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1、颜色不同的是课件和课后题都有的题目，水平有限，大家参考哦3-1 在结构钢的部颁标准中，每个钢号的力学性能都注明热处理状态和试样 直径或 钢材厚度，为什么？有什么意义？（ 这个实在不会也查不到，大 家集思广益 吧）3-2 为什么说淬透性是评定钢结构性能的重要指标？ 结构钢一般要经过淬火后才能 使用。 淬透性好坏直接影响淬火后产品质量3-3 调质钢中常用哪些合金元素？这些合金元素各起什么作用？Mn ff淬透性，但f过热倾向，f回脆倾向；Cr： f f淬透性，f回稳性，但f回脆倾向；Ni: f基体韧度，Ni-Cr复合ff淬透性，f回脆；Mo f淬透性，f回稳性，细晶，回脆倾向；V:有效细晶，（f淬透
2、性）过热敏感性。3-4 机械制造结构钢和工程结构钢对使用性能和工艺性能上的要求有什么不 同？ 工程结构钢： 1、足够的强度与韧度（特别是低温韧度） ； 2、良好的焊接 性 和成型工艺性； 3、良好的耐腐蚀性； 4、低的成本机械制造结构钢： 1具有良好的力学性能不同零件，对钢强、塑、韧、疲劳、 耐磨性等有不同要求 2具有良好冷热加工工艺性 如锻造、冲压、热处理、车、 铣、刨、磨等3-5 低碳马氏体钢在力学性能和工艺性上有哪些优点？在应用上应注意些什 么问 题？力学性能：抗拉强度（，11501500MPa;屈服强度, 9501250 MPa（T bs40% ；伸长率S, 10% ；冲击韧度a6J。
3、这些性能指标和中碳合金调质钢性能相当，常规的力学性能甚至优于调质钢。 工艺性能：锻造温度 淬火加自回火局限性：工作温度 V200C ;强化后难以进行冷加工 焊接等工序；只能用 于中 小件; 淬火时变形大 ,要求严格的零件慎用 .3-6 某工厂原来使用 45MnNiV 生产直径为 8mm 高强度调质钢筋，要求Rm1450Mpa,ReL1200Mpa,A%处理工艺是（920土 20）C 油淬，（470士 10） C 回火。因该钢缺货，库存有 25M nSi 钢。请考虑是否可以代用。 热 处理工艺如何调整？能代替， 900 C 油淬或水淬， 200C 回火3-7 试述弹簧的服役条件和对弹簧钢的主要性
4、能要求。为什么低合金弹簧钢 中碳含 量一般在 %（质量分数）之间？ 服役条件：储能减振、一般在动负荷下工 作即在冲击、振动和长期均匀 的周期改变应力下工作、也会在动静载荷作用下 服役； 性能要求：高的弹性极限及弹性减退抗力好，较高的屈服比；高的疲劳 强 度、足够的塑性和韧度；工艺性能要求有足够的淬透性；在某些环境 下，还要求 弹簧具有导电、无磁、耐高温和耐蚀等性能，良好的表面质 量和冶金质量 总的来说是为了保证弹簧不但具有高的弹性极限、高的屈服极限和疲劳 极限（弹 簧钢含碳量要比调质钢高） ，还要有一定的塑性和韧性（含碳量 太高必然影 响塑性和韧性了） 。3-8 弹簧为什么要求较高的冶金质量和
5、表面质量？弹簧的强度极限高是否也意味着弹簧的疲劳极限高，为什么？要严格控制弹簧钢材料的内部缺陷，要保证具有良好的冶金质量和组织 均匀性因为弹簧工作时表面承受的应力为最大，所以不允许表面缺陷，表面缺陷往往会成为应力高度集中的地方和疲劳裂纹源，显着地降低弹 簧的疲劳强度不一定高。强度极限是在外力作用下进一步发生形变.是保持构件机械 强度下能承受的最大应力，包括拉伸、压缩和剪切强度，不一定指弹 性极限3-9有些普通弹簧冷卷成型后为什么进行去应力退火？车辆用板簧淬火后，为什么要用中温回火？去应力退火的目的是：a）消除金属丝冷拔加工和弹簧冷卷成形的内应力；b）稳定弹簧尺寸，利用去应力退火来控制弹簧尺寸；
6、c）提高金属丝的抗拉强度和弹性极限；回火目的：（1）减少或消除淬火内应力，防止工件变形或开裂。（2）获得工艺要求的力学性能。（3）稳定工件尺寸回火工艺选择的依据是弹性参数和韧性参数的平衡和配合3-10 大型弹簧为什么要先成形后强化，小型弹簧先强化后成形为了方便成型，大弹簧强化后就很难改变形状了， 所以要先成型再强 化。反之小弹簧就可以先强化再成型3-11 直径为 25mm 勺 40CrNiMo 钢棒料，经正火后难切削为什么? 40CrNiMo 属于 调质钢，正火得到的应该是珠光体组织。由于该钢的淬透 性较好，空冷就能得到 马氏体，不一定是全部，只要部分马氏体就会使硬度提高很多，而变得难以切削。
7、3-12 钢的切削加工型与材料的组织和硬度之间有什么关系？为获得良好的 切削性 中碳钢和高碳钢各自经过怎样的热处理，得到什么样的金相组 织？ 硬度由高 到低的组织：马氏体、珠光体和铁素体，硬度高切削性能差。 中碳钢：淬火 加高温回火，回火后得回火索氏体 高碳钢：淬火加低温回火，回火后得回火 马氏体少量碳化物和残余奥氏体3-13 用低淬钢做中、小模数的中、高频感应加热淬火齿轮有什么特点？ 不改变表 面化学成分，表面硬化而心部仍然保持较高的塑性和韧度；表 面局部加热， 零件的淬火变形小；加热速度快，可消除表面脱碳和氧化 现象；在表面形成 残余压应力，提高疲劳强度。 小齿轮：得到沿着轮廓 分布硬化层
8、 “仿形硬 T 化”（关键）3-14 滚动轴承钢常含哪些元素、为什么含 Cr 量限制在一定范围？ 高碳、铬、硅、锰等合金元素 它可以提高淬透性、回火稳定性、硬度、耐磨性、耐蚀性。但如果质 量分 数过大（大于 %）会使残余奥氏体增加，使钢的硬度、尺寸稳定性降 低，同 时增加碳化物的不均匀性，降低钢的韧性3-15 滚动轴承钢对冶金质量、表面质量和原始组织有那些要求，为什么？ 要求：纯净和组织均匀，不允许缺陷存在原因：1 轴承钢的接触疲劳寿命随钢中的氧化物级别增加而降低；非金 属夹杂物可破坏基体的连续性，容易引起应力集中，可达很高数值； 2 碳化物的尺寸和分布对轴承的接触疲劳寿命也有很大影响：大颗粒
9、碳化物具有高 的硬度和脆性、密集的碳化物影响钢的冷热加工性，降低 钢的冲击韧度 3-16 滚动轴承钢原始组织中碳化物的不均匀性有哪几种情况？应如何改善 或消 除？液析碳化物、带状碳化物和网状碳化物 消除措施：液析碳化物：采用高温扩散退火，一般在 1200C 进行扩散退 火 带状碳化物：需要长时间退火 网状碳化物：控制中扎或终锻温度、控制轧制后冷速或正火3-17 在使用状态下，的最佳组织是什么？在工艺上应如何保证？组织特点：细小均匀的奥氏体晶粒度58级；M中含%C隐晶M基体 上 分布细小均匀的粒状K,体积分数约78% 一般可有少量Ar热处理工艺：球 R化退火-为最终淬火作组织准备； 淬回火工艺参
10、数对疲 劳寿命有很大影响； 一般采用保护气氛加热或真空加热； 160C 保温 3h 或更长回火，硬度 6266HRC；如要求消除 AR- 淬火后立即冷处理 ,而后立即低温回火 。3-18 分析机床主轴的服役条件、 性能要求。按最终热处理工艺分类机床主轴有哪几种？每种主轴可选用那些钢号？其冷热加工工艺路线是怎样的？服役条件： 传递扭矩，交变性，有时会承受弯曲、拉压负荷； 都有轴承支承，轴颈处受磨损，需要较高的硬度，耐磨性好；大多数承 受一定的冲击和过载性能要求：足够的强度；一定的韧度和耐磨性分类：轻载主轴：采用 45 钢，整体经正火或调质处理，轴颈处高频感应加 热淬火；中载主轴：一般用 40Cr
11、 等制造，进行调质处理，轴颈处高频感应加热 淬火。如冲击力较大，也可用 20Cr 等钢进行渗碳淬火 重载主轴：可用 20CrMnTi 钢制造，渗碳淬火高精度主轴：一般可用 38CrMoAlA 氮化钢制造，经调质后氮化处理， 可满 足要求冷热加工工艺路线：毛坯 T 预先热处理 T 机械粗加工 T 最终热处理 （淬火 回火或渗碳淬火等）T精加工。3-19 分析齿轮的服役条件、性能要求。在机床、汽车拖拉机及重型机械上， 常分 别采用哪些材料做齿轮？应用那些热处理工艺？ 服役条件：机床齿轮：载荷不大， 工作平稳，一般无大的冲击力，转速 也不高汽车、拖拉机上的变速箱齿轮属于重载荷齿轮。 航空发动机齿轮和
12、一些重型 机械上的齿轮承受高速和重载 性能要求：较高的弯曲疲劳强度、高的接触疲劳 抗力、足够的塑性和韧度、耐磨性好机床齿轮：常选用调质钢制造，如 45、 40Cr、 42SiMn 等钢，热处理工 艺 为正火或调质，高频感应加热淬火 汽车、拖拉机上的变速箱齿轮：一般都采用渗 碳钢，如 20Cr、20CrMnTi 等，进行渗碳热处理。航空发动机齿轮和一些重型机械上的齿轮：一般多采用高淬透性渗碳钢，如 12CrNi3A、18Cr2Ni4WA 等钢。3-20 高锰耐磨钢有什么特点， 如何获得这些特点， 在什么情况下适合使用这 类 钢？特点：高碳、高锰。铸件使用。特点获得手段：1材质方面：控制碳含量、锰
13、含量、加入适量合金元素2热处理方面：水韧处理加热T应Acm 一般为1050 1100 C,在一定保温时间下，K全部溶入A中 缓慢加热 避免产生裂纹 铸件出炉至入水时间应尽量缩短，以避免碳化物析出。冷速要快，常采用水 冷。水冷前水温不宜超过30 C,水冷后水温应小 于60 C 水韧处理后不宜再进行 250350C 的回火处理，也不宜在 250350C 以上 温 度环境中使用 。应用：广泛应用于承受大冲击载荷强烈磨损的工况下工作的零件，如各式 碎石机的衬板颚板磨球，挖掘机斗齿坦克的履带板等3-21为什么ZGMnl型高锰耐磨钢咋淬火时能得到全部奥氏体组织，而缓冷却得 到了大量的马氏体？ 由于高锰钢的
14、铸态组织为奥氏体，碳化物及少量的相变产物珠光体所组成。沿 奥氏体晶界析出的碳化物降低钢的韧性，为消除碳化物，将钢加热至 奥氏体区温度（1050-1100 C,视钢中碳化物的细小或粗大而定）并保温一段时间（每25mm壁厚保温1h），使铸态组织中的碳化物基本上都溶到奥氏体中，然后在水中进行淬火，从而得到单一的奥氏体组织Mn元素的存在降低了 Ms点，在冷却过程中Mn元素会析出以使Ms点升高 淬火时冷却速度较快Mn来不及析出，所以Ms点较低，得到的是奥氏体组织；缓慢 冷却时Mn可以析出，Ms点上升，得到的就是大量马氏体组织。3-22 般说硫（S）元素在钢中的有害作用是引起热脆性，而在易切削钢中为什么有
15、有意的加入一定量的 S 元素？ 硫在钢中与锰和铁形成硫化锰夹杂，这类夹杂物能中断基体金属的连续性， 在切 削时促使断屑形成小而短的卷曲半径，而易于排除，减少刀具磨损，降 低加工表 面粗糙度，提高刀具寿命。通常钢的被切削性随钢中硫含量的增多3-23 20Mn2 钢渗碳后是否适合直接淬火，为什么？不能，原因：20Mn2不是本质细晶粒钢，Mn兀素在低碳钢中减小的是珠光体晶粒 尺寸，高碳钢中增大的也是珠光体晶粒，而粗晶粒钢是加热时（在一定 范围内， 对本质晶粒钢是在 930 以下）随温度升高晶粒变大，细晶粒钢是变 小，或者不易 长大， Mn 虽然可以细化珠光体，但是却可以增大奥氏体长大的 倾向，对 20Mn2 含锰较高，这样大大增加奥氏体长大的倾向，所以是本质 粗晶粒钢，不能直接淬 火。3-24 在飞机制造厂中，常用 18Cr2Ni4WA 钢制造发动机变速箱齿轮。为减少 淬火后残余应力和齿轮的尺寸变化，控制心部硬度不致过高，以保证获 得必需的冲击吸收能量，采用如下工艺：将渗碳后的齿轮加热到 850 C 左右， 保温后淬入 200220C 的第一热浴中，保温 10min 左右，取出后立即置于500570C的第二热浴中，保持12h,去出空冷到室温。问此 时钢表里的组织是什么？（已知该钢的Ms是310C
