机械工程材料期末试题含答案Word格式.docx
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0.6%
8.金属的晶粒越细,强度、硬度越高,塑性、韧性越好。
」际生产中可通过增加过冷度、变
质处理和附加振动来细化晶粒。
9.常用金属中,丫-Fe、Al、Cu等金属具有面心立方晶格,a-Fe具有体心立方晶格。
10.金属的结晶是在过冷的情况下结晶的,冷却速度越快,过冷度越大,金属结晶后的晶粒越细小,力学性能越好。
11.钢的热处理工艺是由(加热)、(保温)和(冷却)三个步骤组成的;
热处理基本不改变钢件的(形状和尺寸),只能改变钢件的(结构组织)和(力学性能)。
12.完全退火适用于(亚共析碳)钢,其加热温度为(Ac3以上30-50C),冷却速度(缓慢),得到(铁素体和珠光体)组织。
13.球化退火又称为(均匀化)退火,其加热温度在(Ac1)+20-30C,保温后(随炉缓慢)冷却,获得(球状珠光体)组织;
这种退火常用于高碳工具钢等。
14.中碳钢淬火后,再经低温回火后的组织为(回火马氏体),经中温回火后的组织为(回火托氏体),经高温回火后的组织为(回火索氏体);
淬火高温回火后具有(综合力学)性能。
15.
就含碳量而言,渗碳钢属低碳钢,调质钢属中碳钢,滚
钢的高温回火的温度范围在(500-650°
C),回火后的组织为(回火索氏体)。
这里开始!
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16.按化学成份分类,动轴承钢属高碳钢。
17.高速钢W18Cr4V中合金元素W的作用是提高钢的红硬性和回火稳定性;
Cr的作用是提高钢的淬透性;
V的作用是与C形成稳定的VC具有极高的硬度和耐磨性。
高速钢的锻造不仅是为了成型,而且是为了使莱氏体中呈粗大鱼骨状的共晶合金碳化物均匀分布在基体上。
高速钢淬火后需经560C三次回火,回火后其组织由隐针马氏体、粒状碳化物及少量残余奥氏体构成,其性能具有高硬度、高强度、高耐磨性。
18.按用途分,合金钢可分为(合金结构)钢、(合金工具)钢、(特殊性能)钢。
19.40Cr钢中铬的平均含量约为(Wcr<
0.2%,GCr9钢中铬的平均含量约为(0.9%)。
20.与铸钢相比,普通灰口铸铁具有以下优异的使用性能:
(铸造性能)、(减震性)和(切削
加工性),但是(塑性和韧性)差。
21.可锻铸铁的生产过程是首先铸成(白口)铸件,然后再经过(石墨化退火或氧化脱碳),使其组织中的(渗碳体)转变成为(团絮状石墨)。
22.(化学成分)和(冷却速度)是影响铸铁石墨化的主要因素。
23.球墨铸铁是通过浇铸前向铁水中加入一定量的(球化剂)进行球化处理,并加入少量的(碳和硅)促使石墨化,在浇铸后直接获得球状石墨结晶的铸铁。
24.填出下列力学性能指标的符号:
屈服强度虽,洛氏硬度C标尺HRC,冲击韧
性ak。
(ak)
25.—碳素钢除铁、碳外,还常有锰、硅、硫、磷等杂质元素,其中锰是有益元素,硫、磷是有害元素。
26.内部原子杂乱排列的物质叫做非晶体,内部原子规则排列的物质叫晶体,一般固态金属都属于晶体。
27.QT400-15表示名称为铁素体球墨铸铁的材料,其中两组数字分别表示和断面伸长率,其石墨形态
28.自由锻的基本工序有镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲、扭转、错移和切割等。
29.在亚共析碳钢中,钢的力学性能随含碳量的增加其强度提高而塑性下降,这是由于平衡组织中珠光体增多而铁素体减少的缘故。
二、选择题(每空1分)
1.
B)。
表示金属材料屈服强度的符号是
A.CTeB.CTsC.CTbD.CT-1
2.表示金属材料弹性极限的符号是
A.TeB.TsC.TbD.T-1
3.
A)。
金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫(
A.强度B.硬度C.塑性D.弹性
4.下面所的列组织中,脆性最大的是(D);
塑性最好的是(C)。
(a)F(b)P(c)A(d)Fe3C
5.在Fe-Fe3C相图中,钢与铁的分界点的含碳量为(C)。
A.2%B.2.06%C.2.11%D.2.2%
6.莱氏体是一种(0。
A.固溶体B.金属化合物C.机械混合物D.单相组织金属
7.在Fe-Fe3C相图中,ES线也称为(D)。
A.共晶线B.共析线C.A线D.Acm线
在Fe-Fe3C相图中,共析线也称为(D)。
A线B.ECF线C.Acm线D.PSK线珠光体是一种(C)。
固溶体B.金属化合物C.机械混合物D.单相组织金属B)。
13.退火是将工件加热到一定温度,保温一段时间,然后采用的冷却方式是(
A.随炉冷却B.在油中冷却C.在空气中冷却D.在水中冷却
0。
14.经过热成形制成的弹簧,其使用状态的组织是(
A珠光体B回火马氏体C回火屈氏体D索氏体
15.为了改善20钢的切削加工性能,一般应采用(B)。
A退火B正火C、淬火
16.亚共析钢的淬火加热温度一般确定为(B)以上30r~50C。
A、Ac1B、Ac3CAcCm
17.可用作弹簧的钢是(C)。
三、名词解释(每题3分)
种可逆的
第二类回火脆性:
合金钢在450-650°
C范围内回火后,缓冷时出现的脆性,回火脆性。
(书中:
淬火合金钢在450-650°
C回火时出现的回火脆性)
2.
500-600°
C之
淬火合金
二次硬化:
钢中含有Cr、MoV、Ti、Ni等碳化物形成元素,经淬火并在间回火时,不仅硬度不降低,反而升高到接近淬火钢得高硬度的强化效应。
钢在500-600°
C温度范围内回火时,硬度升高的现象)
3.回火稳定性:
淬火钢在回火时抵抗强度、硬度下降的能力
4.固溶强化:
通过形成固液体使金属强化的现象(书中:
当溶质原子融入溶剂晶格,使溶剂晶格发生畸变,导致固溶体强度、硬度提高,塑性和韧性略有下降的现象)
5.时效处理:
金属工件经固溶处理,冷塑性变形,经铸造、锻造后,在较高的温度设置成定温,保持其性能、形状、尺寸随时间的变化的热处理工艺
6.调质处理:
淬火后高温回火的热处理方法
7.淬透性:
刚淬火时获得马氏体的能力
8.淬火临界冷却速度(Vk):
冷却速度Vk与C曲线鼻尖相切点
9.石墨化退火:
可X段化退火使渗碳体在高温下长时间保温分解为团絮状石墨
10.铁素体:
碳溶解与体心立方晶格a-Fe中所形成的固溶体
11.退火:
将金属和合金加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却的热处理工艺
12.同素异构转变:
高温状态下的晶体,在冷却过程中晶格结构发生改变的现象
13.铸造工艺图:
用红、蓝两色铅笔,将各种简明的工艺符号,标注在产品零件图上的图样
14.焊接性:
金属材料对焊接加工的适应性
15.淬火:
将刚加热到Ac3或Ac1以上,保温一定时间使其奥氏体化,再以大于临界冷却速度快速冷却,从而发生马氏体转变的热处理工艺
16.铸造:
将液态金属浇注到铸型型腔中,讲其冷却凝固后,获得一定形状的毛胚或零件的方法
17.奥氏体:
碳溶解于面心立方晶格丫-Fe中所形成的固溶体
18.
塑性、韧性下降的现象
加工硬化:
随着塑性变形量得增加,金属的强度、硬度升高,
五、
说出下列钢号属于哪一类钢,并说出牌号中各符号和数字的含义(每空1分)
钢号
类型
牌号中各符号和数字含义
Q390
碳素结构
屈服点为390MPa
计算上图中含碳量为0.77%的铁碳合金中常温下铁素体与渗碳体的相对含
量。
(4分)
七、问答题
1.何谓共析反应和共晶反应?
试比较这两种反应的异同点。
共析反应:
一定温度下,一定成分的固相同时析出两种一定成分的固相的反应
共晶反应:
一定温度下,一定成分的液相同时结晶出两种成分和结构都不相同的新固相的反应
相同点:
共析和共晶转变都会形成两相混合物
不同点:
相对于共晶体,共析体的组织较细小且均匀,共析反应母相是固相,而共晶则是液相
2.淬火的目的是什么?
亚共析碳钢及过共析碳钢淬火加热温度应如何选择?
试从获得的组织及性能等方面加以说明。
目的:
获得马氏体,提高钢的性能、硬度和耐磨性
共析钢淬火温度为AC3+30-50°
C,组织为Wcc0.5%时Mn和均匀而细小的马氏体,Wc>
0.5%时为Mn+A
过共析钢淬火温度为AC1+30-50。
C,温度高于Accm则奥氏体晶粒粗大,含碳量高,淬火后马氏体晶体粗大,A%曾大,硬度、耐磨性下降,脆性、变形裂开倾向增加。
组织物为M+Fe3
(颗粒+A'
这种组织不仅具有高强度、高耐磨性
3.晶粒大小对金属的性能有什么影响?
细化晶粒的方法有哪几种?
常温下,晶粒越细,晶界面积越大,因而金属的强度、硬度越高,同时塑性、韧性也好高温下,晶界呈粘滞状态,在协助作用下易产生滑动,因而细晶粒无益,但晶粒太粗易产生应力集中,因而高温下晶粒过大过小都不好
方法:
1:
增大过冷度2:
变质处理3:
附加振动
4.为什么一般情况下亚共析钢采用完全(奥氏体化)淬火,过共析钢采用不完全淬火?
亚共析钢才用完全淬火是因为如果加热温度过低(vAc3),在淬火钢中将出现铁素体组织,造成淬火硬度不足,如果加热温度过高(》Ac3),将引起奥氏体晶粒粗大,淬火后得到粗大的马氏体组织,韧性降低
2:
过共析钢才用不完全淬火是因为如果加热温度高于Acm则奥氏体晶粒粗大,含碳量高,
淬火后马氏体晶粒粗大,残余奥氏体增多,使刚硬度、耐磨性下降,脆性变形裂开倾向增加
5.为减少钢件的淬火变形、防止开裂,从淬火方法上应采取哪些措施?
选择合适的淬火方法可以在获得所要求的淬火组织和性能条件下,尽量减小淬火应力,从而减小工件变形和开裂的倾向
措施:
单液淬火法,双液淬火法,分级淬火法,等温淬火法,局部淬火法,冷处理
6.45钢(Ac1=730C,Ac3=780C)分别加热至中冷却后的组织。
760C,830C,1040C时的组织以及在水
*純/
钢制造的连杆,
7..45(Ac1=730C,Ac3=780C)
火、回火加热温度及淬火、回火后的组织。
淬火温度:
810-830°
C高温回火:
500-650°
8.试说明下列合金钢的名称及其主要用途。
W18Cr4V1Cr18Ni9Ti
高速钢,是合金工具钢中的重要钢种奥氏体不锈钢,用于化工设备和管道
9.指出普通灰口铸铁与球墨铸铁在石墨形态、机械性能和应用方面的主要区别。
石墨形态:
前者为片层状,后者为球状
球墨铸铁与灰铸铁相比
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