工程材料练习题

1 根据铁碳相图 说明下列现象产生的原因 1 的钢比 的钢硬 度高 2 室温下 的钢其强度比 的钢高 3 低温莱氏体 的塑性比珠光体差 4 在 的钢可进行锻造 而 的 生铁不能锻造 5 一般要把钢加热至高温 下进行热轧或锻 造 6 钢铆钉一般用低碳钢制成 7 锯 8 10 12 等钢料比锯 10 20 钢费 力 锯条容易磨钝 8 绑扎物件一般用铁丝 镀锌低碳钢丝 而起重机吊重物却用 钢丝 60 65 70 钢 1 随碳含量的增加 硬脆的渗碳体相增多而塑性铁素体相减少 故 的钢比 的钢硬度高 2 室温下 的钢其强度比 的钢高 这是由于 1 2 C 的钢中 形 成连续网状二次渗碳体 严重割裂了钢的基体 致使钢的强度降低 0 77 C 的钢的组织 为 P 1 2 C 的钢的组织为 P Cm 3 低温莱氏体的塑性比珠光体差 因为低温莱氏体中的基体为渗碳体 而珠光体中的基 体为铁素体 4 在 的钢可进行锻造 而 的生铁不 能锻造 这是由于在 的钢的组织为单一奥氏体 可进行锻造 而 的生铁的组织为奥氏体 莱氏体 二次渗碳体 系两相合金 含有硬脆的第二 相 故而塑性差 不能锻造 5 一般要把钢加热至高温 下进行热轧或锻造 关键在于此时 钢处于单相奥氏体状态 塑韧相 6 钢铆钉一般用低碳钢制成 因为此时低碳钢的组织主要为铁素体 塑韧性良好 7 锯 8 10 12 等钢料比锯 10 20 钢费力 锯条容易磨钝 这是由于高碳钢 T8 T12 中渗碳体相增多 钢的硬度增加 锯条容易磨钝 而 10 20 钢系低碳钢 主要 是铁素体组织 硬度低 故而易锯 8 绑扎物件一般用铁丝 镀锌低碳钢丝 主要利用其良好的塑韧性 而起重机吊重物却 用钢丝 60 65 70 钢 则因此类钢中组织主要为珠光体 故而强度较高 2 用铅锑合金制成的轴瓦 要求其组织为在共晶体基体上分布有质量分数 5 的 Sb 作硬质 点 试求该合金的成分及硬度 已知纯铅的硬度为 3HBS 纯锑的硬度约为 30HBS 设该合金的成分为 X Sb 则根据杠杆定律 WSb 5 X 15 6 或 X 15 6 该合金的硬度为 3 HBS 或 先求出铅和锑这两个相的相对百分含量 即 WPb 84 4 WSb 15 6 所以 该合金的硬度为 3 84 4 30 15 6 7HBS 3 一个二 元共晶反 应如下 75 B 15 B 95 B 求 1 含 50 B 的合金凝固后 初晶 与共晶体 的重量百分数 相与 相 的重量百分数 2 若共晶反应后 初晶和 共晶各占一半 问该合金成分如 何 1 对 50 B 的合金 其组织组分的相对百分含量为 W W 其相组分的相对百分含量为 W W 2 根据题意 共晶反应后 共晶和 共晶各占一半 可推知该合金一定是过共晶成分 那么 设合金成分为 x B 则 W 初 求得 x 85 或者 W 求得 x 85 答 该合金成分为 85 B 4 已知铁的熔点 1538 为铜的熔点为 1083 试估算铁和铜的最低再结晶温度 并确 定其再结晶退火温度 铁的最低再结晶温度为 TZ 0 4 1538 273 273 450 铜的最低再结晶温度为 TZ 0 4 1083 273 273 269 4 铁的再结晶退火温度为 450 100 200 550 650 铜的再结晶退火温度为 269 4 100 200 369 4 469 4 5 一冷拉钢丝绳吊装某大型工件进行热处理 且随工件被加热至 加热完毕 在吊装工件出炉时 钢丝绳突然发生断裂 试分析产生该现象的原因 冷拉钢丝绳在吊装某大型工件进行热处理时 加热严重 其温度大于钢的再结晶温度甚至更高 故在吊装工件出炉时 钢 丝绳由于发生了再结晶退火甚至重结晶 组织由原索氏体变为 F P 而且晶粒粗大甚至过热组织 导致冷拉钢丝绳强度下降 所以会突然发生断裂 6 共析 钢在下图所示方法冷至室温后的转变组织为何 冷速 下最终获得组织为 冷速 下最终获得组织为 R 冷速 下最终获得组织为 下 R 冷速 下最终获得组织为 R 冷却速度 表面上观察该冷却速度曲线似乎已经切割了 C 曲线 但仔细分析 在临界点以上的一段缓 慢冷却实属保温一定时间 此时该合金的组织仍为稳定的奥氏体 它如同仍在左上角的 O 点一样 此时奥 氏体并不会发生分解 只有继续快速冷却 当其实际冷却速度大于上临界冷却速度时 就一定会获得马氏 体组织 我们可从 O 点作冷却速度 的平行线的平行线 并判断其冷却速度是否大于上临界冷却速度 在此处 很显然是大于上临界冷却速度的 故冷却速度 下最终的组织为 M AR 7 为什么工模具钢的锻造毛坯在机加工前最好进行正火 再进行球化退火工艺处理 工模具钢的锻造毛坯之所以在机加工前最好进行正火 再进行球化退火工艺处理 这是 因为工模具钢的锻造毛坯的组织中存在连续网状二次渗碳体 若直接进行球化退火处理往 往不易进行 不能完全消除网状二次渗碳体 正火可使工模具钢的锻造毛坯的组织全部为 片状 P 彻底消除了网状二次渗碳体 8 钢中常存的杂质有哪些 S P 对钢的性能有哪些影响 9 钢的强化方法与有色金属的强化方法有何不同 钢的强化方法与有色金属的强化方法有很大不同 在钢中 主要利用 M 相变或下贝氏体来 达到强化目的 但在有色金属中 能发生 M 相变的合金较少 而且强化效果也不大 一般 不可能用 M 相变作为主要强化手段 对纯有色金属 形变强化几乎是唯一的强化方法 对 有色金属合金 主要强化手段是时效强化 形变强化只是辅助性的强化手段 10 下列说法对吗 为什么 1 可锻铸铁能锻造 2 铸铁经过热处理 改变了基体和 石墨形态 从而提高了性能 3 石墨化的第三个阶段最易进行 1 可锻铸铁能锻造这种说法 不对 可锻铸铁一般不能锻造 由于灰铸铁脆性大 塑性 差 其塑性指标不能直接用 表示 间接地用抗弯强度象征性地表示塑性 而可锻铸 铁的出现 明显地改善了塑性 可用伸长率表示塑性 所以称为可锻铸铁 可锻即延展性 好 2 铸铁经过