢的红硬性； 7,奥氏体不锈钢的热处 理工艺是淬火后低温回火处理； 只能以提高钢的耐腐蚀 性能进行热处理： 8,铸铁可以经过热处理转变基体组织和石墨形状； 只组织不形状 9,可锻铸铁在高温时可以进行锻造加工； 铁都不行锻,脆 第 3 页,共 6 页学习好资料 欢迎下载 10,石墨化的第三阶段不易进行； 11,可以通过球化退火使一般灰口铸铁 变成球墨铸铁； 12,球墨铸铁可通过调质

9、处理和等温淬火工艺提高其 机械性能； 13,5CrMnMo 和 W6Mo5Cr4V2 钢中 Mo 的作用相同； 14,5CrNiMo 和 W18Cr4V 钢中 Cr 的作用相同； 五,综合题； 1,说出 Q235A,15,45,65,T8,T12 等钢的种类,碳的碳质量分数,各举出 一个应用实例； 2,为什么低合金高强钢用锰作为主要的合金元素？ 3,试述渗碳钢和调质钢的合金化及热处理特点； 4,有两种高强螺栓,一种直径为 10 ,另一种直径为 30 ,都要求有较高的 综合机械性能： b 800MPa,ak600kj/ ；试问应选择什么材料及热处理工 艺？ 5,为什么合金弹簧钢以硅为重要的合金元

10、素？为什么要进行中温回火？ 6,轴承钢为什么要用铬钢？为什么对非金属夹杂限制特别严格？ 7,简述高速钢的成分,热处理和性能特点,并分析合金元素的作用； 成分特定： a.高碳 b 加入 Cr,Wo,V 等合金元素 合金元素的作用 :Cr 能提高淬透性； W,Mo 保证高的热硬性； V 能形成 VC ,硬度极高且颗粒细小, 分布均匀, 能大大提高钢的硬度和耐磨性； 热处理特点：球化退火机加工淬火低温回火 性能特点： a.高强度 b.高耐磨性 c.高热硬性 d.足够的塑性和韧性 8,W18Cr4V钢的 Ac 1+（3050）的常规方法来确定其淬火温度是多少？ 12201280 9,不锈钢的固溶处理与

11、稳固化处理的目的各是什么？ 固溶处理：获得单相奥氏体组织提高耐蚀性； 第 4 页,共 6 页学习好资料 欢迎下载 稳固化处理：排除晶界贫铬,防止了晶间腐蚀的产生； 10,试分析 20CrMnTi 钢和 1Cr18Ni9Ti 钢中的 Ti 的作用； 20CrMnTi 钢： Ti 的作用是 阻碍奥氏体晶粒长大 ； 1Cr18Ni9Ti 钢： Ti 的作用是 防止晶间腐蚀 ； 11,试分析合金元素 Cr 在 40Cr,GCr15,CrWMn , 1Cr18Ni9Ti,4Cr9Si2 等钢 中的作用； 40Cr：提高淬透性 GCr15：提高淬透性；形成合金渗碳体（ Fe, Cr）3C,呈细密,均匀 分

12、布,提高钢的耐磨性,特别是提高钢的疲乏强度； CrWMn ：形成难溶碳化合物,提高耐磨性； 1Cr18Ni9Ti ：铬在氧化性介质（如水蒸气,大气,海水,氧化性酸） 中极易钝化,生成致密的氧化膜,使钢的耐蚀性大大提高； 4Cr9Si2（耐热钢）：形成致密和稳固的尖晶石类型结构的氧化膜； 12,试就以下四个钢号： 20CrMnTi, 65,T8,40Cr 争辩如下问题： （ 1）在加热温度相同的情形下,比较其淬透性和淬硬性,并说明理由； （ 2）各种钢的用途,热处理工艺,最终的组织； 钢号 用途 热处理工艺 最终的组织 20CrMnTi 制造汽车,拖拉机 渗碳后直接淬火, 屈氏体 +回火马氏 中

13、的变速齿轮 再低温回火 体+少量铁素体 65 淬火+回火 制造弹簧 回火屈氏体 T8 制造各种刃具, 量具,模 具等 40Cr 制造汽车, 机床和其它机 淬 火 加 高 温 回 火 回火索氏体 器上的各种重要零件 热处理 13,要使球墨铸铁的基本组织为铁素体, 珠光体或下贝氏体, 工艺上应如何把握？ 通过热处理：退火,正火 14,有一灰口铸铁铸件, 经检查发觉石墨化不完全, 缘由,并提出访这一铸件完全石墨化的方法； 尚有渗碳体存在, 试分析其 第 5 页,共 6 页学习好资料 欢迎下载 缘由：化学成分把握不当, Mn 过多阻碍石墨化, Mn 溶于铁素体和渗碳体 中； 方法：添加促进石墨化的元素

14、 P 15,述石墨形状对铸铁性能的影响； 石墨形状对应力集中特别敏捷,片状石墨引起严肃应力集中； 16,试比较各类铸铁之间性能的优劣次序, 与钢相比较铸铁性能有什么优缺点？ 石墨形状对应力集中特别敏捷,片状石墨引起严肃应力集中； 因此灰铸铁的抗拉强度最低, 可锻铸铁的抗拉强度较高, 球墨铸铁的抗拉强 度最高； 17,为什么一般机器的支架,机床的床身常用灰口铸铁制造？ 1. 工艺问题：这些零件形状复杂 ,除铸造用其他方法难以得到毛坯 ,而灰口铸 铁具有特别优秀的铸造性能 .而钢的铸造性很差 . 2. 价格问题：廉价 18,铝硅合金为什么要接受变质处理？ 19,指出以下铜合金的类别, 用途：H80,H62,HPb63-3,HNi65-5 , QBe2； 20,定以下钢件的退火方法,并指出退火的目的及退火后的组织； （ 1）经冷却后的 15 钢板,要求降低硬度； （ 2） ZG35 的铸造齿轮； （ 3）