《工程材料简答题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程材料简答题.docx（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2、什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？ 溶质原子使固溶体的强度和硬度升高的现象称固溶强化。 固溶强化的原因是晶格畸变。晶格畸变增大位错运动的阻力，使金属的滑移变形更加困难，提高了金属的强度和硬度。3、实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷？它们对性能有什么影响？实际金属晶体中存在点缺陷（空位、间隙原子、置换原子）、线缺陷（位错）、面缺陷（晶界、亚晶界）三类晶体缺陷。点缺陷造成晶格畸变，使材料强度增加。位错密度增加，材料强度增加。晶界越多，晶粒越细，金属强度越高，同时塑性越好。4、FeC合金中基本相有哪些？基本组织有哪些？基本相：铁素体（F）、渗碳体（Fe3C）、奥氏体（A）基本组织：铁素体（F
2、）、渗碳体（Fe3C）、奥氏体（A）、珠光体（P）、莱氏体（Ld）5、简述钢的硬度、强度、塑性、韧性与含碳量的关系。 随着钢中含碳量的增加，塑性、韧性下降，硬度增加。当含碳量小于0.9时，含碳量增加，钢的强度增加。而当含碳量大于0.9时，渗碳体以网状分布于晶界或以粗大片状存在，使得强度随之下降。6、M（马氏体）有何特征？它的硬度取决于什么因素？低碳M有何特征？M是碳在-Fe中的过饱和固溶体。它的硬度主要取决于M的含碳量，含碳越高，M的强度、硬度越高。低碳M是板条状M，它具有良好的塑性和韧性，较高的断裂韧度和较低的韧脆转变温度。7、进行退火处理的目的是什么？(1)降低钢的硬度以便于进行切削加工；
3、(2)消除残余应力，以稳定钢件尺寸，并防止其变形和开裂；(3)使化学成分均匀，细化晶粒，改善组织，提高钢的力学性能。(4)改善组织，为最终热处理作好组织准备8、淬火钢中的残余奥氏体对工件性能有何影响？如何防止？ 残余奥氏体降低钢的硬度和耐磨性；工件使用过程中，由于残余奥氏体发生转变，使工件尺寸发生变化，从而降低工件的尺寸精度。将淬火工件冷却到室温后，随即放到零下温度的冷却介质中冷却，即进行冷处理；回火处理。9、为什么亚共析钢经正火后，可获得比退火高的强度和硬度。亚共析钢退火后的组织为大量的F+少量P，而亚共析钢经正火后的组织是数量较多且细小的珠光体组织。由于珠光体的强度和硬度比铁素体高，因此亚
4、共析钢正火后可获得比退火 高的强度和硬度。10、亚共析钢、过共析钢正火加热温度范围是什么？低碳钢切削加工前和高碳钢球化退火前正火的目的是什么？亚共析钢正火加热温度：Ac3+5070。过共析钢正火加热温度：Accm+5070。低碳钢切削加工前正火目的：增加珠光体含量，使钢的硬度提高，便于切削加工。高碳钢球化退火前正火目的：消除过共析钢中的网状二次渗碳体。11、亚共析钢的淬火加热温度是什么？加热温度过高或过低会产生哪些问题？加热温度为AC3+（3070） 加热温度过高：A晶粒粗化，使淬火后M组织粗大；且氧化脱碳严重。 加热温度过低：淬火组织中将有F，使淬火硬度下降。12、共析钢淬火加热温度范围是什
5、么？如加热温度过高会产生哪些有害影响？应为727 +（3070）。如加热温度过高，有下列危害：（1）、奥氏体晶粒粗化，淬火后M粗大，脆性增大。（2）、氧化、脱碳倾向增大，表面质量降低。 （3）、淬火应力大，工件变形、裂纹倾向增大。13、过共析钢淬火加热温度范围是什么？如加热温度过高会产生哪些有害影响？ 应为Ac1 +（3070）。 如加热温度过高，超过Acm，有下列危害：（1）、Fe3C完全溶入奥氏体，使奥氏体含碳量增加，Ms降低。淬火后残余奥氏体量增加，降低钢的硬度和耐磨性。 （2）、奥氏体晶粒粗化，淬火后M粗大，脆性增大。 （3）、氧化、脱碳倾向增大，钢的表面质量降低。 （4）、淬火应力大
6、，增加了工件变形、裂纹的倾向。 14、水作为淬火介质有何优缺点？水作为淬火介质的优点是具有较强的冷却能力，价格低廉。其主要缺点是：在需要快冷的650500范围内（碳钢过冷奥氏体最不稳定区域），它的冷却能力低；在300200需要慢冷时，它的冷却能力太强，易使零件产生变形，甚至开裂；水温对水的冷却能力影响大。15、为什么通常碳钢在水中淬火，而合金钢在油中淬火？若合金钢在水中淬火会怎样？碳钢件淬火时难以使马氏体转变充分，而水的冷却能力强，使钢易于获得马氏体。 合金钢淬透较好，在油中冷却能获得马氏体。 合金刚导热能力差，若在水中淬火，会使工件产生裂纹和变形。16、淬火钢进行回火的目的是什么？得到所需要
7、的组织与性能 通过适当回火可改变淬火组织，调整和改善钢的性能。 稳定工件尺寸 回火使不稳定的淬火组织转变为稳定组织。 消除或减少淬火内应力 17、钢经淬火后为何一定要回火？钢的性能与回火温度有何关系？钢经淬火后回火有如下目的：(1)获得工件所需的组织和性能(2)稳定组织，稳定工件尺寸(3)消除、减少淬火应力 随着回火温度的提高，钢的强度指标(b、s)和硬度逐渐下降,塑性指标（、）与韧性指标逐渐提高。而回火温度在300400附近，弹性极限出现峰值。18、什么是钢的回火脆性？如何避免？ 随着回火温度的升高，通常强度、硬度下降，而塑性、韧性提高。但某些温度范围内回火，钢的韧性不但没有提高，反而显著下
8、降，这种脆化现象称回火脆性。300左右回火产生的回火脆性是第一类回火脆性，它是不可逆的。一般不在此温度范围内回火。含有Cr、Ni、Mn等合金元素的合金钢，在450650回火或经更高温度回火后缓慢冷却通过该温度区间时，产生第二类回火脆性。它是可逆的。防止办法：尽量减少钢中杂质元素含量；加入W或Mo等能抑制晶界偏析的元素；对中小件，可通过回火后快冷来抑制回火脆性。19、为什么高频淬火零件的表面硬度、耐磨性及疲劳强度均高于一般淬火？由于高频感应加热速度快、时间短，使得加热后所获得的A晶粒细小而均匀，淬火后可在表层获得极细的马氏体或隐针马氏体，因而表面硬度、耐磨性高于一般淬火。一般淬火工件的表面存在残
9、余拉应力，而高频淬火后工件表层存在残余压应力。残余压应力能抵消在变动载荷作用下产生的拉应力，因此高频淬火零件的疲劳强度均高于一般淬火。四、工艺分析题4、汽车半轴要求具有良好的强韧性，且杆部、花键处硬度要求52HRC。现选用40Cr钢制造，其工艺路线如下：下料（棒料）锻造毛坯热处理校直粗加工热处理精加工热处理、磨削。指出其工艺过程路线中应选用的热处理方法及目的，并说明杆部、花键处的最终热处理组织。热处理：正火。其目的为：消除锻造应力；调整锻后的硬度，改善切削性能；细化晶粒，为淬火作好组织准备。热处理：调质。其目的为：获得良好的强韧性，即良好的综合力学性能。热处理：表面淬火。其目的是：获得M，提高
10、杆部、花键处表面硬度。 热处理：低温回火。其目的为：消除表面淬火应力及脆性，得到高的硬度和耐磨性表层为回火M，心部为索氏体（S）5、一般精度的GCr15滚动轴承套圈，硬度60-65HRC。 (1)压力加工成形后、切削加工之前应进行什么预备热处理？其作用是什么？ (2)该零件应采用何种最终热处理？有何作用？ P162（1）球化退火 降低硬度，球化Fe3C，以利于切削，并为淬火作好组织准备。（2）淬火+低温退火 淬火：获得高硬度M 低温退火：去除脆性、应力，稳定组织。6、用W18Cr4V W6Mo5Cr4V2Al钢制造铣刀，其加工工艺路线为：下料锻造毛坯热处理机械加工去应力退火热处理、磨削。请指出
11、其工艺过程路线中热处理方法、目的及组织。热处理为球化退火：消除锻造应力；降低硬度，利于切削加工；为淬火作组织准备。 组织：S+粒状碳化物热处理为淬火：获得M。 组织： M+未溶细粒状碳化物+大量残余A热处理为高温回火（多次）：消除淬火内应力，降低淬火钢脆性；减少残余A含量；具有二次硬化作用，提高热硬性。最终组织：回火M+粒状合金碳化物+少量残余A7、机床床头箱传动齿轮，45钢，模锻制坯。要求齿部表面硬度5256HRC，齿轮心部应具有良好的综合机械性能。其工艺路线为：下料锻造热处理机械粗加工热处理机械精加工齿部表面热处理+低温回火精磨。指出热处理、的名称及作用 热处理：正火。消除锻造应力；调整锻
12、后的硬度，改善切削加工性能; 细化晶粒，为淬火作好组织准备。 组织：S热处理：调质（或淬火加高温回火）。获得良好的综合机械性能。组织：回火S热处理：齿部表面淬火。获得M。11、用20CrMnTi钢制造汽车齿轮，要求齿面硬度为5862HRC，心部硬度为3540HRC。其工艺路线为： 下料锻造热处理机械加工热处理、喷丸磨削（1）指出热处理、的名称及作用 （2）齿轮表层和心部的最终组织是什么？P263用20CrMnTi钢制造汽车变速箱齿轮，齿轮要求强韧性好，齿面硬度要求6264HRC，心部硬度为3540HRC。其工艺路线如下：下料锻造热处理切削加工热处理、磨削。指出其工艺过程路线中应选用的热处理方法
13、及目的，并说明齿轮的最终热处理组织。热处理为正火。其目的为：消除锻造应力，调整锻后的硬度，改善切削加工性能；组织：S+少量F热处理为渗碳。其目的为：使低碳钢件表面得到高碳。 热处理为淬火。其目的为：获得表面高硬度、高耐磨性；而心部仍保持一定强度及较高的塑性、韧性。表层组织：M + 碳化物 + 残余A。心部组织：低碳M +铁素体热处理为低温回火。其目的为：消除表面淬火内应力和脆性,得到高的硬度。表层最终组织： 针状回火M + 粒状碳化物 + 少量残余A。心部最终组织： 回火低碳M + 铁素体。12、普通车床主轴要求具有良好的强韧性，轴颈处硬度要求4852HRC。现选用45钢制造，其工艺路线如下：
14、下料锻造热处理粗切削加工热处理精切削加工轴颈热处理、磨削指出其工艺过程路线中应选用的热处理方法及目的，并说明轴颈处的最终热处理组织。P265热处理：正火。其目的为：消除锻造应力；调整锻后的硬度，改善切削加工性能。 组织：S热处理：调质（或淬火加高温回火）。其目的为：获得良好的强韧性。 组织：S热处理：高频表面淬火。获得M，提高轴颈表面硬度。热处理：低温回火。其目的为：消除表面淬火内应力和脆性。轴颈处的最终热处理组织：表层为回火M，心部为索氏体（S）。13、用T10钢制造形状简单的车刀，其工艺路线为：锻造热处理机加工热处理、 磨削加工。 写出其中热处理工序的名称及作用及最终组织。热处理：球化退火：消除锻造应力，降低硬度，改善切削性能，并为淬火作组织准备。组织：球状P热处理：淬火：为获得高的硬度 组织：M+粒状碳化物+残余A热处理：低温回火：为稳定组织，降低脆性，消除淬火应力。 组织：回火马氏体+细粒渗碳体+少量残余奥氏体最终组织：回火马氏体+细粒渗碳体+少量残余奥氏体。14、用T10A钢制造小尺寸手工丝锥，刃部硬度要求5962HRC，柄部硬度要求3045HRC。其工艺路线如下：下料热处理切削加工热处理、柄部热处理切削加工指出其工艺过程路线中应选用的热处理方法及目的，并说明刃部、柄部的最终热处理组织。热处理：球化退火。其目的为：降低硬度，改善切削性能，并为淬火作组织准备。组织：球状
