(完整版)機械工程材料習(xí)題集答案

1、第 1 章 材料的性能一、選擇題1.表示金屬材料屈服強度的符號是（B ） A. B. sC.bD. -12.表示金屬材料彈性極限的符號是（A ） A. e B. sC.bD. -13.在測量薄片工件的硬度時，常用的硬度測試方法的表示符號是（B ） A.HB B.HRC C.HV D.HS4.金屬材料在載荷作用下抵抗變形和破壞的能力叫（A ）A. 強度 B. 硬度 C. 塑性 D.彈性二、填空1.金屬材料的機械性能是指在載荷作用下其抵抗（變形）或（破壞）的能力。2. 金屬塑性的指標主要有（伸長率）和（斷面收縮率）兩種。3. 低碳鋼拉伸試驗的過程可以分為彈性變形、（塑性變形）和（斷裂）三個階段。4

2、. 常用測定硬度的方法有（布氏硬度測試法）、（洛氏硬度測試法）和維氏硬度測試法。5. 疲勞強度是表示材料經(jīng)（無數(shù)次應(yīng)力循環(huán)）作用而（不發(fā)生斷裂時）的最大應(yīng)力值。三、是非題1.用布氏硬度測量硬度時，壓頭為鋼球，用符號HBS表示。是2.用布氏硬度測量硬度時，壓頭為硬質(zhì)合金球，用符號HBW表示。是3. 金屬材料的機械性能可以理解為金屬材料的失效抗力。四、改正題1.疲勞強度是表示在沖擊載荷作用下而不致引起斷裂的最大應(yīng)力。將沖擊載荷改成交變載荷2.滲碳件經(jīng)淬火處理后用HB硬度計測量表層硬度 。將 HB改成 HR3.受沖擊載荷作用的工件，考慮機械性能的指標主要是疲勞強度。將疲勞強度改成沖擊韌性4.衡量材料

3、的塑性的指標主要有伸長率和沖擊韌性。將沖擊韌性改成斷面收縮率5.沖擊韌性是指金屬材料在載荷作用下抵抗破壞的能力。將載荷改成沖擊載荷五、簡答題1. 說明下列機械性能指標符合所表示的意思：s、 0.2 、 HRC、 -1 、 b、 5、 HBS。 s:屈服強度 0.2 ：條件屈服強度HRC：洛氏硬度（壓頭為金剛石圓錐） -1 :疲勞極限 b:抗拉強度 5： l 0=5d0 時的伸長率（l 0=5.65 s01/2 ）HBS:布氏硬度（壓頭為鋼球）第 2 章 材料的結(jié)構(gòu)一、選擇題1.每個體心立方晶胞中包含有（B）個原子A.1B.2C.3D.42.每個面心立方晶胞中包含有（C）個原子A.1B.2C.3

4、D.43.屬于面心立方晶格的金屬有（C）A. -Fe, 銅 B. -Fe, 釩 C. -Fe, 銅 D. -Fe, 釩4.屬于體心立方晶格的金屬有（B）A. -Fe, 鋁 B. -Fe, 鉻 C. -Fe, 鋁 D. -Fe, 鉻5.在晶體缺陷中，屬于點缺陷的有（A）A.間隙原子 B. 位錯 C. 晶界 D. 縮孔6. 在立方晶系中 , 指數(shù)相同的晶面和晶向 (B)A. 相互平行B. 相互垂直 C. 相互重疊D. 毫無關(guān)聯(lián)17. 在面心立方晶格中 , 原子密度最大的晶面是 (C)A.(100) B.(110) C.(111) D.(122)二、是非題1.金屬或合金中, 凡成分相同、結(jié)構(gòu)相同，并

5、與其他部分有界面分開的均勻組成部分稱為相。是2. 在體心立方晶格中，原子排列最密的方向111 垂直于原子排列最密的晶面（ 110）。 非（指數(shù)相同才會相互垂直）3. 單晶體具有各向同性， 多晶體具有各向異性。非（晶體具有各向異性， 非晶體具有各向同性）4晶體的配位數(shù)越大，其致密度也越高。是三、填空題1.一切固態(tài)物質(zhì)可以分為（晶體）與（非晶體）兩大類。2. 晶體缺陷主要可分為（點缺陷）, （線缺陷）和面缺陷三類。3.晶體缺陷中的點缺陷除了置換原子還有（間隙原子）和（空位）。4.面缺陷主要指的是（晶界）和（亞晶界）；最常見的線缺陷有（刃型位錯）和（螺型位錯）。5.每個面心立方晶胞在晶核中實際含有（

6、4 ）原子，致密度為（0.74），原子半徑為（ 2?a/4 ）。6.每個體心立方晶胞在晶核中實際含有（2 ）原子，致密度為（0.68），原子半徑為（ 3?a/4 ）。7.每個密排六方晶胞在晶核中實際含有（6 ）原子，致密度為（0.74），原子半徑為（a/2 ）。四、解釋下列現(xiàn)象1. 金屬一般都是良導(dǎo)體，而非金屬一般為絕緣體。2實際金屬都是多晶體結(jié)構(gòu)。第 3 章 材料的凝固A 純金屬的結(jié)晶一、 是非題1.物質(zhì)從液體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w狀態(tài)的過程稱為結(jié)晶。非( 稱為凝固 )2.金屬結(jié)晶后晶體結(jié)構(gòu)不再發(fā)生變化。非3.在金屬的結(jié)晶中，隨著過冷度的增大，晶核的形核率N 和長大率 G都增大，在N/G 增大的情況

7、下晶粒細化。是4. 液態(tài)金屬結(jié)晶時的冷卻速度越快，過冷度就越大，形核率和長大率都增大，故晶粒就粗大。非（晶粒都會細化）5. 液態(tài)金屬冷卻到結(jié)晶溫度時，液態(tài)金屬中立即就有固態(tài)金屬結(jié)晶出來。非（要到理論結(jié)晶溫度以下才會有）二、 填空題1. 隨著過冷度的增大，晶核形核率N（增大），長大率 G（增大）。2. 細化晶粒的主要方法有（a、控制過冷度b 、變質(zhì)處理c 、振動、攪拌） 。3. 純鐵在 1200時晶體結(jié)構(gòu)為（ -Fe），在 800時晶體結(jié)構(gòu)為（ -Fe ）。三、改正題1. 金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變同樣是通過金屬原子的重新排列來完成的，故稱其為再結(jié)晶。2. 在一般情況下，金屬結(jié)晶后晶粒越細小，則其強度越

8、好，而塑性和韌性越差。將差改成好2四、簡答題1. 影響金屬結(jié)晶過程的主要因素是什么？答：晶核形核率和長大率2. 何謂金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變？并以純鐵來說明。答：有些物質(zhì)在固態(tài)下其晶格類型會隨溫度變化而發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。純鐵在固態(tài)下的冷卻過程中有兩次晶體結(jié)構(gòu)變化：-Fe?-Fe?-Fe-Fe 、 -Fe 、 -Fe是鐵在不同溫度下的同素異構(gòu)體，其中-Fe 和 -Fe 都是體心立方晶格，分別存在于熔點到1394之間及 912以下， -Fe 是面心立方晶格，存在于1394到 912之間。3. 試述晶粒大小對其機械性能有何影響？答：常溫下，晶粒越細，晶界面積越大，因而金屬強度、硬度越高，

9、同時塑性、韌性越好。高溫下，晶界呈黏滯狀態(tài)，在外力作用下易產(chǎn)生滑動和遷移，因而細晶粒無益，但晶粒太粗，易產(chǎn)生應(yīng)力集中。因而高溫下晶粒過粗、過細都不好。B 合金的結(jié)晶一、 填空題1.根據(jù)溶質(zhì)原子在溶劑晶格中分布情況的不同，可將固溶體分為 （置換固溶體） 和（間隙固溶體） 。2. 相是指合金中（成分相同）與（結(jié)構(gòu)相同）均勻一致的組成部分。3.合金的晶體結(jié)構(gòu)大致可以有三種類型：（固溶體），金屬化合物和（）。4. 組成合金的（最簡單） ，（最基本），（能夠獨立存在）的物質(zhì)稱為組元。5兩種元素組成固溶體，則固溶體的晶體結(jié)構(gòu)（與組成元素之一的晶體結(jié)構(gòu)相同）。二、改正題1. 合金中各組成元素的原子按一定比例

10、相互作用而生成的一種新的具有金屬特性的物質(zhì)稱為固溶體。將固溶體改成金屬化合物2. 合金元素在固態(tài)下彼此相互溶解或部分地溶解，而形成成分和性能均勻的固態(tài)合金稱為金屬化合物。將金屬化合物改成固溶體3. 固溶體的強度和硬度比溶劑金屬的強度和硬度高。4. 間隙固溶體和置換固溶體均可形成無限固溶體。間隙固溶體可形成有限固溶體，置換固溶體可形成無限固溶體三 、簡答題1. 試述金屬中固溶體與金屬化合物的機械性能有何特點。答：固溶體的強度、硬度高，塑性、韌性低；金屬化合物具有較高的熔點、硬度和較大的脆性。2. 合金中固溶體和金屬化合物的晶體結(jié)構(gòu)有何不同？C 鐵碳合金相圖一、選擇題1. 鐵素體是碳溶解在（ A

11、）中所形成的間隙固溶體。A -Fe B -Fe C -Fe D -Fe2. 奧氏體是碳溶解在（ B ）中所形成的間隙固溶體。3A -Fe B -Fe C -Fe D -Fe3. 滲碳體是一種（ C）。A 穩(wěn)定化合物B 不穩(wěn)定化合物C 介穩(wěn)定化合物D 易轉(zhuǎn)變化合物4.在 Fe-Fe3C 相圖中，鋼與鐵的分界點的含碳量為（C）。A 2 B 2.06 C 2.11 D 2.2 5.萊氏體是一種（ C）。A 固溶體B金屬化合物C 機械混合物D 單相組織金屬6. 在 Fe-Fe3C 相圖中， ES線也稱為（ D）。A 共晶線 B 共析線 C A3 線 D Acm線7. 在 Fe-Fe3C 相圖中， GS

12、線也稱為（ C）。A 共晶線 B 共析線 C A3 線 D Acm線8.在 Fe-Fe3C 相圖中，共析線也稱為（A）。A A1 線 B ECF線 C Acm線 D PSK線9. 珠光體是一種（ C）。A 固溶體 B 金屬化合物C 機械混合物D 單相組織金屬10. 在鐵碳合金中，當含碳量超過（B）以后，鋼的硬度雖然在繼續(xù)增加，但強度卻在明顯下降。A 0.8 B 0.9 C 1.0 D 1.1 11. 通常鑄錠可由三個不同外形的晶粒區(qū)所組成，其晶粒區(qū)從表面到中心的排列順序為（A）。A 細晶粒區(qū)柱狀晶粒區(qū)等軸晶粒區(qū)B 細晶粒區(qū)等軸晶粒區(qū)柱狀晶粒區(qū)C 等軸晶粒區(qū)細晶粒區(qū)柱狀晶粒區(qū)D 等軸晶粒區(qū)柱狀晶

13、粒區(qū)細晶粒區(qū)12. 在 Fe-Fe3C 相圖中， PSK線也稱為（ B）。A 共晶線 B 共析線 C A3 線 D Acm線13.Fe-Fe3C 相圖中，共析線的溫度為（D）。A 724 B 725 C 726 D 72714. 在鐵碳合金中，共析鋼的含碳量為（B）。A 0.67 B 0.77 C 0.8 D 0.87 二、填空題1. 珠光體是（鐵素體）和（滲碳體）混合在一起形成的機械混合物。2. 碳溶解在（ -Fe ）中所形成的（固溶體）稱為鐵素體。3.在 Fe-Fe3C 相圖中，共晶點的含碳量為（4.3% ），共析點的含碳量為（0.77%）。4.低溫萊氏體是（珠光體）和（共晶滲碳體）組成的

14、機械混合物。5.高溫萊氏體是（共晶奧氏體）和（工晶滲碳體）組成的機械混合物。6.鑄錠可由三個不同外形的晶粒區(qū)所組成，即（ 表層細晶區(qū) ），（柱狀晶區(qū)）和心部等軸晶粒區(qū)。7.在 Fe-Fe3C 相圖中，共晶轉(zhuǎn)變溫度是（1148 ），共析轉(zhuǎn)變溫度是（ 727 ）。三、改正題1.在 Fe-Fe3C 相圖中 ,GS 斜線表示 由奧氏體析出二次滲碳體的開始線，稱為 A3線。冷卻時鐵素體從奧氏體中析出開始、加熱時鐵素體向奧氏體轉(zhuǎn)變終了的溫度線2.在鐵碳合金相圖中，PSK線是一條水平線（ 727），該線叫 共晶線 ，通稱 A1線。43.過共析鋼緩冷到室溫時，其平衡組織由鐵素體 和二次滲碳體組成。珠光體4.珠

15、光體是由 奧氏體 和滲碳體所形成的機械混合物，其平均含碳量為0.77%。鐵素體5.亞共晶白口鐵緩冷到室溫時，其平衡組織由鐵素體 ，二次滲碳體和萊氏體組成。珠光體6. 在亞共析鋼平衡組織中， 隨含碳量的增加 ，則珠光體量增加，而二次滲碳體量在減少。含碳量在 0.0218% 0.77%范圍內(nèi)增加7. 過共晶白口鐵緩冷到室溫時，其平衡組織由珠光體和萊氏體 組成。一次滲碳體和低溫萊氏體8. 在鐵碳合金相圖中，鋼的部分隨含碳量的增加，內(nèi)部組織發(fā)生變化，則其塑性和韌性指標隨之提高 。下降9. 在鐵碳合金相圖中，奧氏體在1148時，溶碳能力可達 4.3%。 2.11%10. 碳溶解在 -Fe 中可形成的間隙

16、固溶體稱為奧氏體 ，其溶碳能力在727時為 0.0218%。鐵素體11. 在鐵碳合金相圖中，鐵素體在727時，溶碳能力可達 2.11%。 0.0218%12. 在過共析鋼中含碳量越多，則其組織中的珠光體量減少，而鐵素體 量在增多。二次滲碳體13. 碳溶解在 -Fe 中所形成間隙固溶體稱為 鐵素體 ，其溶碳能力在 727時為 0.77%。奧氏體14.亞共析鋼緩冷到室溫時，其平衡組織由鐵素體和二次滲碳體 組成。珠光體15.奧氏體化的共析鋼緩慢冷卻到室溫時，其平衡組織為萊氏體 。珠光體16.在鐵碳合金相圖中， ES 線是碳在 奧氏體 中的溶解度變化曲線，通稱A1 線。 -Fe Acm四、簡答題1.

17、鐵碳合金中基本相有哪幾相？室溫下的基本相是什么？答：基本相有液相L 高溫鐵素體相、鐵素體相、奧氏體相和滲碳體相Fe3C室溫下的基本相是2. 試分析含碳量為 0.6%。鐵碳含金從液態(tài)冷卻到室溫時的結(jié)晶過程。答：3. 試分析含碳量為 1.2%鐵碳合金從液體冷卻到室溫時的結(jié)晶過程。答：合金在 12 點轉(zhuǎn)變?yōu)?到 3點 ,開始析出 Fe3C。從奧氏體中析出的Fe3C稱二次滲碳體 ,用Fe3C表示 , 其沿晶界呈網(wǎng)狀分布。溫度下降, Fe3C 量增加。到4 點，成分沿ES 線變化到S點，余下的轉(zhuǎn)變?yōu)?P。P534. 結(jié)合 Fe-Fe3C 相圖指出 A1、 A3 和 Acm代表哪個線段，并說明該線段表示的

18、意思。答： A1 為 PSK水平線，即共析線，在該線溫度（727）下發(fā)生共析轉(zhuǎn)變A3 為 GS線，即 ? 固溶體轉(zhuǎn)變線Acm為 ES線，即碳在-Fe 中的固溶線5. 簡述碳鋼中碳含量變化對機械性能的影響。答：亞共析鋼隨含碳量增加，P 量增加，鋼的強度、硬度升高,塑性、韌性下降.0.77%C 時,組織為 100% P,鋼的性能即P 的性能。 0.9%C，F(xiàn)e3C為晶界連續(xù)網(wǎng)狀，強度下降 , 但硬度仍上升。 2.11%C，組織中有以 Fe3C為基的 Le , 合金太脆6. 寫出鐵碳相圖上共晶和共析反應(yīng)式及反應(yīng)產(chǎn)物的名稱。5答：共晶 :L 4.3 2.11 Fe3C, 產(chǎn)物為奧氏體和滲碳體的機械混合

19、物，即萊氏體。共析：0.77 0.0218 +Fe3 C,產(chǎn)物為鐵素體和滲碳體的機械混合物，即珠光體。7. 在 FeFe3C 相圖上空白處填寫上組織。8. 簡述 Fe Fe3C 相圖應(yīng)用是在哪些方面？答：鐵碳合金相圖是研究鐵碳合金最基本的工具，是研究碳鋼和鑄鐵成分、溫度、組織及性能之間關(guān)系的理論基礎(chǔ)，是制定熱加工、熱處理、冶煉和鑄造工藝的依據(jù)。五、計算題1. 二塊鋼樣，退火后經(jīng)顯微組織分析，其組織組成物的相對含量如下：第一塊：珠光體占 40%，鐵素體 60%。第二塊：珠光體占 95%，二次滲碳體占 5%。試問它們的含碳量約為多少？（鐵素體含碳量可忽略不計）解：鐵素體含碳量忽略不計第一塊：C =

20、P面積 0.77%=Q0.77%=0.31%P第二塊： C%=Q0.77%+Q 2.11%=0.84%PFe3C2. 已知鐵素體的b=180-230MPa， =30%-50%， HB=50-80；珠光體的 b=770MPa， =20%-35%，HB=180； , 試計算45 鋼的硬度 , 抗拉強度和伸長率。解：由已知可得45 鋼中 Qp=58.4%， Q =41.6%混 =?Q+ ?Q 45 鋼的 b=b(F) Q+Qp b（ P） =230 41.6%+770 58.4%=545.36MPa = F Q +Qp p= 0.5 41.6%+0.35 58.4%=41.24%HB=HB(F) Q

21、+ QpHB(p)=80 41.6%+180 58.4%=138.43. 室溫下 45 鋼（含碳量 0.45%）中鐵素體和珠光體的相對重量百分比。解：由杠桿定理有 Qp=（ 0.45-0.0008 ） /(0.77-0.0008) 100%=58.4%則 Q =100%-58.4%=41.6%4. 某鍋爐鋼板，圖紙要求用20 鋼制作。顯微組織觀察發(fā)現(xiàn)，組織中珠光體的量占30%，問鋼板是否符合圖紙要求。 （20 鋼含碳量范圍為0.17-0.23% ）解：由已知可求的C%=Qp 0.77%=23%又 20 鋼含碳量范圍為0.17-0.23%鋼板符合圖紙要求5.用 Pb-Sb 合金制造軸瓦，要求其組

22、織在共晶體上分布有10%Sb作硬質(zhì)點，試求該合金的成分和硬度，（ Pb-Sb 合金相圖如下所示，純Pb 的硬度為HB=3，純 Sb 的硬度為 HB=30）。溫度解：由已知可得252 HB混 = HB?Q+HB ?Q HB=Pb 11.1SbSb,%Pb-Sb合金相圖6第 5 章 鋼的熱處理一、 選擇題1.加熱是鋼進行熱處理的第一步，其目的是使鋼獲得（B ）。A 均勻的基體組織 B 均勻的 A 體組織 C 均勻的 P 體組織 D均勻的 M體組織2.下列溫度屬于鋼的高、中、低溫回火溫度范圍的分別為（A ）（D ）（B ）。A 500 B 200 C 400 D 3503.碳鋼的淬火工藝是將其工件加

23、熱到一定溫度，保溫一段時間，然后采用的冷卻方式是（D ）。A 隨爐冷卻 B 在風(fēng)中冷卻 C 在空氣中冷卻D 在水中冷卻4.正火是將工件加熱到一定溫度，保溫一段時間，然后采用的冷卻方式是（C ）。A 隨爐冷卻 B 在油中冷卻 C 在空氣中冷卻D 在水中冷卻5. 完全退火主要用于（ A ）。A 亞共析鋼B 共析鋼C 過共析鋼D 所有鋼種6.共析鋼在奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變產(chǎn)物中，不可能出現(xiàn)的組織是（C ）。APB SC BD M7.退火是將工件加熱到一定溫度，保溫一段時間，然后采用的冷卻方式是（A ）。A 隨爐冷卻B 在油中冷卻C 在空氣中冷卻D在水中冷卻二、是非題1. 完全退火是將工件加熱到 Acm

24、以上 30 50，保溫一定的時間后，隨爐緩慢冷卻的一種熱處理工藝。2. 合金元素溶于奧氏體后，均能增加過冷奧氏體的穩(wěn)定性。3. 滲氮處理是將活性氮原子滲入工件表層，然后再進行淬火和低溫回火的一種熱處理方法。4. 馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)的位置主要與鋼的化學(xué)成分有關(guān)，而與冷卻速度無關(guān)。三、填空題1.共析鋼中奧氏體形成的四個階段是： （ 奧氏體晶核形成），（奧氏體晶核長大），殘余 Fe3C溶解，奧氏體均勻化。2.化學(xué)熱處理的基本過程，均由以下三個階段組成，即（介質(zhì)分解），（工件表面的吸收），活性原子繼續(xù)向工件內(nèi)部擴散。3.馬氏體是碳在（ -Fe）中的（ 過飽和溶液）組織。4.在鋼的熱處理中，奧氏體的形成過

25、程是由（加熱）和（保溫）兩個基本過程來完成的。5.鋼的中溫回火的溫度范圍在（350500），回火后的組織為（回火托氏體）。6.鋼的低溫回火的溫度范圍在（150 250），回火后的組織為（回火馬氏體）。7. 在鋼的回火時，隨著回火溫度的升高，淬火鋼的組織轉(zhuǎn)變可以歸納為以下四個階段：馬氏體的分解，殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變， （ 鐵素體中析出 Fe3C），（鐵素體多邊形化）。8.鋼的高溫回火的溫度范圍在（500 650 ），回火后的組織為（ 回火索氏體）。9.常見鋼的退火種類有：完全退火，（等溫退火）和（球化退火）。10. 根據(jù)共析鋼的 C 曲線，過冷奧氏體在 A1 線以下轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物類型有（ P 型組織 ）

26、，（ S 型組織 ）和馬氏體型組織。711.材料在一定的淬火劑中能被淬透的（淬硬層深度越大）越大，表示（淬透性）越好。四、改正題1.臨界冷卻速度是指過冷奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變的最快 的冷卻速度。最小2.彈簧經(jīng)淬火和中溫回火后的組織是回火索氏體 ?；鼗鹜惺象w3.低碳鋼和某些低碳合金鋼，經(jīng)球化退火后能適當提高 硬度，改善切削加工。降低4.完全退火主要應(yīng)用于 過共析鋼 。亞共析鋼5.去應(yīng)力退火是將工件加熱到Ac3 線以上 ，保溫后緩慢地冷卻下來地?zé)崽幚砉に嚒?0 506. 減低硬度的球化退火主要適用于 亞共析鋼 。 共析鋼和過共析鋼7.在生產(chǎn)中，習(xí)慣把淬火和高溫回火相結(jié)合的熱處理方法稱為預(yù)備熱處理 。調(diào)

27、制處理8.除鈷之外，其它合金元素溶于奧氏體后，均能增加過冷奧氏體的穩(wěn)定性，使C曲線左移 。右移9.馬氏體硬度主要取決于 馬氏體中的合金含量 。含碳量10. 晶粒度是用來表示晶?？沙惺茏罡邷囟鹊囊环N尺度。11.鋼的熱處理后的最終性能，主要取決于該鋼的化學(xué)成分 。組織結(jié)構(gòu)12.鋼的熱處理是通過加熱，保溫和冷卻，以改變鋼的形狀，尺寸 ，從而改善鋼的性能的一種工藝方法。組織結(jié)構(gòu)13.熱處理的加熱，其目的是使鋼件獲得表層和心部溫度 均勻一致。奧氏體成分14.過共析鋼 完全退火 后能消除網(wǎng)狀滲碳體。球化退火15. 淬火鋼隨著 回火溫度的升高，鋼的 硬度值顯著 降低，這種現(xiàn)象稱為回火脆性。某些范圍內(nèi)沖擊韌性

28、16.調(diào)質(zhì)鋼經(jīng)淬火和高溫回火后的組織是回火馬氏體 。回火索氏體17.馬氏體轉(zhuǎn)變的 Ms和 Mf 溫度線，隨奧氏體含碳量增加而上升 。下降五、簡答題1. 指出下列工件正火的主要作用及正火后的組織。（ 1） 20CrMnTi 制造傳動齒輪（ 2） T12 鋼制造銑刀答： 調(diào)整硬度，便于切削加工；細化晶粒，為淬火作準備；消除殘余內(nèi)應(yīng)力。正火后組織為F和 S. 正火是為了消除網(wǎng)狀二次滲碳體，為球化退火做組織準備，同時正火可增加珠光體量并細化晶粒，提高強度、硬度和塑性，并作為最終熱處理。正火后組織為索氏體。2. 用 45 鋼制造主軸，其加工工藝的路線為：下料鍛造退火粗加工調(diào)質(zhì)處理試問：（ 1）調(diào)質(zhì)處理的

29、作用。 （ 2）調(diào)質(zhì)處理加熱溫度范圍。答： 調(diào)制處理可以使材料具有良好的綜合力學(xué)性能， 在保持較高強度的同時， 具有良好的塑性和韌性。 500 6503. 熱處理的目是什么？有哪些基本類型？答：目的是改變鋼的組織結(jié)構(gòu)，從而獲得所需要的性能。根據(jù)加熱、冷卻方式及鋼組織性能變化特點的不同，可分為下面幾類：普通熱處理。退火、正火、淬火和回火。表面熱處理。表面淬火和化學(xué)熱處理。其他熱處理。真空熱處理、形變熱處理、控制氣氛熱處理、激光熱處理等。8根據(jù)零件生產(chǎn)過程中所處的位置和作用，又可分為預(yù)備熱處理與最終熱處理。4. 簡述過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變組織的名稱及其性能。答：隨過冷度不同，過冷奧氏體將發(fā)生3 種類型

30、轉(zhuǎn)變，即珠光體轉(zhuǎn)變、貝氏體轉(zhuǎn)變和馬氏體轉(zhuǎn)變。珠光體轉(zhuǎn)變根據(jù)片層厚薄不同可細分為珠光體、索氏體和托氏體。片間距越小，鋼的強度、硬度越高，同時塑性和韌性略有改善。貝氏體轉(zhuǎn)變根據(jù)組織形態(tài)不同，分為上貝氏體和下貝氏體。上貝氏體強度與塑性都較低，而下貝氏體除了強度和硬度較高外，塑性、韌性也較好，即具有良好的綜合力學(xué)性能。馬氏體根據(jù)組織形態(tài)可分為板條狀和針狀兩大類，高硬度是馬氏體性能的主要特點，含碳量增加硬度也提高。5. 氮化處理與滲碳處理相比有哪些特點。答：與滲碳相比，滲氮的特點是：滲氮件表面硬度高（ 1000 2000HV） , 耐磨性高，具有高的熱硬性。滲氮件疲勞硬度高。滲氮件變形小。滲氮件耐蝕性好

31、。6. 什么叫退火？其主要目的是什么？答：將鋼加熱至適當溫度保溫，然后緩慢冷卻（爐冷）的熱處理工藝叫做退火。其主要目的有：調(diào)整硬度，便于切削加工；消除殘余內(nèi)應(yīng)力，防止在后續(xù)加工或熱處理中發(fā)生變形或開裂；細化晶粒，提高力學(xué)性能，或未最終熱處理作組織準備。7. 什么叫回火？淬火鋼為什么要進行回火處理？答：回火是將淬火鋼加熱到A1 以下某溫度保溫后再冷卻的熱處理工藝。為避免淬火件在放置過程中發(fā)生變形或開裂，鋼件經(jīng)淬火后應(yīng)及時進行回火。8. 什么叫淬火？其主要目的是什么？答：淬火是將鋼加熱到臨界點以上，保溫后以大于VK 的速度冷卻，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的熱處理工藝。其目的就是為了獲得馬氏體，提高鋼的力

32、學(xué)性能。9. 淬火鋼采用低溫或高溫回火各獲得什么組織？其主要應(yīng)用在什么場合？答：獲得回火馬氏體或回火索氏體。低溫回火主要用于處理各種工具、模具、軸承及經(jīng)滲碳和表面淬火的工件；高溫回火可用于各種重要結(jié)構(gòu)件如連桿、軸、齒輪等的處理，也可作為某些要求較高的精密零件、量具等的預(yù)備熱處理。10. 指出過共析鋼淬火加熱溫度的范圍，并說明其理由。答：溫度范圍是Ac1 (30 60）。過共析鋼由于退火前經(jīng)過球化退火，因此淬火后組織為細馬氏體加顆粒狀滲碳體和少量殘余奧氏體。分散分布的顆粒狀滲碳體對提高鋼的硬度和耐磨性有利。如果將過共析鋼加熱到以上，則由于奧氏體晶粒粗大、含碳量提高，使淬火后馬氏體晶粒也粗大，且殘

33、余奧氏體量增多，這使鋼的硬度、耐磨性下降，脆性和變形開裂傾向增加。11. 球化退火的目的是什么？主要應(yīng)用在什么場合？答：球化退火的目的在于降低硬度，改善切削加工性能，并為后續(xù)熱處理作組織準備。主要用于共析鋼和過共析鋼。912. 用 10 鋼制作一要求耐磨的小軸 ( 直徑為 20 mm), 其工藝路線為 : 下料 - 鍛造 - 正火 - 機加工- 滲碳 - 淬火 - 低溫回火 - 磨加工。說明各熱處理工序的目的及使用狀態(tài)下的組織。答：正火是為了調(diào)整工件硬度，便于切削加工，同時可以細化晶粒，為淬火作準備，還可以消除殘余內(nèi)應(yīng)力；滲碳可以提高工件表面硬度、耐磨性及疲勞強度，同時可以保持心部良好的韌性和

34、塑性；淬火是為了提高鋼的力學(xué)性能；低溫回火則可以保持淬火后高硬度、高耐磨性的同時，降低內(nèi)應(yīng)力，提高韌性。第 6章工業(yè)用鋼一、選擇題1.欲要提高18 8 型鉻鎳不銹鋼的強度，主要是通過（B ）。A 時效強化方法B 固溶強化方法C 冷加工硬化方法D 馬氏體強化方法2.20CrMnTi 鋼根據(jù)其組織和機械性能，在工業(yè)上主要作為一種（A ）使用。A 合金滲碳鋼B 合金彈簧鋼C 合金調(diào)質(zhì)鋼D滾動軸承鋼3. 大多數(shù)合金元素均在不同程度上有細化晶粒的作用，其中細化晶粒作用最為顯著的有（C ）。A Mn,PB Mn,TiC Ti,VDV,P4. 除（ A ）元素外，其它合金元素溶于奧氏體后，均能增加過冷奧氏體

35、的穩(wěn)定性。A CoB CrC MnDTi5. 優(yōu)質(zhì)鋼的含硫量應(yīng)控制在下列（C ）范圍內(nèi)。A 0.06 0.05 B 0.05 0.035 C 0.035 0.02 D 0.02 0.015 6. 優(yōu)質(zhì)鋼的含磷量應(yīng)控制在下列（C ）范圍內(nèi)。A 0.055 0.045 B 0.045 0.035 C 0.035 0.03 D 0.03 0.02 二、是非題1. 合金元素均在不同程度上有細化晶粒的作用。2. 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號用兩位數(shù)字來表示，如45 鋼，該數(shù)字表示鋼的1/10 最低抗拉強度值。3. 碳素工具鋼的牌號，如 T8， T12，該數(shù)字表示鋼的最低沖擊韌性值。4. 鋼中的含硫量增加，其鋼的

36、熱脆性增加。5. 鋼中的含磷量增加，其鋼的熱脆性增加。三、填空題1.高速工具鋼經(jīng)高溫淬火加多次回火后，具有很高的（強度、硬度）和較好的（塑性、韌性）。2.不銹鋼按其金相顯微組織不同，常用的有以下三類：（ 馬氏體不銹鋼） ，（鐵素體不銹鋼） ，奧氏體型不銹鋼。四、改正題1. 高錳鋼加熱到 1000-1100 , 淬火后可獲得 單相馬氏體組織 。 過飽和單相奧氏體2.1Cr18Ni9鋼是一種 馬氏體 不銹鋼。奧氏體3.5CrNiMo 鋼是 合金結(jié)構(gòu)鋼 。熱鍛模鋼4.40Cr 鋼是合金 滲碳鋼。調(diào)質(zhì)鋼5.20CrMnTi 鋼是合金 調(diào)質(zhì)鋼 。滲碳鋼106.GCr15是專用的 合金工具鋼 。滾動軸承鋼7.1Cr13鋼是奧氏體不銹鋼。馬氏體8.W18Cr4V 鋼是 不銹鋼 。高速工具鋼五、簡答題1. 指出下列牌號是哪種鋼？其含碳量約多少？20、 9siCr 、 40Cr、5CrMnMo牌號類型含碳量20碳素結(jié)構(gòu)鋼0.2%9siCr合金工具鋼0.9%40Cr低淬性調(diào)質(zhì)鋼0.4%5CrMnMo模具鋼0.5%2. 試說明下列合金鋼的名稱及其主要用途。W18Cr4V、5CrNiMo牌號名稱用途W(wǎng)18Cr4V高速工具鋼用于制造高速切削工具5CrNiMo熱鍛模鋼用于大型熱鍛模3. 指出下列牌號是哪類鋼？其含碳量約多少？T9A、 GCr15、 30、 20Cr牌號類型含碳量T9A高級優(yōu)質(zhì)