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1 第第 1 1 章章 材料的性能材料的性能 一 选择题 1 表示金属材料屈服强度屈服强度的符号是 B A B sB s C b D 1 2 表示金属材料弹性极限弹性极限的符号是 A A eA e B s C b D 1 3 在测量薄片工件的硬度时 常用的硬度硬度测试方法的表示符号是 B A HB B HRCB HRC C HV D HS 4 金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力抵抗变形和破坏的能力叫 A A A 强度强度 B 硬度 C 塑性 D 弹性 二 填空 1 金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗 变形 或 破坏 的能力 2 金属塑性的指标主要有 伸长率 和 断面收缩率 两种 3 低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形 塑性变形 和 断裂 三个阶段 4 常用测定硬度的方法有 布氏硬度测试法 洛氏硬度测试法 和维氏硬度测试法 5 疲劳强度是表示材料经 无数次应力循环 作用而 不发生断裂时 的最大应力值 三 是非题 1 用布氏硬度测量硬度时 压头为钢球 用符号 HBS 表示 是 2 用布氏硬度测量硬度时 压头为硬质合金球 用符号 HBW 表示 是 3 金属材料的机械性能可以理解为金属材料的失效抗力 四 改正题 1 疲劳强度是表示在冲击载荷作用下而不致引起断裂的最大应力 将冲击载荷 改成交变载荷 2 渗碳件经淬火处理后用 HB 硬度计测量表层硬度 将 HB 改成 HR 3 受冲击载荷作用的工件 考虑机械性能的指标主要是疲劳强度 将疲劳强度 改成冲击韧性 4 衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性 将冲击韧性改 成断面收缩率 5 冲击韧性是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏的能力 将载荷改成冲 击载荷 五 简答题 1 说明下列机械性能指标符合所表示的意思 s 0 2 HRC 1 b 5 HBS s 屈服强度 0 2 条件屈服强度 HRC 洛氏硬度 压头为金刚石圆锥 1 疲劳极限 2 b 抗拉强度 5 l0 5d0时的伸长率 l0 5 65s01 2 HBS 布氏硬度 压头为钢球 第第 2 2 章章 材料的结构材料的结构 一 选择题 1 每个体心立方晶胞中包含有 B 个原子 A 1 B 2 C 3 D 4 2 每个面心立方晶胞中包含有 C 个原子 A 1 B 2 C 3 D 4 3 属于面心立方晶格的金属有 C A Fe 铜 B Fe 钒 C Fe 铜 D Fe 钒 4 属于体心立方晶格的金属有 B A Fe 铝 B Fe 铬 C Fe 铝 D Fe 铬 5 在晶体缺陷中 属于点缺陷的有 A A 间隙原子 B 位错 C 晶界 D 缩孔 6 在立方晶系中 指数相同的晶面和晶向 B A 相互平行 B 相互垂直 C 相互重叠 D 毫无关联 7 在面心立方晶格中 原子密度最大的晶面是 C A 100 B 110 C 111 D 122 二 是非题 1 金属或合金中 凡成分相同 结构相同 并与其他部分有界面分开的均匀组成部分 称为相 是 2 在体心立方晶格中 原子排列最密的方向 111 垂直于原子排列最密的晶面 110 非 指数相同才 会相互垂直 3 单晶体具有各向同性 多晶体具有各向异性 非 晶体具有各向异性 非晶体 具有各向同性 4 晶体的配位数越大 其致密度也越高 是 三 填空题 1 一切固态物质可以分为 晶体 与 非晶体 两大类 2 晶体缺陷主要可分为 点缺陷 线缺陷 和面缺陷三类 3 晶体缺陷中的点缺陷除了置换原子还有 间隙原子 和 空位 4 面缺陷主要指的是 晶界 和 亚晶界 最常见的线缺陷有 刃型位错 和 螺 型位错 5 每个面心立方晶胞在晶核中实际含有 4 原子 致密度为 0 74 原子半径 为 2 a 4 6 每个体心立方晶胞在晶核中实际含有 2 原子 致密度为 0 68 原子半径 为 3 a 4 7 每个密排六方晶胞在晶核中实际含有 6 原子 致密度为 0 74 原子半径 3 为 a 2 四 解释下列现象 1 金属一般都是良导体 而非金属一般为绝缘体 2 实际金属都是多晶体结构 第第 3 3 章章 材料的凝固材料的凝固 A A 纯金属的结晶纯金属的结晶 一 是非题 1 物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶 非 称为凝固 2 金属结晶后晶体结构不再发生变化 非 3 在金属的结晶中 随着过冷度的增大 晶核的形核率 N 和长大率 G 都增大 在 N G 增大的情况下晶粒细化 是 4 液态金属结晶时的冷却速度越快 过冷度就越大 形核率和长大率都增大 故晶 粒就粗大 非 晶粒都会细化 5 液态金属冷却到结晶温度时 液态金属中立即就有固态金属结晶出来 非 要到 理论结晶温度以下才会有 二 填空题 1 随着过冷度的增大 晶核形核率 N 增大 长大率 G 增大 2 细化晶粒的主要方法有 a 控制过冷度 b 变质处理 c 振动 搅拌 3 纯铁在 1200 时晶体结构为 Fe 在 800 时晶体结构为 Fe 三 改正题 1 金属的同素异构转变同样是通过金属原子的重新排列来完成的 故称其为再结晶 2 在一般情况下 金属结晶后晶粒越细小 则其强度越好 而塑性和韧性越差 将差改成好 四 简答题 1 影响金属结晶过程的主要因素是什么 答 晶核形核率和长大率 2 何谓金属的同素异构转变 并以纯铁来说明 答 有些物质在固态下其晶格类型会随温度变化而发生变化 这种现象称为同素异构 转变 纯铁在固态下的冷却过程中有两次晶体结构变化 Fe Fe Fe Fe Fe Fe 是铁在不同温度下的同素异构体 其中 Fe 和 Fe 都是体 心立方晶格 分别存在于熔点到 1394 之间及 912 以下 Fe 是面心立方晶 格 存在于 1394 到 912 之间 3 试述晶粒大小对其机械性能有何影响 答 常温下 晶粒越细 晶界面积越大 因而金属强度 硬度越高 同时塑性 韧性 越好 高温下 晶界呈黏滞状态 在外力作用下易产生滑动和迁移 因而细晶粒无益 4 但晶粒太粗 易产生应力集中 因而高温下晶粒过粗 过细都不好 B B 合金的结晶合金的结晶 一 填空题 1 根据溶质原子在溶剂晶格中分布情况的不同 可将固溶体分为 置换固溶体 和 间隙固溶体 2 相是指合金中 成分相同 与 结构相同 均匀一致的组成部分 3 合金的晶体结构大致可以有三种类型 固溶体 金属化合物和 4 组成合金的 最简单 最基本 能够独立存在 的物质称为组元 5 两种元素组成固溶体 则固溶体的晶体结构 与组成元素之一的晶体结构相同 二 改正题 1 合金中各组成元素的原子按一定比例相互作用而生成的一种新的具有金属特性的物 质称为固溶体 将固溶体改成金属化合物 2 合金元素在固态下彼此相互溶解或部分地溶解 而形成成分和性能均匀的固态合金 称为金属化合物 将金属化合物改成固溶体 3 固溶体的强度和硬度比溶剂金属的强度和硬度高 4 间隙固溶体和置换固溶体均可形成无限固溶体 间隙固溶体可形成有限固溶体 置 换固溶体可形成无限固溶体 三 简答题 1 试述金属中固溶体与金属化合物的机械性能有何特点 答 固溶体的强度 硬度高 塑性 韧性低 金属化合物具有较高的熔点 硬度和较 大的脆性 2 合金中固溶体和金属化合物的晶体结构有何不同 C C 铁碳合金相图铁碳合金相图 一 选择题 1 铁素体是碳溶解在 A 中所形成的间隙固溶体 A Fe B Fe C Fe D Fe 2 奥氏体是碳溶解在 B 中所形成的间隙固溶体 A Fe B Fe C Fe D Fe 3 渗碳体是一种 C A 稳定化合物 B 不稳定化合物 C 介稳定化合物 D 易转变化合物 4 在 Fe Fe3C 相图中 钢与铁的分界点的含碳量为 C A 2 B 2 06 C 2 11 D 2 2 5 莱氏体是一种 C A 固溶体 B 金属化合物 C 机械混合物 D 单相组织金属 6 在 Fe Fe3C 相图中 ES 线也称为 D A 共晶线 B 共析线 C A3 线 D Acm 线 5 7 在 Fe Fe3C 相图中 GS 线也称为 C A 共晶线 B 共析线 C A3 线 D Acm 线 8 在 Fe Fe3C 相图中 共析线也称为 A A A1 线 B ECF 线 C Acm 线 D PSK 线 9 珠光体是一种 C A 固溶体 B 金属化合物 C 机械混合物 D 单相组织金属 10 在铁 碳合金中 当含碳量超过 B 以后 钢的硬度虽然在继续增加 但强度却 在明显下降 A 0 8 B 0 9 C 1 0 D 1 1 11 通常铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成 其晶粒区从表面到中心的排列顺序 为 A A 细晶粒区 柱状晶粒区 等轴晶粒区 B 细晶粒区 等轴晶粒区 柱状晶粒 区 C 等轴晶粒区 细晶粒区 柱状晶粒区 D 等轴晶粒区 柱状晶粒区 细晶粒 区 12 在 Fe Fe3C 相图中 PSK 线也称为 B A 共晶线 B 共析线 C A3 线 D Acm 线 13 Fe Fe3C 相图中 共析线的温度为 D A 724 B 725 C 726 D 727 14 在铁碳合金中 共析钢的含碳量为 B A 0 67 B 0 77 C 0 8 D 0 87 二 填空题 1 珠光体是 铁素体 和 渗碳体 混合在一起形成的机械混合物 2 碳溶解在 Fe 中所形成的 固溶体 称为铁素体 3 在 Fe Fe3C 相图中 共晶点的含碳量为 4 3 共析点的含碳量为 0 77 4 低温莱氏体是 珠光体 和 共晶渗碳体 组成的机械混合物 5 高温莱氏体是 共晶奥氏体 和 工晶渗碳体 组成的机械混合物 6 铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成 即 表层细晶区 柱状晶区 和心 部等轴晶粒区 7 在 Fe Fe3C 相图中 共晶转变温度是 1148 共析转变温度是 727 三 改正题 1 在 Fe Fe3C 相图中 GS 斜线表示由奥氏体析出二次渗碳体的开始线由奥氏体析出二次渗碳体的开始线 称为 A3 线 冷却时铁素体从奥氏体中析出开始 加热时铁素体向奥氏体转变终了的温度线 2 在铁碳合金相图中 PSK 线是一条水平线 727 该线叫共晶线共晶线 通称 A1 线 3 过共析钢缓冷到室温时 其平衡组织由铁素体铁素体和二次渗碳体组成 珠光体 4 珠光体是由奥氏体奥氏体和渗碳体所形成的机械混合物 其平均含碳量为 0 77 铁素体 6 5 亚共晶白口铁缓冷到室温时 其平衡组织由铁素体铁素体 二次渗碳体和莱氏体组成 珠光体 6 在亚共析钢平衡组织中 随含碳量的增加随含碳量的增加 则珠光体量增加 而二次渗碳体量在 减少 含碳量在 0 0218 0 77 范围内增加 7 过共晶白口铁缓冷到室温时 其平衡组织由珠光体和莱氏体珠光体和莱氏体组成 一次渗碳体和 低温莱氏体 8 在铁碳合金相图中 钢的部分随含碳量的增加 内部组织发生变化 则其塑性和 韧性指标随之提高提高 下降 9 在铁碳合金相图中 奥氏体在 1148 时 溶碳能力可达 4 3 4 3 2 11 10 碳溶解在 Fe 中可形成的间隙固溶体称为奥氏体奥氏体 其溶碳能力在 727 时为 0 0218 铁素体 11 在铁碳合金相图中 铁素体在 727 时 溶碳能力可达 2 11 2 11 0 0218 12 在过共析钢中含碳量越多 则其组织中的珠光体量减少 而铁素体铁素体量在增多 二 次渗碳体 13 碳溶解在 Fe 中所形成间隙固溶体称为铁素体铁素体 其溶碳能力在 727 时为 0 77 奥氏体 14 亚共析钢缓冷到室温时 其平衡组织由铁素体和二次渗碳体二次渗碳体组成 珠光体 15 奥氏体化的共析钢缓慢冷却到室温时 其平衡组织为莱氏体莱氏体 珠光体 16 在铁碳合金相图中 ES 线是碳在奥氏体奥氏体中的溶解度变化曲线 通称 A1A1 线 Fe Acm 四 简答题 1 铁碳合金中基本相有哪几相 室温下的基本相是什么 答 基本相有液相 L 高温铁素体相 铁素体相 奥氏体相 和渗碳体相 Fe3C 室温下的基本相是 2 试分析含碳量为 0 6 铁碳含金从液态冷却到室温时的结晶过程 答 3 试分析含碳量为 1 2 铁碳合金从液体冷却到室温时的结晶过程 答 合金在 1 2 点转变为 到 3 点 开始析出 Fe3C 从奥氏体中析出的 Fe3C 称 二次渗碳体 用 Fe3C 表示 其沿晶界呈网状分布 温度下降 Fe3C 量增加 到 4 点 成分沿 ES 线变化到 S 点 余下的 转变为 P P53 4 结合 Fe Fe3C 相图指出 A1 A3 和 Acm 代表哪个线段 并说明该线段表示的意思 答 A1 为 PSK 水平线 即共析线 在该线温度 727 下发生共析转变 A3 为 GS 线 即 固溶体转变线 Acm 为 ES 线 即碳在 Fe 中的固溶线 5 简述碳钢中碳含量变化对机械性能的影响 答 亚共析钢随含碳量增加 P 量增加 钢的强度 硬度升高 塑性 韧性下降 0 77 C 时 组织为 100 P 钢的性能即 P 的性能 7 0 9 C Fe3C 为晶界连续网状 强度下降 但硬度仍上升 2 11 C 组织中有以 Fe3C 为基的 Le 合金太脆 6 写出铁碳相图上共晶和共析反应式及反应产物的名称 答 共晶 L4 3 2 11 Fe3C 产物为奥氏体和渗碳体的机械混合物 即莱氏体 共析 0 77 0 0218 Fe3C 产物为铁素体和渗碳体的机械混合物 即珠光体 7 在 Fe Fe3C 相图上空白处填写上组织 8 简述 Fe Fe3C 相图应用是在哪些方面 答 铁碳合金相图是研究铁碳合金最基本的工具 是研究碳钢和铸铁成分 温度 组 织及性能之间关系的理论基础 是制定热加工 热处理 冶炼和铸造工艺的依据 五 计算题 1 二块钢样 退火后经显微组织分析 其组织组成物的相对含量如下 第一块 珠光体占 40 铁素体 60 第二块 珠光体占 95 二次渗碳体占 5 试问它们的含碳量约为多少 铁素体含碳量可忽略不计 解 铁素体含碳量忽略不计 第一块 C P面积 0 77 QP 0 77 0 31 第二块 C QP 0 77 QFe3C 2 11 0 84 2 已知铁素体的 b 180 230MPa 30 50 HB 50 80 珠光体的 b 770MPa 20 35 HB 180 试计算 45 钢的硬度 抗拉强度和伸长率 解 由已知可得 45 钢中 Qp 58 4 Q 41 6 混 Q Q 45 钢的 b b F Q Qp b P 230 41 6 770 58 4 545 36MPa F Q Qp p 0 5 41 6 0 35 58 4 41 24 HB HB F Q Qp HB p 80 41 6 180 58 4 138 4 3 室温下 45 钢 含碳量 0 45 中铁素体和珠光体的相对重量百分比 解 由杠杆定理有 Qp 0 45 0 0008 0 77 0 0008 100 58 4 则 Q 100 58 4 41 6 4 某锅炉钢板 图纸要求用 20 钢制作 显微组织观察发现 组织中珠光体的量占 30 问钢板是否符合图纸要求 20 钢含碳量范围为 0 17 0 23 解 由已知可求的 C Qp 0 77 23 又 20 钢含碳量范围为 0 17 0 23 钢板符合图纸要求 5 用 Pb Sb 合金制造轴瓦 要求其组织在共晶体上分布有 10 Sb 作硬质点 试求该 合金的成分和硬度 Pb Sb 合金相图如下所示 纯 Pb 的硬度为 HB 3 纯 Sb 的硬度 为 HB 30 温度 解 由已知可得 8 252 HB 混 HB Q HB Q HB Pb 11 1 Sb Sb Pb Sb 合金相图 第第 5 5 章章 钢的热处理钢的热处理 一 选择题 1 加热是钢进行热处理的第一步 其目的是使钢获得 B A 均匀的基体组织 B 均匀的 A 体组织 C 均匀的 P 体组织 D 均匀的 M 体组织 2 下列温度属于钢的高 中 低温回火温度范围的分别为 A D B A 500 B 200 C 400 D 350 3 碳钢的淬火工艺是将其工件加热到一定温度 保温一段时间 然后采用的冷却方式 是 D A 随炉冷却 B 在风中冷却 C 在空气中冷却 D 在水中冷却 4 正火是将工件加热到一定温度 保温一段时间 然后采用的冷却方式是 C A 随炉冷却 B 在油中冷却 C 在空气中冷却 D 在水中冷却 5 完全退火主要用于 A A 亚共析钢 B 共析钢 C 过共析钢 D 所有钢种 6 共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中 不可能出现的组织是 C A P B S C B D M 7 退火是将工件加热到一定温度 保温一段时间 然后采用的冷却方式是 A A 随炉冷却 B 在油中冷却 C 在空气中冷却 D 在水中冷却 二 是非题 1 完全退火是将工件加热到 Acm 以上 30 50 保温一定的时间后 随炉缓慢冷却 的一种热处理工艺 2 合金元素溶于奥氏体后 均能增加过冷奥氏体的稳定性 3 渗氮处理是将活性氮原子渗入工件表层 然后再进行淬火和低温回火的一种热处 理方法 4 马氏体转变温度区的位置主要与钢的化学成分有关 而与冷却速度无关 三 填空题 1 共析钢中奥氏体形成的四个阶段是 奥氏体晶核形成奥氏体晶核形成 奥氏体晶奥氏体晶 核长大核长大 残余 Fe3C 溶解 奥氏体均匀化 2 化学热处理的基本过程 均由以下三个阶段组成 即 介质分解介质分解 工件表面的工件表面的 吸收吸收 活性原子继续向工件内部扩散 3 马氏体是碳在 Fe Fe 中的 过饱和溶液过饱和溶液 组织 4 在钢的热处理中 奥氏体的形成过程是由 加热 和 保温 两个基 9 本过程来完成的 5 钢的中温回火的温度范围在 350350 500500 回火后的组织为 回火托氏体回火托氏体 6 钢的低温回火的温度范围在 150150 250250 回火后的组织为 回火马氏体回火马氏体 7 在钢的回火时 随着回火温度的升高 淬火钢的组织转变可以归纳为以下四个阶 段 马氏体的分解 残余奥氏体的转变 铁素体中析出 Fe3C 铁素体多边 形化 8 钢的高温回火的温度范围在 500500 650 650 回火后的组织为 回火回火 索氏体索氏体 9 常见钢的退火种类有 完全退火 等温退火等温退火 和 球化退火球化退火 10 根据共析钢的 C 曲线 过冷奥氏体在 A1 线以下转变的产物类型有 P P 型组织型组织 S S 型组织型组织 和马氏体型组织 11 材料在一定的淬火剂中能被淬透的 淬硬层深度越大 越大 表示 淬透 性 越好 四 改正题 1 临界冷却速度是指过冷奥氏体向马氏体转变的最快最快的冷却速度 最小最小 2 弹簧经淬火和中温回火后的组织是回火索氏体回火索氏体 回火托氏体回火托氏体 3 低碳钢和某些低碳合金钢 经球化退火后能适当提高提高硬度 改善切削加工 降降 低低 4 完全退火主要应用于过共析钢过共析钢 亚共析钢亚共析钢 5 去应力退火是将工件加热到 Ac3 线以上 保温后缓慢地冷却下来地热处理工艺 30 50 6 减低硬度的球化退火主要适用于亚共析钢亚共析钢 共析钢和过共析钢共析钢和过共析钢 7 在生产中 习惯把淬火和高温回火相结合的热处理方法称为预备热处理预备热处理 调制调制 处理处理 8 除钴之外 其它合金元素溶于奥氏体后 均能增加过冷奥氏体的稳定性 使 C 曲 线左移左移 右移右移 9 马氏体硬度主要取决于马氏体中的合金含量马氏体中的合金含量 含碳量含碳量 10 晶粒度是用来表示晶粒可承受最高温度的一种尺度 11 钢的热处理后的最终性能 主要取决于该钢的化学成分化学成分 组织结构组织结构 12 钢的热处理是通过加热 保温和冷却 以改变钢的形状 尺寸形状 尺寸 从而改善钢的性 能的一种工艺方法 组织结构组织结构 13 热处理的加热 其目的是使钢件获得表层和心部温度温度均匀一致 奥氏体成分奥氏体成分 14 过共析钢完全退火完全退火后能消除网状渗碳体 球化退火球化退火 15 淬火钢随着 回火温度的升高 钢的硬度值显著硬度值显著降低 这种现象称为回火脆性 某些范围内某些范围内 冲击韧性冲击韧性 16 调质钢经淬火和高温回火后的组织是回火马氏体回火马氏体 回火索氏体回火索氏体 10 17 马氏体转变的 Ms 和 Mf 温度线 随奥氏体含碳量增加而上升上升 下降下降 五 简答题 1 指出下列工件正火的主要作用及正火后的组织 1 20CrMnTi 制造传动齿轮 2 T12 钢制造铣刀 答 调整硬度 便于切削加工 细化晶粒 为淬火作准备 消除残余内应力 正火调整硬度 便于切削加工 细化晶粒 为淬火作准备 消除残余内应力 正火 后组织为后组织为 F F 和和 S S 正火是为了消除网状二次渗碳体 为球化退火做组织准备 同时正正火是为了消除网状二次渗碳体 为球化退火做组织准备 同时正 火可增加珠光体量并细化晶粒 提高强度 硬度和塑性 并作为最终热处理 正火后火可增加珠光体量并细化晶粒 提高强度 硬度和塑性 并作为最终热处理 正火后 组织为索氏体 组织为索氏体 2 用 45 钢制造主轴 其加工工艺的路线为 下料 锻造 退火 粗加工 调质处理 试问 1 调质处理的作用 2 调质处理加热温度范围 答 调制处理可以使材料具有良好的综合力学性能 在保持较高强度的同时 具有调制处理可以使材料具有良好的综合力学性能 在保持较高强度的同时 具有 良好的塑性和韧性 良好的塑性和韧性 500 500 650 650 3 热处理的目是什么 有哪些基本类型 答 目的是改变钢的组织结构 从而获得所需要的性能 答 目的是改变钢的组织结构 从而获得所需要的性能 根据加热 冷却方式及钢组织性能变化特点的不同 可分为下面几类 根据加热 冷却方式及钢组织性能变化特点的不同 可分为下面几类 普通热处理 退火 正火 淬火和回火 普通热处理 退火 正火 淬火和回火 表面热处理 表面淬火和化学热处理 表面热处理 表面淬火和化学热处理 其他热处理 真空热处理 形变热处理 控制气氛热处理 激光热处理等 其他热处理 真空热处理 形变热处理 控制气氛热处理 激光热处理等 根据零件生产过程中所处的位置和作用 又可分为预备热处理与最终热处理 根据零件生产过程中所处的位置和作用 又可分为预备热处理与最终热处理 4 简述过冷奥氏体等温转变组织的名称及其性能 答 随过冷度不同 过冷奥氏体将发生答 随过冷度不同 过冷奥氏体将发生 3 3 种类型转变 即珠光体转变 贝氏体转变和种类型转变 即珠光体转变 贝氏体转变和 马氏体转变 马氏体转变 珠光体转变根据片层厚薄不同可细分为珠光体 索氏体和托氏体 片珠光体转变根据片层厚薄不同可细分为珠光体 索氏体和托氏体 片 间距越小 钢的强度 硬度越高 同时塑性和韧性略有改善 间距越小 钢的强度 硬度越高 同时塑性和韧性略有改善 贝氏体转变根据组织形态不同 分为上贝氏体和下贝氏体 上贝氏体强度与塑性都贝氏体转变根据组织形态不同 分为上贝氏体和下贝氏体 上贝氏体强度与塑性都 较低 而下贝氏体除了强度和硬度较高外 塑性 韧性也较好 即具有良好的综合力较低 而下贝氏体除了强度和硬度较高外 塑性 韧性也较好 即具有良好的综合力 学性能 学性能 马氏体根据组织形态可分为板条状和针状两大类 高硬度是马氏体性能的主要特点 马氏体根据组织形态可分为板条状和针状两大类 高硬度是马氏体性能的主要特点 含碳量增加硬度也提高 含碳量增加硬度也提高 5 氮化处理与渗碳处理相比有哪些特点 答 与渗碳相比 渗氮的特点是 答 与渗碳相比 渗氮的特点是 渗氮件表面硬度高 渗氮件表面硬度高 10001000 2000HV2000HV 耐磨性高 具有高的热硬性 耐磨性高 具有高的热硬性 渗氮件疲劳硬度高 渗氮件疲劳硬度高 渗氮件变形小 渗氮件变形小 渗氮件耐蚀性好 渗氮件耐蚀性好 6 什么叫退火 其主要目的是什么 答 将钢加热至适当温度保温 然后缓慢冷却 炉冷 的热处理工艺叫做退火 答 将钢加热至适当温度保温 然后缓慢冷却 炉冷 的热处理工艺叫做退火 其主要目的有 其主要目的有 调整硬度 便于切削加工 调整硬度 便于切削加工 消除残余内应力 防止在后续加工或消除残余内应力 防止在后续加工或 11 热处理中发生变形或开裂 热处理中发生变形或开裂 细化晶粒 提高力学性能 或未最终热处理作组织准备 细化晶粒 提高力学性能 或未最终热处理作组织准备 7 什么叫回火 淬火钢为什么要进行回火处理 答 回火是将淬火钢加热到答 回火是将淬火钢加热到 A A1 1以下某温度保温后再冷却的热处理工艺 以下某温度保温后再冷却的热处理工艺 为避免淬火件在放置过程中发生变形或开裂 钢件经淬火后应及时进行回火 为避免淬火件在放置过程中发生变形或开裂 钢件经淬火后应及时进行回火 8 什么叫淬火 其主要目的是什么 答 淬火是将钢加热到临界点以上 保温后以大于答 淬火是将钢加热到临界点以上 保温后以大于 V VK K的速度冷却 使奥氏体转变为马的速度冷却 使奥氏体转变为马 氏体的热处理工艺 氏体的热处理工艺 其目的就是为了获得马氏体 提高钢的力学性能 其目的就是为了获得马氏体 提高钢的力学性能 9 淬火钢采用低温或高温回火各获得什么组织 其主要应用在什么场合 答 获得回火马氏体或回火索氏体 低温回火主要用于处理各种工具 模具 轴承及答 获得回火马氏体或回火索氏体 低温回火主要用于处理各种工具 模具 轴承及 经渗碳和表面淬火的工件 高温回火可用于各种重要结构件如连杆 轴 齿轮等的处经渗碳和表面淬火的工件 高温回火可用于各种重要结构件如连杆 轴 齿轮等的处 理 也可作为某些要求较高的精密零件 量具等的预备热处理 理 也可作为某些要求较高的精密零件 量具等的预备热处理 10 指出过共析钢淬火加热温度的范围 并说明其理由 答 温度范围是答 温度范围是 AcAc1 1 30 30 6060 过共析钢由于退火前经过球化退火 因此淬火后 过共析钢由于退火前经过球化退火 因此淬火后 组织为细马氏体加颗粒状渗碳体和少量残余奥氏体 分散分布的颗粒状渗碳体对提高组织为细马氏体加颗粒状渗碳体和少量残余奥氏体 分散分布的颗粒状渗碳体对提高 钢的硬度和耐磨性有利 如果将过共析钢加热到 钢的硬度和耐磨性有利 如果将过共析钢加热到 以上 则由于奥氏体晶粒粗大 以上 则由于奥氏体晶粒粗大 含碳量提高 使淬火后马氏体晶粒也粗大 且残余奥氏体量增多 这使钢的硬度 耐含碳量提高 使淬火后马氏体晶粒也粗大 且残余奥氏体量增多 这使钢的硬度 耐 磨性下降 脆性和变形开裂倾向增加 磨性下降 脆性和变形开裂倾向增加 11 球化退火的目的是什么 主要应用在什么场合 答 球化退火的目的在于降低硬度 改善切削加工性能 并为后续热处理作组织准备 答 球化退火的目的在于降低硬度 改善切削加工性能 并为后续热处理作组织准备 主要用于共析钢和过共析钢 主要用于共析钢和过共析钢 12 用 10 钢制作一要求耐磨的小轴 直径为 20 mm 其工艺路线为 下料 锻造 正 火 机加工 渗碳 淬火 低温回火 磨加工 说明各热处理工序的目的及使 用状态下的组织 答 正火是为了调整工件硬度 便于切削加工 同时可以细化晶粒 为淬火作准备 答 正火是为了调整工件硬度 便于切削加工 同时可以细化晶粒 为淬火作准备 还可以消除残余内应力 还可以消除残余内应力 渗碳可以提高工件表面硬度 耐磨性及疲劳强度 同时可以保持心部良好的韧性和塑渗碳可以提高工件表面硬度 耐磨性及疲劳强度 同时可以保持心部良好的韧性和塑 性 性 淬火是为了提高钢的力学性能 淬火是为了提高钢的力学性能 低温回火则可以保持淬火后高硬度 高耐磨性的同时 降低内应力 提高韧性 低温回火则可以保持淬火后高硬度 高耐磨性的同时 降低内应力 提高韧性 第第 6 6 章章 工业用钢工业用钢 一 选择题 1 欲要提高 18 8 型铬镍不锈钢的强度 主要是通过 B A 时效强化方法 B 固溶强化方法 C 冷加工硬化方法 D 马氏体强化方法 2 20CrMnTi 钢根据其组织和机械性能 在工业上主要作为一种 A 使用 12 A 合金渗碳钢 B 合金弹簧钢 C 合金调质钢 D 滚动轴承钢 3 大多数合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用 其中细化晶粒作用最为显著的 有 C A Mn P B Mn Ti C Ti V D V P 4 除 A 元素外 其它合金元素溶于奥氏体后 均能增加过冷奥氏体的稳定性 A Co B Cr C Mn D Ti 5 优质钢的含硫量应控制在下列 C 范围内 A 0 06 0 05 B 0 05 0 035 C 0 035 0 02 D 0 02 0 015 6 优质钢的含磷量应控制在下列 C 范围内 A 0 055 0 045 B 0 045 0 035 C 0 035 0 03 D 0 03 0 02 二 是非题 1 合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用 2 优质碳素结构钢的牌号用两位数字来表示 如 45 钢 该数字表示钢的 1 10 最低抗 拉强度值 3 碳素工具钢的牌号 如 T8 T12 该数字表示钢的最低冲击韧性值 4 钢中的含硫量增加 其钢的热脆性增加 5 钢中的含磷量增加 其钢的热脆性增加 三 填空题 1 高速工具钢经高温淬火加多次回火后 具有很高的 强度 硬度 和较好的 塑 性 韧性 2 不锈钢按其金相显微组织不同 常用的有以下三类 马氏体不锈钢 铁素体 不锈钢 奥氏体型不锈钢 四 改正题 1 高锰钢加热到 1000 1100 淬火后可获得单相马氏体组织单相马氏体组织 过饱和单相奥氏体 2 1Cr18Ni9 钢是一种马氏体马氏体不锈钢 奥氏体 3 5CrNiMo 钢是合金结构钢合金结构钢 热锻模钢 4 40Cr 钢是合金渗碳钢渗碳钢 调质钢 5 20CrMnTi 钢是合金调质钢调质钢 渗碳钢 6 GCr15 是专用的合金工具钢合金工具钢 滚动轴承钢 7 1Cr13 钢是奥氏体不锈钢 马氏体 8 W18Cr4V 钢是不锈钢不锈钢 高速工具钢 五 简答题 1 指出下列牌号是哪种钢 其含碳量约多少 20 9siCr 40Cr 5CrMnMo 牌号类型含碳量 20碳素结构钢0 2 13 9siCr