工程材料及热处理期末考试A答案.doc

2015 2016 学年第 二 学期科目: 工程材料及热处理 考试试题A卷答案命题教师：马李 使用班级：材控14-1、2 一、填空题：(每空0.5分，共25分)1. 空位、间隙原子及置换原子，位错，晶界。2. 晶核的形成，长大。3. 控制过冷度，变质处理，振动搅拌。4. 表面细晶区，柱状晶区，中心等轴晶区。5. 铁素体+珠光体，二次渗碳体+珠光体。6. 固溶，细晶，形变，第二相。7. 碳的质量分数； 合金元素的含量。8. S， P。9. 阻止奥氏体晶粒长大，提高耐磨性；提高淬透性。10. 消除枝晶偏析，消除加工硬化。11黄铜，硬铝，锡青铜。12. 碳当量，冷却速度，孕育，球化。13. 针，板条。14. 活性介质的分解，活性原子的吸收，活性原子的扩散。15. 结构钢，中碳钢 ，优质钢。16. 球化退火，淬火+低温回火。17. 珠光体，马氏体，奥氏体。18. Al-Si，Al-Cu，Al-Mg，Al-Zn。19. 颗粒增强复合材料。二、判断题：(每题1分，共10分) 三、选择题：(每题1分，共10分)BADCD BABCC 四、简答题：(每题6分，共30分)1.答：理论结晶温度T0与实际结晶温度T1的差T，称为过冷度；（1分）冷却速度越大，则金属的实际结晶温度就越低，过冷度就越大。（2分）过冷度越大，金属越易结晶，且结晶后的晶粒越细小。（2分）2. 答：相同处：含碳量均为6.69%；（1分）不同处：形态和来源不同。（1分）一次渗碳体由液体析出，呈长条状；二次渗碳体由奥氏体析出，呈网状；三次渗碳体由铁素体析出，呈小片状；共晶渗碳体是液体的共晶产物，以基体形式出现；共析渗碳体是奥氏体的共析产物，与铁素体片相间分布。（3分）3. 答：淬透性是指钢在规定的条件下淬火时获得淬硬层深度大小的能力。即钢获得马氏体的难易程度。（1分）而淬硬性是指淬火后所能达到的最高硬度。（1分）二者之间没有必然的联系。淬硬性好的钢，其淬透性并不一定好，反之亦然。（1分）淬透性主要取决于临界冷却速度（k），淬透性是钢固有的工艺性能，与工件的形状、尺寸和冷却介质等外部因素没有关系，只与过冷奥氏体的稳定性有关。（1分）而淬硬性主要取决于马氏体中含碳量的高低，含碳量高，淬后硬度就高。（1分）4. 答：高速钢中大量的合金元素，使钢的铸态组织中出现大量的共晶碳化物，这些碳化物既硬又脆，用热处理方法不能消除。必须通过多次镦拔，反复锻造打碎，并使之均匀分布于基体上；（1分）高速钢锻后进行球化退火，以降低硬度，消除锻造应力，便于切削加工，并为淬火做好组织准备；（1分）高速钢中含有大量的W、Mo、Cr、V等难溶碳化物，它们只有在1200以上温度时才能大量溶入奥氏体中，因此淬火加热温度非常高；（1分）高速钢淬火后，残余奥氏体较多，使钢的硬度不足。因此，高速钢淬火后要多次回火（一般两次或三次）（2分）5. 答：机床床身灰铸铁，因为灰铸铁具有良好的消振性、减摩性、切削加工性等优点，适于制作机床床身。（1分）加热炉底板耐热铸铁，因为耐热铸铁在高温下具有良好的抗氧化能力。（1分）气缸套球墨铸铁，因为球墨铸铁具有较高的强度和韧性，适合制作承较大载荷的复杂零件。（1分）硝酸盛贮器耐蚀铸铁，因为耐蚀铸铁具有较高的耐蚀性。（1分）污水管可锻铸铁，因为可锻铸铁的铸态组织为白口，铁水流动性较差，容易产生缩孔，热裂倾向较大。因此，更适合于制作形状不太复杂的薄壁件。（1分）6. 答：H59：含铜59%，其余为Zn的普通黄铜；（1分）QBe2：含铍2%的铍青铜；（1分）LF21：21号防锈铝合金；（1分）ZL102：2号铝硅系铸造铝合金（1分）ZChSnSb11-6：含锑11%、含铜6%的锡基铸造轴承合金（1分）五、分析题：(第1题8分，第二题8分，第三题9分，共25分)1. 答： 主轴的工艺路线：下料锻造正火粗加工调质半精、精加工表面淬火、低温回火精加工。（2分）正火处理是为了得到合适的硬度，以便机械加工，同时为调质处理做好组织准备。（2分）调质处理是为了使主轴得到高的综合机械性能和疲劳强度，为了更好地发挥调质效果，将它安排在粗加工后进行。（2分）表面淬火是为了使轴径部分得到所需硬度，以保证装配精度和不易磨损。（2分）2. 答： 答：珠光体：冷却至A1线650范围内等温或连续冷却下来得到珠光体组织。（2分）索氏体：冷却至650600温度范围内等温或连续冷却下来得到索光体组织。（2分）下贝氏体：冷却至350MS温度范围内等温冷却下来得到下贝氏体组织。（2分）马氏体+少量残余奥氏体：以大于获得马氏体组织的最小冷却速度连续冷却获得马氏体+少量残余奥氏体。（2分）3. 答： 零件名称钢号热处理汽车变速齿轮20CrM