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1、机械工程材料模拟练习题机械工程材料模拟练习题 一、填空题（每空 0.5 分）一、填空题（每空 0.5 分） 1. 常用测定硬度的方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度测试法。 2. 金属材料的力学性能主要包括强度、硬度、弹性、塑性等 ； 强度的主要判据有屈服强度和 抗拉强度，强度和塑性可以用拉伸试验来测定；压入法测量方法简便、不破坏试样，并且能 综合反映其它性能，在生产中最常用。 3. 铁碳合金在室温下平衡组织组成物的基本相是铁素体和渗碳体，随着碳的质量分数的增 加，渗碳体相的相对量增多，铁素体相的相对量却减少。 4. 珠光体是一种复相组织，它由铁素体和渗碳体按一定比例组成。珠光体用符号 P 表示
2、。 5. 铁碳合金中，共析钢的 wc=0.77%,室温平衡组织为珠光体 ； 亚共析钢的 wc=0.0218%-0.77%， 室温平衡组织为铁素体和珠光体 ； 过共析钢的 wc=0.77%-2.11%,室温平衡组织为珠光体和二次 渗碳体。 6. 铁碳合金结晶过程中，从液体中析出的渗碳体称为一次渗碳体 ； 从奥氏体中析出的渗碳体 称为二次渗碳体；从铁素体中析出的渗碳体称为三次渗碳体。 7. 低碳钢的碳质量分数范围是：Wc0.25%、中碳钢：Wc=0.25%-0.6%、高碳钢：Wc0.6%。 8. 金属的晶粒越细，强度、硬度越高，塑性、韧性越好。实际生产中可通过增加过冷度、变 质处理和附加振动来细化
3、晶粒。 9. 常用金属中，-Fe、Al、Cu 等金属具有面心立方晶格，-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）20-30，保温后（随
4、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. 钢的高温回火的温度范围在（500-650C） ，回火后的组织为（回火索氏体） 。 这里开始！16. 按化学成份分类， 就含碳量而言， 渗碳钢属低碳钢, 调质钢属中碳钢, 滚动轴承钢属高碳钢。 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
5、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560三次回火， 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（Wcr0.5% 时为 Mn+A 过共析钢淬火温度为 Ac1+3050C，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%增大， 硬度、 耐磨性下降， 脆性、 变形裂开倾向增加。 组织物为M
6、 +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？ 1： 亚共析钢才用完全淬火是因为如果加热温度过低（ 350HB )：渗碳淬火氮化 采用材料：采用材料：A 20CrMnTi 钢渗碳 B
7、 40Cr 碳氮共渗 20CrMnTi 钢、渗碳20CrMnTi 钢、渗碳 热处理技术条件：热处理技术条件： 表层 WC：0.8 1.05%，渗碳层深度 0.8 1.3mm，齿面硬度：58 62HRC，心部硬度：33 45HRC 加工工艺路线加工工艺路线 下料锻造正火粗加工、半精加工渗碳、淬火及低温回火喷丸磨削加工 各种热处理工艺各种热处理工艺 正火正火950 970，空冷，179 217HBS，目的是为了得到合适的硬度，便于切削加工，改善锻造组织。 渗碳及淬火渗碳及淬火 920 940，保温 46h，预冷至 830850，油淬。渗碳通过渗入碳原子可以同时改变 零件化学成分和组织，达到从这两方
8、面来提高零件硬度、耐磨性和高疲劳强度。淬火是为了获得高硬度的 马氏体。 回火回火低温回火 18010，保温 2h，得到回火马氏体，保持高硬度、高耐磨性，消除应力，降低脆性。 40Cr 进行碳氮共渗40Cr 进行碳氮共渗 热处理技术条件：热处理技术条件： 表层 WC：0.65 0.9%，碳氮总质量分数 1.0 1.25%，渗层深度 0.20.4mm，齿面硬度：58 63HRC， 心 部硬度：37 42HRC 加工工艺路线加工工艺路线 下料锻造正火粗加工、半精加工碳氮共渗、淬火及低温回火喷丸磨削加工 热处理方法热处理方法 正火840 870，空冷，187241HBS 碳氮共渗及淬火 830 850，保温 12h，直接油淬。 回火低温回火 18010，保温 2h 选材举例选材举例 汽车齿轮镗床镗杆车辆缓冲 弹簧 机床床身高速车刀冷冲压模具 材料20CrMnTi40Cr50CrVHT200W18Cr4VCr12MoV 普通车床 主轴 滚动轴承自行车车 架 铣刀热作模具自来水管弯头 材料45GCr1516Mn9SiCr5CrMnMoKTH300-06
