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1、作业 01力学性能（1）紧固螺栓使用后发生塑性变形。屈服强度（2）齿轮正常负荷条件下工作中发生断裂。疲劳强度（3）汽车紧急刹车时，发动机曲轴发生断裂。冲击韧度（4）不锈钢圆板冲压加工成圆柱杯的过程中发生裂纹。塑性（5）齿轮工作在寿命期内发生严重磨损。硬度b1-1. 下列情况分别是因为哪一个力学性能指标达不到要求？b1-2 下列现现象与哪一个力学性能有关？（1）铜铜比低碳钢钢容易被锯锯割。 硬度（2）锯锯条易被折断，而铁丝铁丝 不易折断。 塑性第一页，共46页。P15 1-4甲、乙、丙、丁四种材料的硬度分别为45HRC、90HRB、800HV、240HBS，试比较这四种材料硬度的高低。答： 45
2、HRCHV 90HRBHB HB400 时，HBHV 240HBS 240HV 445 HV所以，800HV45HRC240HBS90HRB第二页，共46页。作业 02a金属结构与结晶判断题1. 凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。F2. 室温下，金属晶粒越细，则强度越高、塑性越低。F选择题1. 金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将：a. 越高b. 越低c. 越接近理论结晶温度b2. 为细化晶粒，可采用：a. 快速浇注b. 加变质剂c. 以砂型代金属型b3. 晶体中的位错属于：a. 体缺陷b. 面缺陷c. 线缺陷d. 点缺陷c第三页，共46页。填空题1. 晶体与非晶体结构上最根本的区
3、别是,晶体内原子排列是 。有规则、周期性的2. -Fe的一个晶胞原子数 = 。 4 3. -Fe、Al、Cu、Ni、V、Mg、Zn各属何种晶体结构：体心立方；面心立方 ；密排六方 。 -Fe、VAl、Cu、NiMg、Zn4. 实际金属晶体中存在三种缺陷，引起晶格。 点 、线 、面畸变5. 结晶过程是靠两个密切联系的基本过程来实现的，它们是：和。 形核 晶核长大 6. 当对金属液体进行变质处理时，变质剂可起到增加 数量的作用。 晶核7. 过冷度是指温度与温度之差。 理论结晶开始结晶8. 在实际应用中，细晶粒金属材料往往具有较好的常温力学性能，细化晶粒常采用、和振动结晶等措施。 提高过冷度变质处理
4、第四页，共46页。作业 02b合金结晶与相图填空题1. 溶质溶入使固溶体的强度和硬度，这种现象叫 ，其原因是 畸变，引起变形抗力增加。 提高固溶强化晶格2. 间隙固溶体与间隙相的区别是：间隙固溶体的晶格类型与溶剂 同，间隙相的晶格类型与任一组元都 同。 相不 3. 共晶转变的特点是转变过程温度 。 恒定不变4. 与纯金属相比，合金具有更 的强度、硬度。 高第五页，共46页。问答题将20kg纯铜和30kg纯镍熔化后慢冷至T1温度，求此时：(1) 液、固两相L和的化学成分(2) 两相的相对重量(3) 两相的质量 答：整个合金含Ni的质量分数为: X = 30/(20+30) = 60% (1)两相
5、的化学成分：wL(Ni)= 50%w(Ni)= 80% (2)两相的相对重量为： 液相mL = (80-60)/(80-50) 67% 固相m= 1- 67% = 33% a b c(2)两相的质量为： 液相ML = 5067% 33(kg) 固相m= 50 - 33 = 17(kg) 第六页，共46页。作业 02cFe-C相图判断题1. 铁素体的本质是碳在- Fe 中的间隙相。F2. 珠光体P实质上是由铁素体F和渗碳体Fe3C两个相组成。 T3. 在铁碳合金平衡结晶过程中，只有碳含量为4.3%的铁碳合金才能发生共晶反应。 F4. 退火状态（接近平衡组织）的亚共析钢中，碳含量为0.45%比0.
6、20%的塑性和强度都高。 F选择题1. 奥氏体是：a. 碳在- Fe 中的间隙固溶体b. 碳在- Fe 中的间隙固溶体c. 碳在- Fe 中的置换固溶体 a2. 珠光体是一种：a. 单相固溶体b. 两相混合物c. Fe 与 C 的化合物 b第七页，共46页。问答题 A1. 设珠光体P的硬度HP =200HBS，伸长率P =20%； 铁素体F的硬度HF =80HBS，伸长率F =50% 。计算碳含量X（wC）=0.45% 碳钢的硬度H和伸长率。 答：P的C含量 XP = 0.77 %F的C含量 XF 0 %(1) C钢中P和F的相对重量F = ( XP - X ) / (XP - XF ) =
7、( 0.77 - 0.45 ) / ( 0.77-0 ) 42%P = 1- 42 % = 58 % (2) C钢的硬度H = HP P + HF F= 20058% + 80 42%= 150 ( HBS ) C钢的伸长率 =P P + F F= 20% 58% + 50% 42%= 33 %0 0.45 0.77XF X XP第八页，共46页。问答题 B2. 用显微镜观察某亚共析钢，估计其中的含珠光体的体积分数为80%，估算此钢的碳含量。 答：亚共析钢室温组织是由珠光体P和铁素体F组成P的C含量 XP = 0.77%F的C含量 XF 0 % (1) 珠光体的相对重量 P P的体积分数 =
8、80%铁素体的相对重量 F = 1- P = 1- 80% = 20% (2) 钢的C含量 X = XP P + XF F = 0.77% 80% + 0% 20% 0.62% 第九页，共46页。作业 03a热处理基础判断题1. 马氏体M的本质是C在- Fe中的过饱和固溶体。当奥氏体A向M转变时，体积要收缩。 F2. 当共析成分的奥氏体A在冷却发生珠光体转变时，温度越低，其转变产物组织越粗。 F3. 马氏体M中C的过饱和度大，固溶强化效果显著，所以其硬度很高。 T4. 高碳马氏体中C的过饱和度大，晶格畸变大，所以其脆性大。 T第十页，共46页。选择题1. 奥氏体A向珠光体P的转变是：a. 扩散
9、型转变b. 非扩散型转变c. 半扩散型转变 a2. 共析钢的过冷A在550350的温度区间等温转变时,所形成的组织是：a. 索氏体Sb. 下贝氏体B下c. 上贝氏体B上d. 珠光体P c3. 马氏体M的硬度取决于： a. 冷却速度b. 转变温度c. 碳含量 c填空题1. 在过冷奥氏体等温转变产物中，P和T都是 状的珠光体型组织，但T的层片间距较 。层片小2. 用光学显微镜观察,上B的组织特征呈 状,而下B则呈状。羽毛黑色针3. 马氏体的显微组织形态主要有 状、 状两种。其中 状M的韧性较好。 板条片（针）板条第十一页，共46页。问答题直径为10mm 的共析钢小试样加热 Ac1+30，用图示的冷
10、却曲线进行冷却，各得到的什么组织，属于什么热处理方法？ 答：a: M + A单液淬火b: M + A分级淬火c: T + M油冷淬火d: 下B 等温淬火e: S 正火f: P 完全退火g: P 等温退火 第十二页，共46页。作业 03b热处理工艺判断题1.高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。 F2. 表面淬火既能改变钢的表面组织，也能改变心部组织和性能。 F3. 经退火后再高温回火的钢，能得到回火S组织，具有良好的综合机械性能。 F4. 钢的淬透性高，则其淬透层的深度也越大。 T选择题 A1. 淬硬性好的钢具有：a. 高的合金元素含量b. 高的含C量c. 低的含C量 b2. 对形状
11、复杂、截面变化大的零件进行淬火时，应选用：a. 高淬透性钢b. 中淬透性钢c. 低淬透性钢 a第十三页，共46页。选择题 B3. 直径为10mm的40钢的常规淬火温度大约为：（Ac3 = 780） a. 750b. 850c. 920 b4. 上述正确淬火后的显微组织为：a. Mb. F + Mc. M + P a5. 完全退火主要适用于：a. 共析钢b. 亚共析钢c. 过共析钢 b6. 钢的回火处理是在：a. 退火后进行b. 淬火后进行c. 正火后进行 b7. 20钢的渗C温度范围是：a. 600650 b. 800820 c. 900950 d. 10001050 c8. 钢的淬透性主要取
12、决于：a. C含量b. 冷却介质c. 合金元素 c第十四页，共46页。填空题1. 球化退火的主要目的是 硬度，切削性及韧性，它主要适用于 钢。 降低提高过共析2. 亚共析钢和过共析钢的正常淬火温度范围分别是和。 Ac3 + 3050Ac1 + 30503. 淬火钢进行回火的目的是淬火应力，力学性能，工件的组织和尺寸。回火温度越高，钢的强度与硬度越。 减少或消除调整稳定低4. 钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越，说明临界冷却速度越。靠右小第十五页，共46页。作业 04a钢-结构钢判断题1. 所有的合金元素都能提高钢的淬透性。 F2. 合金元素对钢的强化效果主要是固溶强化。 F填空题1. 除Co、
13、Al外，几乎所有的合金元素都使Ms点 。 下降2. 20钢属于 或钢，可制造 或 。 优质碳素结构 渗碳冲 压、焊接件小型渗碳件3. Q345 (16Mn) 是钢，可制造。 低合金高强度结构桥梁构件 4. 40Cr 是钢，可制造。 合金调质车床齿轮5. 20CrMnTi 是钢, 最终热处理工艺是 。合金渗碳渗碳+淬火+低温回火6. 60Si2Mn 是钢。 合金弹簧第十六页，共46页。作业 04b工具-特殊钢判断题1. T8钢比T12和40钢有更好的淬透性和淬硬性。 F2. T8钢与20MnVB相比，淬硬性和淬透性都较低。 F3. 调质钢的合金化主要是考虑提高其红硬性。 F4. 高速钢需要反复锻
14、造是因为硬度高不易成型。 F5.高速钢采用很高温度淬火，其目的是使碳化物尽可能多地溶入A中，从而提高钢的红硬性。 T6. A型不锈钢可采用加工硬化提高强度。 T7. A不锈钢的热处理工艺是淬火后低温回火处理。 F8. GCr15钢制造的高精度丝杠于淬火后进行冷处理，可消除残余A，以提高尺寸稳定性。 T第十七页，共46页。填空题1. T12 是钢，可制造。 碳素工具锯条、量规2. 9SiCr 是 钢，可制造 。 合金量具刃具板牙、丝锥3. 5CrMnMo 是 钢，可制造 。 热作模具中型锤锻模4. Cr12MoV 是钢，可制造。 冷作模具冷冲模5. 1Cr13 是 钢，可制造 。 M型不锈钢汽轮
15、机叶片第十八页，共46页。作业 05铸铁判断题1.可锻铸铁在高温时可以进行锻造加工。 F2. 球墨铸铁可通过调质处理和等温淬火工艺提高其机械性能。 T3. 可以通过球化退火使灰铸铁变成球墨铸铁。 F第十九页，共46页。填空题1. 影响石墨化的主要因素是 和 。 化学成分冷却速度2. 灰铸铁中C主要以 状的 形式存在。 片石墨3. 可锻铸铁中石墨的形态为 。 团絮状4. 球墨铸铁中石墨的形态为 ，应力集中效应 ，所以其强度、塑韧性较灰铸铁 。 球状小高5. HT200牌号中“HT”表示 , “200”表示 。 灰铸铁b200MN/m2 6. 生产球墨铸铁常选用作球化剂。 稀土Mg7. 形状复杂的
16、大型铸铁件在500600进行时效处理,目的是 。 消除内应应力第二十页，共46页。作业 06非铁金属填空题1. H59属于 ，“59”表示 。 普通黄铜含Cu 59%2. ZCuSn10P1属于 ，“10”表示 。 铸造Sn青铜含Sn 10%3. QBe2属于 ，“2”表示 。 Be青铜含Be 2%4. ZChSnSb11-6属于 ，“11”表示 。 Sn基轴承合金含Sb 11%5. LC4属于 ，LF21属于 。 超硬Al合金防锈Al合金6. 铝合金件淬火后于140进行时效处理，目的是 。 提高强度7. 下列材料常用的强化方法：紫铜 45钢 HT350 LY12 ZL102 冷变形强化（加工硬化）固溶强化（淬火）变质处理时效强化变质处理第二十一页，共46页。作业 08a铸造理论判断题1.在铸件热节处安放冷铁能够起补缩作用 。F2.凝固温度范围大的合金，铸造时铸件中易产生缩松 。T3.防止或减少铸件变形的方法之一是提高流动性 。F4. 合金的浇注温度越高越好。 F5. 铸钢件一般都要安置冒口和冷铁，使之实现同时凝固。 F第二十二页，共46页。1. 造成铸件冷隔的主要原因是a. 浇注温度
