工程材料及热处理试题.doc

工程材料及热处理期末模拟一、填空题（201=20）1、常见的金属晶格类型有体心立方晶格、面心立方晶格和 密排六方 晶格三种。2、常见的表面热处理可分为表面淬火和 表面化学热处理 。3、铸铁是含碳量在大于2.11% 铁碳合金，单铸铁中的碳大部分不再以渗碳体的形式存在，而是以游离的 石墨 状态存在。4、铸铁根据石墨形态不同可分为灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁四大类。它们在石墨的形态分别为_片状 、棉絮状、球状和蠕虫状。5、常用的常规热处理方法有回火、正火和淬火、 退火 。6、合金常见的相图有匀晶相图 、 共晶相图 、包晶相图和具有稳定化合物的二元相图。7、实际金属中存在有点缺陷、线缺陷和 面缺陷 三类晶体缺陷。8、过冷度是指 理论结晶温度与实际结晶温度之差；其表示符号 T 。9、钢的热处理工艺由 加热、保温、冷却 三个阶段所组成。10、零件失效的形式有：变形失效、断裂失效及表面损伤失效。12、根据晶胞的几何形状或自身的对称性，可把晶体结构分为七大晶系、十四种空间点阵 。13、热滞 是由于过热和过冷现象的影响，加热时相变温度偏向高温，冷却时相变温度偏向低温的现象。14、细化铸态金属晶粒主要采用下面两种方法为：增大金属的过冷度、变质处理。15、合金钢按用途可分合金结构钢、合金工具钢、和特殊性能钢。二、选择题（102=20）1、化学热处理与其他热处理的主要区别是（ C ）A 组织变化 B 加热温度 C 改变表面化学成分 D 添加剂不同2、调质处理就是（ A ）的热处理。A 淬火+高温火 B 淬火+中温回火 C 淬火+低温回火 D 淬火+低温退火3、零件渗碳后，一般需经过（A ）才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。A 淬火+低温回火 B 正火 C 调质 D 淬火+高温回火4、过共析钢的正常淬火加热温度是( C )。AAcm以上(3050) BAc3以上(3050)CAc1以上(3050) DAc1以下(3050)5、属于体心立方晶格的金属有 。（ B ）A.-Fe,铝 B.-Fe,铬 C.-Fe,铝 6、淬火的目的是把奥氏体化的钢件淬成( A )。A.马氏体 B.铁素体 C.莱氏体 D.渗碳体7、刀具、量具淬火后，一般都要进行低温回火，使刀具、 量具达到( B )。A.低硬度而耐磨的目的 B.高硬度而耐磨的目的C.中硬度而弹性高的目的 D.高硬度而弹性高的目的8、C曲线右移使淬火临界冷却速度（A ），淬透性（ ）。 A 减小、增大 B 减小、减小 C 增大、减小 D、增大、增大9、在Fe-Fe3C和图中，奥氏体冷却到ES线时开始析出（ ）。A 铁素体 B 珠光体 C 二次渗碳体 D 莱氏体10、GCrl5SiMn钢的含铬量是：（B ）A 15 B 15 C 0. 15 D 0.015三、简答题（55=25）1、奥氏体形成的四个步骤是什么？答：（1）奥氏体晶核的形成；（2）奥氏体晶核的长大；（3）残余渗碳体的溶解；（4）奥氏体成分的均匀化。2、正火与退火的主要区别是什么？简述回火的目的。答：与退火的区别是加热温度不同，对于过共析钢退火加热温度在Ac1以上3050而正火加热温度在Accm以上3050。冷速快，组织细，强度和硬度有所提高。当钢件尺寸较小时，正火后组织：S，而退火后组织：P。回火的目的是：（1）降低零件脆性，消除或降低内应力；（2）获得所要求的力学性能；（3）稳定尺寸；（4）改善加工性。3、淬透性与淬硬层深度两者有何联系和区别？答：淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层的能力。不同的钢在同样的条件下淬硬层深不同，说明不同的钢淬透性不同，淬硬层较深的钢淬透性较好。淬硬性：是指钢以大于临界冷却速度冷却时，获得的马氏体组织所能达到的最高硬度。钢的淬硬性主要决定于马氏体的含碳量，即取决于淬火前奥氏体的含碳量。4、化学热处理包括哪几个基本过程？常用的化学热处理方法有哪几种？答：化学热处理是把钢制工件放置于某种介质中，通过加热和保温，使化学介质中某些元素渗入到工件表层，从而改变表层的化学成分，使心部与表层具有不同的组织与机械性能。化学热处理的过程： 分解：化学介质要首先分解出具有活性的原子； 吸收：工件表面吸收活性原子而形成固溶体或化合物；扩散：被工件吸收的活性原子，从表面想内扩散形成一定厚度的扩散层。常用的化学热处理方法有：渗碳、氮化、碳氮共渗、氮碳共渗。5、指出下列各种钢的类别、符号、数字的含义、主要特点及用途：Q235-AF、Q235-C、Q195-B、Q255-D、40、45、08、20、20R、20G、T8、T10A、T12A答：Q235-AF：普通碳素结构钢，屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。Q235-C:屈服强度为235MPa的C级普通碳素结构钢，Q195-B: 屈服强度为195MPa的B级普通碳素结构钢，Q255-D: 屈服强度为255MPa的D级普通碳素结构钢，Q195、Q235含碳量低，有一定强度，常扎制成薄板、钢筋、焊接钢管等，用于桥梁、建筑等钢结构，也可制造普通的铆钉、螺钉、螺母、垫圈、地脚螺栓、轴套、销轴等等，Q255钢强度较高，塑性、韧性较好，可进行焊接。通常扎制成型钢、条钢和钢板作结构件以及制造连杆、键、销、简单机械上的齿轮、轴节等。40:含碳量为0.4%的优质碳素结构钢。45含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。四、计算题（13）1、根据Fe-Fe3C 相图，计算：（1）55钢在室温时的相组成物和组织组成物个是什么？其相对质量百分数个是多少？（2）T10钢的相组成物和组织组成物个是什么？个占的比例是多少？（3）铁碳合金中，二次渗碳体的最大百分含量是多少？解：（1）55钢的相组成物：Fe3C 组织组成物：P=(6.690.55) (6.690.0218) 100=92 Fe3C=192=8W%(0.770.55) (0.770.0218) 100=29.3 Wp=129.3=70.7(2) T10钢的相组成物：Fe3C 组织组成物：PFe3C=(6.691.00) (6.690.0218) 100=85.3 Fe3C=185.3=14.7Wp=(6.691.00) (6.690.77) 100=96.1 Fe3C=196.1=3.9(3) 铁碳合金中，二次渗碳体的最大百分含量是在当Wc=2.11时，此时有：Fe3C=（2.110.77）（6.690.77）100=22.6五、综合题（1012=22）1、C620车床主轴。工作条件与性能要求：受交变弯曲和扭转复合应力，载荷和转速不高，冲击不大，一般综合机械性能即可；大端轴颈、锥孔与卡盘、顶尖间有摩擦，要求硬度和耐磨性高。（图 C620车床主轴及热处理技术条件）u 材料：45u 热处理：整体调质，轴颈及锥孔表面淬火u 性能要求：整体硬度220240HB；轴颈及锥孔处52HRCu 工艺路线：锻造正火粗加工调质精加工轴颈表面淬火低温回火磨削 正火消除锻造应力及组织不均匀性，调整硬度，便于切削加工。 调质提高主轴的综合机械性能，以满足零件心部的强度要求。 表面淬火使轴颈及锥孔获得高硬度和高耐磨性，得到均匀硬化层。 低温回火消除淬火应力，减少脆性 u 最终组织： 心部：回火S轴颈表面：回火M 2、汽车齿轮。载荷条件：汽车齿轮的工作条件远比机床齿轮恶劣，特别是主传动系统中的齿轮，它们受力较大，超载与受冲击频繁，因此对材料的要求更高。由于弯曲与接触应力都很大，用高频淬火强化表面不能保证要求，所以汽车的重要齿轮都用渗碳、淬火进行强化处理。（后桥圆锥主动齿轮简图）u 材料：20CrMnTiu 热处理：渗碳、淬火、低温回火，渗碳层深1.2mm1.6mm。u 性能要求：齿面硬度58HRC62HRC，心部硬度33HRC48HRC。u 工艺路线： 下料锻造正火切削加工渗碳+淬火+低温回火磨削加工。 正火均匀和细化组织，消除锻造应力，改