机械制造期中复习

第次业交）、常机工材料化组分几大？自主特是么提示按度塑等学能化稳性高性、学热等面性回答：机械工程中使用的材料常按化学组成分为四大类：金属材料、高分子材料、陶瓷材料和复合材料。材料金属材料高分子材料陶瓷材料复合材料

结合键金属键共价键和分子键离子键或共价键多种键复合

主要特征优：好的综合力学性能（强度和塑性等电性、导热性和工艺性能等，并呈特有的金属光泽。缺：特别高的温度以及特殊介质环境中于化学稳定性问题，一般金属材料难以胜任。优：有较高弹性、耐磨性、绝缘性蚀及重量等优良性能，而且易于成形。缺：热差，尺寸稳定性低，强度硬度低，易老化。优：点高、硬度高、化学稳定性高，具有耐高温、腐蚀、耐磨损、绝缘和热膨胀系数小的特点。缺：性大、不易加工成形。优：有单一材料所不具备的优异性能按需要进行人为设计、制造。缺：格昂贵、列种件钢可那硬度验测其度?车刀（制锉；—洛氏硬度；供货状的种钢材——用布氏硬度HBS或HBW硬质合刀；—用维氏硬度HV或氏硬度HRA；铝合金成；—用布氏硬度HBS或HBW耐磨工的面化。—用维氏硬度HV或氏硬度。、何晶具各异，多晶在般况不示各异？答因单晶体内各个方向上原子排列密度不同成原子间结合力不同因而表现出各向异性而晶体是由很多个单晶所组成在各个方向上的力相互抵消平衡因而表现各向同性。、属晶基规是么晶核形率成率到些素影？答：①金属结晶的基本规律是形核和核长大受到过冷度的影响，随着过冷度的增大，晶核的形成率和成长率都增大形成率的增长比成长率的增长快时来难熔杂质以及振动和搅拌的方法也会增大形核率。

第次作、铁合中要相哪个？个主的温应什？生的织什么它的能什特？答：铁碳合金相图中共有五个基本相，即液相L、铁素体相F、高温铁素体相、氏体相A渗碳体相Fe3C在水线（1148℃）发生共晶转变L4.3→。变产物为渗碳体基体上分布着一定形态、数量的奥氏体的机械混合物（共晶体莱氏体，以符号“Ld表，性能硬而脆。在℃）发生共析转变→F0.0218+Fe3C。转变产物为铁素体基上分布着一定数量、形态的渗碳体的机械混合物（共析体光体，以符表。珠光体的强度较高，塑性、韧性和硬度介于渗碳体和铁素体之间。、据碳图铁合进分类试析同碳金分室平组。答：由Fe相可将铁碳合金分为以下几：①工业纯铁wC，组为F+Fe3CIII亚共析钢：0.0218%<wC<0.77%，组织为②钢共钢：wC=0.77%组织为珠光体过共析钢：，组织为（状）亚共晶（白口）铸铁2.11%<wC<4.3%，组织Ld＇③（白口）铸铁共晶（白口）铸铁：wC=4.3%，组织为Ld(A+Fe3C)或＇过共晶（白口）铸铁4.3%<wC<6.69%，组为Ld+由F和两构成的铁碳合金的室温平衡组织，随着含碳量的增加其变化规律为：F（+少Fe3CIII）→P→P+（网状）→P+Fe3CII+Ld’→Ld→Ld随着含碳量的增加组组成发相应的变化，硬度增加，塑韧性降低；强度的变化是先增加后降低大在含碳量为0.9%为最大值合中组织的不同引起的性能差异很大，这与存在形式密切相关，当（体）构成片层状组时，合金的强度和硬度均随含碳量增加而增加，而当以状分布在晶界上，不仅使塑韧性降低，也使强度降低；当以大形态存在时（或Fe3CI韧和强度会大大降低。第次作业从铁碳图分中答（）碳量分的加硬、性增还减？答：随着含碳量的增加硬度增加塑性降低因为随含碳量增加Fe数量越来越多。（）共钢网渗体强、性影怎？答：对基体产生严重的脆化，使强度和塑性下降。（）有性白铁乎塑？答：钢是以塑韧的F为体，而白口铁是以硬脆的Fe3C为体，所以钢塑性，而白口铁几乎无塑性。（）个域点低哪区塑最？答：共晶白口铸铁熔点最低A区性最好。（）着质分的加强的化律答：随着碳质量分数的增加，强度增加，当含碳量大1%，由于网状二次渗碳体的出现，导致钢的强度下降。

根据相图说产下现象原：（1）白口铸比的度答：白口铸铁的含碳量高于钢（）室下含的钢强比碳1.2%的高答：因为在钢中当含碳量超过时，所析出的二次渗碳体在晶界形成续的网络状，使钢的脆性增加，导致强度下降。因此含碳的钢其强度比含碳的高。（）1100℃，碳0.4%的钢进锻，含4.0%的铁能造答：在1100℃时，含碳0.4%钢的组织为奥氏体，奥氏体的塑性很好，因此适合于锻造；含碳的生铁的组织中含有大量的渗碳体，渗碳体的硬度很高，不适合于锻造。（）轧件般铁（锌碳丝起机重却钢绳用60、65、等钢成答：绑轧物件的性能要求有很好的韧性，因此选用低碳钢有很好的塑韧性，镀锌低碳钢丝；而起重机吊重物用钢丝绳除要求有一定的强度有很高的弹性极限60、65、、钢有高的强度和高的弹性限。这样在吊重物时不会断裂。（）工T8，T10,T12等钢时锯钢费，条易钝答：T8，T10,T12属碳素工具钢，含碳量为0.8%1.0%1.2%，而钢中渗碳体含量高，钢的硬度较高；而10,20钢优质碳素结构钢，属于低碳钢，钢的硬度较低，因此钳工锯T8，T10,T12等料时比锯10,20钢费力，锯条容易磨钝。（）温氏的性珠体塑差答：因为低温莱氏体是由粗大、脆性的共晶Fe3C、和光体组成，因此比起单纯的珠光体来说，其塑性要差。3.同形和大的块碳金一是碳，块白铁用么简方可它们速别来答：将两块铁碳合金对敲，被敲出凹坑的是低碳钢。第次作1.

一批45钢试样（尺寸Φ15*10mm因其组织、晶粒大小不均匀，采用退火处理。拟采用以几种退火工艺（缓慢加热至700℃，保温足够时间，随炉却至室温；（2）缓慢加热至840℃，保温足够时间，随冷却至室；（3）缓慢加热至1100℃，保温足够时间随炉冷却至室温；问上述三工艺各得到何种组织若要得到大小均匀细小晶粒选何种工艺最合适？答）因其未达到退火温度加热时没有经过完全奥氏体化，故冷却后依然得到组织、晶粒大小不均匀的铁素体和珠光体。（2因其在退火温度范围内加热时全部转化为晶粒细小的奥氏体故冷却后得到组织、晶粒均匀细小的铁素体和珠光体。（3因其加热温度过高加热时奥氏体晶粒剧烈长大故冷却后得到晶粒粗大的铁素体和珠光体。要得到大小均匀的细小晶粒，选第二种工艺最合适。

2.明钢试（Φ经下列度加热保温并在水冷却得的室温组织：，，℃，1100℃。答：700℃：因为它没有达到相变温度，因此没有发生相变，组织为铁素体和珠光体。760℃：它的加热温度在Ac～Ac之间，因此组织为铁素体、马氏体和少量13残余奥氏体。840℃：它的加热温度Ac上，加热时全部转变为奥氏体，冷却后的组织3为马氏体和少量残余奥氏体。1100℃：因它的加热温度过高，加热时奥氏体晶粒粗化，淬火后得到粗片状马氏体和少量残余奥氏体。3.两个含碳为1.2%的碳薄试样分别加热和并保温同时间，使达到平衡状，然后大于V的冷却度至室。试：K（1）个温度热淬火后马体晶粒粗大？答;因为860加热温度高，加热时形成的奥氏体晶粒粗大，冷却后得到的马氏体晶粒较粗大。（2）个温度热淬火后马体含碳较多？答；因为加热温度℃已经超过了，此时碳化物全部溶于奥氏体中，奥氏ccm体中含碳量增加而奥氏体向马氏体转变是非扩散型转变所以冷却后马氏体含碳量较多。（3）个温度热淬火后未碳化物少？答：因为加热温度℃已经超过了，此时碳化物全部溶于奥氏体中，因此ccm加热淬火后未溶碳化物较少（4）认为哪温度加热淬后合适为什么？答：780℃加热淬火后合适。因为含碳量1.2%的碳钢属于过共析钢，过共析碳钢淬火加热温度+（30～50℃而℃在这个温度范围内，这时淬火1后的组织为均匀而细小的马氏体和颗粒状渗碳体及残余奥氏体的混合组织，使钢具有高的强度、硬度和耐磨性，而且也具有较好的韧性。

4、低碳钢轮和高碳钢轮各一，要求齿面有高的度和耐磨性应分别采用样的热处理并比较们在热处理组织与能上的差别答高碳钢齿轮应球化退火后进行感应加热淬火和低温回火热处理后沿齿廓组织为“较细小回火马氏体粒状碳化物+少量残余奥氏体内部仍为球化退火后的粒状珠光体。低碳钢齿轮应正火后进行渗碳然后进行淬火和低温回火热处理后表层为细小回火马氏体＋较多碳化物＋残余奥氏体有很高的硬度和耐磨性而心部保持低碳钢的高韧性及高塑性，也达到表硬心韧。总的来讲，两者相比，后者的性能较好于前者。第次作业1、谓渗碳？试分析此钢的用及性能特点热处理点，并列举典型钢种。答：渗钢指经渗碳、淬火和低温回火后使用的结构钢。用及能点用于受较大冲击负荷、同表面经受强烈摩擦磨损的零(如换档齿轮等)。经渗碳及淬、回火后，表硬内韧。热理点渗碳后淬火和低温回火，得具有高硬度、高耐磨性的高碳回火马氏体。典钢：淬透性、中淬透性20CrMnMo、20MnTiB高淬透性、、

何谓调钢？试分析类钢的途及性能特、热处特点，并列其典型钢种。答：调钢调质（淬火高温回火）后使用的中碳钢及碳合金钢。•用及能点高度（承受较大负荷）及高韧性（防止断裂事故）的重要零件（如机床主轴有好的综合力学性能。•热理调质淬火高温回火（～650℃•常典钢：淬透:45、40MnB中淬透性:35CrMo30CrMnSi高淬透性:40CrMnMo3、料库中有：35CrMoGCr15、60Si2Mn现要制锉刀、齿轮汽车板，请选用材，并说其热处理方及使用态下的组织答：锉刀T12，淬火、低温回火，回火马氏+细状碳化物；齿轮——35CrMo调质+高频淬火+低回火，回火马氏体；汽车板簧—60Si2Mn淬火、中温回火，回火屈氏体。

4、据下列件的性能要及技术件，试选择处理工方法。①钢机床主，其颈部分轴承接触，求耐磨52，硬化深。答：钢制机床主轴采用整体调质以及其轴颈部分高频表面感应加热淬火、低温回火。②20CrMnTi制汽车传动齿轮，求表面硬度高耐磨，～63HRC硬化层深。答：20CrMnTi制车传动齿轮采用表面渗碳、淬火和低温回火处理。③制作直为5mm的弹簧，求高弹性，～40HRC，火屈氏体组织。答：65Mn制直径为5mm的簧用淬火和中温回火处理5、出下列件应采用所材料中哪一种？并定热处方法。工件：车齿轮、镗镗杆、辆缓冲弹簧发动机杆螺栓、机床身、动机排阀门弹簧、来水管头、自行车架、电扇机壳。材料：40Cr4538CrMoAl、50CrVA16Mn、HT200、60Si2Mn、KTH300-06。答：汽车齿20CrMnTi，采用表面渗碳、淬火和温回火处理；镗床镗杆—38CrMoAl采用表面气体氮化处理；车辆缓冲弹—60Si2Mn，用淬火和中温回火处理；发动机连杆螺栓—40Cr，用调质处理；机床床身—HT200采用时效处；发动机排气阀门弹簧50CrVA，用淬火和中温回火处理；自来水管弯—KTH300-06采用火处理；自行车车架，处理（原轧制供货状态电风扇机壳，火处理。名解强：指材料在外力作用下抵抗塑性变形（永久变形）和断裂的能力。硬是量材料软硬程度的依据表征材料抵抗表面局部弹性变形塑性变形及破坏的能力。固体合金在固态下一种组元的晶格内溶解了另一种组元的原而形成的晶体相。机混物纯金属固溶体金属化合物这些合金的基本相按照固定比例构成的组织称为机械混合物。完退全火又称再结晶退火称