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1、机械工程材料 A 卷及标准答案一、名词解释：（分）、 固溶强化： 固溶体溶入溶质后强度、硬度提高，塑性韧性下降现象。、加工硬化： 金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。、 合金强化： 在钢液中有选择地加入合金元素，提高材料强度和硬度、热处理：钢在固态下通过加热、保温、冷却改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种工艺。 、细晶强化：晶粒尺寸通过细化处理，使得金属强度提高的方法。二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30 分）名称 候选材料 选用材料 热处理方法 最终组织机床床身 T10A, KTZ450-06, HT200HT200 时效 PF G 片汽车后桥齿轮40Cr, 20CrMnTi, 6
2、0Si2Mn20CrMnTi 渗碳淬火低温回火表面CmM A心部 FM滚动轴承 GCr15, Cr12, QT600-2GCr15 球化退火淬火低温回火CmM A锉刀 9SiCr, T12, W18Cr4VT12 球化退火淬火低温回火CmM A汽车板簧 45, 60Si2Mn, T10 60Si2Mn 淬火中温回火T 回钻头 W18Cr4V， 65Mn, 20W18Cr4V 淬火低温回火CmM A桥梁 1Cr13, 16Mn, Q19516Mn, 不热处理 FP滑动轴承 H70, ZSnSb11Cu6, T8ZSnSb11Cu6不热处理 a+SnSb耐酸容器 Q235, 1Cr18Ni9Ti,
3、 ZGMn131Cr18Ni9Ti 固溶处理 A发动机曲轴QT600-3, 45, ZL101QT600-3 等温淬火高温回火S 回G 球三、 （20 分）车床主轴要求轴颈部位硬度为 HRC5458，其余地方为HRC2025，其加工路线为： 下料 锻造 正火 机加工 调质 机加工（精）轴颈表面淬火 低温回火 磨加工指出：1、主轴应用的材料：45 钢2、正火的目的和大致热处理工艺 细化晶粒，消除应力；加热到Ac3 50保温一段时间空冷3、调质目的和大致热处理工艺 强度硬度塑性韧性达到良好配合 淬火高温回火4、表面淬火目的 提高轴颈表面硬度5低温回火目的和轴颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力，表
4、面 MA心部 S 回四、选择填空（20 分） 合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（ d）（a）均强烈阻止奥氏体晶粒长大 （ b）均强烈促进奥氏体晶粒长大（c）无影响 （d）上述说法都不全面 适合制造渗碳零件的钢有（ c） 。（a）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A （b）45、40Cr、65Mn、T12（c）15、20Cr 、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi 要制造直径 16mm 的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用（c ）（a）45 钢经正火处理 （b）60Si2Mn 经淬火和中温回火 （c）40Cr 钢经调质处理4制造手用锯条应当选用（a ）（a）
5、T12 钢经淬火和低温回火 （b）Cr12Mo 钢经淬火和低温回火 （c） 65 钢淬火后中温回火5高速钢的红硬性取决于（b ）（a）马氏体的多少 （b）淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量 （c）钢中的碳含量6汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，应选用（c ）（a）60 钢渗碳淬火后低温回火 （b）40Cr 淬火后高温回火 （c）20CrMnTi 渗碳淬火后低温回火765、65Mn、50CrV 等属于哪类钢，其热处理特点是（ c ）（a）工具钢，淬火+低温回火 （b）轴承钢，渗碳+淬火+低温回火 （c）弹簧钢，淬火 +中温回火8. 二次硬化属于（ d）（a）固溶强化 （b
6、）细晶强化 （c ）位错强化 （d）第二相强化9. 1Cr18Ni9Ti 奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是（ b）（a） 获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性（b） 获得单一的奥氏体组织，提高抗腐蚀性，防止晶间腐蚀 （c）降低硬度，便于切削加工.推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选择用（b ）（a）20Cr 渗碳淬火后低温回火 （b）ZGMn133 经水韧处理 （c）W18Cr4V 淬火后低温回火五、填空题(20 分)1、马氏体是 碳在 a-相中的过饱和固溶体，其形态主要有板条马氏体 、 片状马氏体。其中， 片状马氏体硬度高、塑性差2、W18Cr4V 钢的淬火加热温度为 1
7、2701280，回火加热温度为 560 ，回火次数 3 次。3、材料选择的三原则 一般原则，工艺性原则， 经济性原则。4、合金结构钢与碳素结构钢相比，其突出优点是 强度高，淬透性好 。5. 共析钢过冷奥氏体等温转变曲线三个转变区的转变产物是 P B M。6. 共析钢淬火形成 M+A后，在低温、中温、高温回火后的产物分别为 M 回 A T 回 S 回 。7. 45 钢正火后渗碳体呈 片 状，调质处理后渗碳体呈 球 状。机械工程材料 A 卷评分标准一、名词解释：（分）、 固溶强化： 固溶体溶入溶质后强度、硬度提高，塑性韧性下降现象。 （2 分）、加工硬化： 金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。 （
8、2 分）、 合金强化： 在钢液中有选择地加入合金元素，提高材料强度和硬度（2 分）、热处理：钢在固态下通过加热、保温、冷却改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种工艺。 （2 分）、细晶强化：通过细化晶粒处理，使得金属强度提高的方法。 （2 分）二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30 分） （每空 1 分）名称 候选材料 选用材料 热处理方法 最终组织机床床身 T10A, KTZ450-06, HT200HT200 时效 PF G 片汽车后桥齿轮40Cr, 20CrMnTi, 60Si2Mn20CrMnTi 渗碳淬火低温回火表面CmM A心部 FM滚动轴承 GCr15, Cr12, QT6
9、00-2GCr15 球化退火淬火低温回火CmM A锉刀 9SiCr, T12, W18Cr4VT12 球化退火淬火低温回火CmM A汽车板簧 45, 60Si2Mn, T10 60Si2Mn 淬火中温回火T 回钻头 W18Cr4V， 65Mn, 20W18Cr4V 淬火低温回火CmM A桥梁 1Cr13, 16Mn, Q19516Mn, 不热处理 FP滑动轴承 H70, ZSnSb11Cu6, T8ZSnSb11Cu6不热处理 a+SnSb耐酸容器 Q235, 1Cr18Ni9Ti, ZGMn131Cr18Ni9Ti 固溶处理 A发动机曲轴QT600-3, 45, ZL101QT600-3 等
10、温淬火高温回火S 回G 球三、 （20 分）车床主轴要求轴颈部位硬度为 HRC5458，其余地方为HRC2025，其加工路线为： 下料 锻造 正火 机加工 调质 机加工（精）轴颈表面淬火 低温回火 磨加工指出：1、主轴应用的材料：45 钢 （4 分）2、正火的目的和大致热处理工艺 细化晶粒，消除应力；加热到Ac3 50保温一段时间空冷（4 分）3、调质目的和大致热处理工艺 强度硬度塑性韧性达到良好配合 淬火高温回火（4 分）4、表面淬火目的 提高轴颈表面硬度（4 分） 低温回火目的和轴颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力，表面 M A心部 S 回。（4 分）四、选择填空（20 分） （每空 2
11、 分）1合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（ d ）（a）均强烈阻止奥氏体晶粒长大 （ b）均强烈促进奥氏体晶粒长大（c）无影响 （d）上述说法都不全面2适合制造渗碳零件的钢有（ c） 。（a）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A （b）45、40Cr、65Mn、T12（c）15、20Cr 、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi3要制造直径 16mm 的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用（c ）（a）45 钢经正火处理 （b）60Si2Mn 经淬火和中温回火 （c）40Cr 钢经调质处理4制造手用锯条应当选用（a ）（a）T12 钢经淬火和低温回火 （b）C
12、r12Mo 钢经淬火和低温回火 （c） 65 钢淬火后中温回火5高速钢的红硬性取决于（b ） （a）马氏体的多少 （b）淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量 （c）钢中的碳含量6汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，应选用（c ）（a）60 钢渗碳淬火后低温回火 （b）40Cr 淬火后高温回火 （c）20CrMnTi 渗碳淬火后低温回火765、65Mn、50CrV 等属于哪类钢，其热处理特点是（ c ）（a）工具钢，淬火+低温回火 （b）轴承钢，渗碳+淬火+低温回火 （c）弹簧钢，淬火 +中温回火8. 二次硬化属于（ d）（a）固溶强化 （b）细晶强化 （c ）位错强化 （d
13、）第二相强化9. 1Cr18Ni9Ti 奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是（ b）（c） 获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性（d） 获得单一的奥氏体组织，提高抗腐蚀性，防止晶间腐蚀 （c）降低硬度，便于切削加工.推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选择用（b ）（a）20Cr 渗碳淬火后低温回火 （b）ZGMn133 经水韧处理 （c）W18Cr4V 淬火后低温回火五、填空题(20 分) （每空 1 分）1、马氏体是 碳在 a-相中的过饱和固溶体，其形态主要有板条马氏体 、 片状马氏体。其中， 片状马氏体硬度高、塑性差2、W18Cr4V 钢的淬火加热温度为 12701280，回火加热温度为 560 ，回火次数 3 次。3、材料选择的三原则 一般原则，工艺性原则， 经济性原则。4、合金结构钢与碳素结构钢相比，其突出优点是 强度高，淬透性好 。5. 共析钢过冷奥氏体等温转变曲线三个转变区的转变产物是 P B M。6. 共析钢淬火形成 M+A后，在低温、中温、高温回火后的产物分别为 M 回 A T 回 S 回 。7. 45 钢正火后渗碳体呈 片 状，调质处理后渗碳体呈 球 状。
