机械工程材料试题综合填空选择判断名词.docx
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机械工程材料试题综合填空选择判断名词
1.Pb—Sn相图如图所示
(1)试标出尚未标注的相区的组织。
(2)指出组织中含βⅡ最多和最少的成分。
(3)指出组织中共晶体最多和最少的成分。
(4)指出最容易和最不容易产生枝晶偏析的成分。
(5)初生相α和β,共晶体α+β;二次相βⅡ及αⅡ,它们在组织形态上有何区别?
画出它们的组织意图
2.根据上题图,说明含28%Sn的Pb—Sn合金在下列温度时组织中有哪些相并求出相的相对量。
(1)高于300℃。
(2)刚冷到183℃,共晶转变尚未开始。
(3)在183℃,共晶转变完毕。
(4)冷至室温。
3.已知A(熔点600℃)与B(熔点500℃)在液态无限互溶,在固态300℃时A溶于B的最大溶解度为30%,室温时为10%,但B不溶于A;在300℃时含40%B的液态合金发生共晶反应,现要求:
(1)作出A-B合金相图。
(2)分析20%A,45%A,80%A等合金的结晶过程,并确定室温下的组织成物和相组成物的相对量。
(3)定出共晶反应。
4.对9Mn2V钢制精密淬硬丝杠进行热处理工艺分析,指出其热处理的主要目的,已知:
(1)技术要求:
较高硬度(~HRC56)和耐磨性。
低变形和高的尺寸稳定性。
(2)工艺路线安排如下:
锻造→球化退火→切割金相试样检查→毛坯校直→粗车→消除应力退火→精车或光杠 ;整体淬火→热校直→回火→冷处理→回火→清理→喷吵、检验→粗磨→人工时效→半精磨;人工时效→精磨至达到全部尺寸要求。
5.模数M为3.5的汽车拖拉机园柱直齿轮,承受大冲击,要求心部性能
σb>900MPa,σ3>700MPa,Ak>50J;要求表面硬度达到HRC58—60,问选用哪一种钢制造为宜?
其工艺路线如何安排?
并说明其热处理的主要目的及工艺办法。
6.齿轮在下列情况,宜先用何种材料制造?
(1)当齿轮尺寸较大(d>400~600mm)而轮坯形状较复杂不宜锻造;
(2)能够在缺乏润滑油条件下工作的低速无冲击的齿轮;
(3)在缺少磨齿或内齿难以磨齿的情况下;
(4)当齿轮承受较大的载荷,要求坚硬的齿面和强韧的齿心时。
7.根据Fe—Fe3C相图,说明产生下列现象的原因:
(1)含碳量为1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢硬度高。
(2)变态莱氏体的塑性比珠光体的塑性差。
(3)捆扎物体一般用铁丝(镀锌的碳钢丝)而起重机起吊重物却用钢丝绳(用60,65,70,75等钢制成)。
(4)一般要把钢材加热到高温(约1000~1250℃)下进行热轧或锻造。
(5)钢适宜于通过压力加工成形,而铸铁适宜于通过铸造成形。
8.低碳钢、中碳钢及高碳钢是如何根据含量划分的?
分别举例说明它们的用途。
铁碳合金相图中,随含碳量增加,钢的室温组织变化规律是什么?
画出钢的部分的组织示意图。
9.某型号柴油机的凸轮轴,要求凸轮表面有高的硬度(HRC>50),而心部具有良好的韧性(AK>40J),原采用45钢调质处理再在凸轮表面进行高频淬火,最后低温回火,现因工厂库存的45钢已用完,只剩15钢,拟用15钢代替,试说明:
(1)原45钢各热处理工序的作用。
(2)改用15钢后,为达到所要求的性能,在心部强度足够的前提下采用何种热处理工艺?
10.分析比较T9碳素工具钢与9SiCr合金工具钢?
(1)为什么9SiCr钢的热处理加热温度比T9钢高?
(2)直径为?
30—?
40mm的9SiCr钢在油中冷却能淬透,相同尺寸的T9碳素工具钢在油中冷却不能淬透?
(3)为什么T9碳素工具钢制造的刀具刃部受热至200—250℃其硬度和耐磨性已讯速下降,以致于失效。
而9SiCr钢刀具的刃部在230—250℃条件下工作,硬度仍不低于HRC60,且耐磨性良好,尚可维持正常工作。
(4)为什么9SiCr钢比较适宜于制造要求变形小、硬度较高(HRC60—65)、耐磨性良好的圆板牙等薄刃刀具?
9SiCr钢制圆板牙如何进行热处理?
试对其热处理工艺进行分析。
11.指出下列合金钢的类别、用途、碳和合金元素的主要作用以及热处理特点。
(1)40CrNiMo
(2)60Si2Mn(3)9Mn2V(4)Cr12MoV(5)5CrMnMo(6)16Mn(7)CrWMn(8)GCr15(9)Y12
12.W18Cr4V钢的AC1约为820℃,若以一般工具钢AC1+30-50℃常规方法来确定其淬火加热温度,在最终处理后能否达到高速切削刃具所要求的性能?
为什么?
W18Cr4V刃具在正常淬火后都要进行560℃三次回火又是为什么?
13.常见的不锈钢有哪几种?
其用途如何?
为什么不锈钢中含铬量都超过12%?
含量为12%的Cr12MoV钢是否属于不锈钢?
为什么?
不锈钢是否在任何介质中都是不锈的?
下列用品常用何种不锈钢制造?
说明其热处理的主要目的及工艺方法。
(1)外科手术刀
(2)汽轮机叶片(3)硝酸槽(4)牙科用口腔丝
14.拟用T10钢制造形状简单的车刀,工艺路线为:
锻造→热处理→机加工→热处理→磨加工
(1)试写出各热处理工序的名称并指出各热处理工序的作用。
(2)制订最终热处理工艺规范(温度、冷却介质)。
(3)指出最终热处理后的显微组织及大致硬度。
15.选择下列零件的热处理方法,并编写简名的工艺路线(各零件均选用锻造毛坯,且钢材具有足够的淬透性)
(1)某机床变速箱齿轮(模数m=4)要求齿面耐磨,心部强度和韧性要求不高,材料选用45钢。
(2)某机床主轴,要求有良好的综合机械性能,轴颈部分要求耐磨(HEC50—55)材料选用45钢。
(3)镗床镗杆,在重载荷下工作,精度要求极高,并在滑动轴承中运转,要求镗杆表面有极高的硬度,心部有较高的综合机械性能,材料选用38CrMoAlA。
16.将?
5mm的T8钢加热至760℃并保温足够时间,问采用什么样的冷却工艺可得到如下组织并标出大概硬度:
珠光体、索氏体、屈氏体、上贝氏体、下贝氏体、屈氏体+马氏体+少量残余奥氏体。
(在C曲线上画出工艺曲线示意图就可)
17.有两个含量碳量为1.2%的碳钢薄试样,分别加热到780℃和860℃并保温,使之达到平衡状态,然后以大于Vk的冷却速度冷至室温,试问:
(1)哪个温度加热淬火后马氏体晶粒较粗大?
(2)哪个温度加热淬火后马氏体含碳量较多?
(3)哪个温度加热淬火后残余奥氏体较多?
(4)哪个温度加热淬火后未溶碳化物较少?
(5)你认为哪个温度淬火合适?
为什么?
18.甲、乙两厂都用同一批20CrMnTi钢生产汽车齿轮,两厂产品外形尺寸、精度及表面粗糙度完全一样但甲乙两厂产品使用寿命完全不一样,甲厂产品很容易磨损而报废,分析原因并提供解决方案
19.W18Cr4V钢的AC1约为820℃,若以一般工具钢AC1+30-50℃常规方法来确定其淬火加热温度,在最终处理后能否达到高速切削刃具所要求的性能?
为什么?
W18Cr4V刃具在正常淬火后都要进行560℃三次回火又是为什么?
20.有一尺寸不大的简易冲模使用T10A钢制作,要求的硬度为58-62HRC。
其工艺流程:
锻造---正火---球化退火---机械粗加工---机械精加工---淬火与回火---机械抛光加工---装配使用。
(1) 确定锻造工艺方案:
即选择加热温度、确定锻造温度范围、锻后冷却方式;
(2) 制定球化退火工艺:
即画出工艺曲线,并标出加热温度和冷却方法;
(3) 制定淬火与回火工艺:
即画出工艺曲线,并标出加热温度和冷却方法。
21.根据Fe-Fe3C相图解释下列现象
(1)钳工锯T8、T10钢比锯10、20钢费力,锯条易磨钝
(2)铆钉一般用低碳钢制作
(3)绑扎物件用铁丝(镀锌低碳钢丝),而起重机吊重物却用钢丝绳(60、65或70钢)
(4)在1100℃时,wc=0.4%的碳钢能锻造,而wc=4.0%的铸铁不能进行锻造
(5)在室温下wc=0.8%的碳钢比wc=1.2%的碳钢强度高
(6)钢在室温下轧制或锻造会开裂,而加热至900~1100℃轧制或锻造不会开裂
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