上交大版本的机械制造基础的复习资料要点

金属材料力学性能评述测试问题1、金属材料的使用特性是什么？包括哪些内容？答：材料在正常工作条件下应具备的性能。包括机械性质、物理性质、化学性质。2、金属材料的工艺特性是什么？包括哪些内容？答：材料在加工制造中表示的性能显示了加工制造的方便性。包括铸造、锻造、焊接性、可加工性和热处理性3、拉伸试验能测量哪些力学性能指标？a:强度和塑料4，5种机械性能指标的定义？是否测量使用的载荷(静态或动态载荷)？他们之间的相互制约关系？答：强度(b):材料抵抗塑料变形和断裂的能力称为强度(静态载荷)塑料():在不被外力破坏的情况下生成永久变形的能力(静态载荷)经度(HB):材料对硬物件的阻力称为经度(静态负载)冲击韧性(k):材料在冲击载荷下抗冲击的能力，称为冲击韧性(动态载荷)疲劳极限(-1):通过称为疲劳极限(动态载荷)的无限应力循环，材料可以避免疲劳断裂的最大应力材料的b，HB指示器高时，往往，k指示器低。5、不同经度值的适用范围。答：布氏硬度适用于测量铸铁、有色金属和退火、标准化、淬火和回火钢的硬度。洛氏硬度适合测定淬火钢。维氏硬度适用于表面硬化钢、表面渗碳钢、表面氮化钢。6、金属材料的冲击能量高和冲击能量低时材料多次受到的冲击阻力主要决定哪些机械性能指标？答：冲击能量高时材料的几种冲击阻力主要由韧性决定冲击能量低主要由强度决定金属晶体结构和结晶审查试验1、什么样的一般金属晶体结构？答：体心立方晶格，面心立方晶格，密集六边形晶格请说明以下名词：格点、储存格、诱导密度、格点常数答：晶格：描述原子排列在晶体中的空间晶格单位单元格：构成网格的基本(最小)单位密度：表示原子体积与单位单元体积的比率格点常数：反映单位储存格大小3、实际金属晶体结构的一些缺陷是什么？P6(图1-4、5、6)a:点瑕疵、线瑕疵、表面瑕疵4、金属结晶的基本过程是什么？成核和成核生长过程精制模具的方法是什么？答：提高冷却速度；变质处理；振动什么是同素异构变形？铁的同素体变异为什么是铁的一个非常重要的特性？P9(图1-11)答：固体状态下一个元素的晶格结构随温度变化的现象同素异构转换。纯铁会引起同位素变异，因此对钢和铸铁的各种热处理也是可能的。改变组织和性能。铁碳合金审查试验问题1、了解铁碳合金的五个基本组织。P11(表1-3)2、默写简化的Fe-Fe3C相图，标记每个相区的相组成和组织构成。P11(图1-14)3，了解Fe-Fe3C相位图点、线、区域的含义。P12(表1-4)4、用折线法分析了0.4%、0.77%、1.2%铁碳合金的液体冷却到室温的结晶过程。P13(图1-15)5，Fe-Fe3C相图对热处理的作用？答：相图是研究铁碳合金组成、温度和组织之间变化规律的工具，并有通过热处理诱导加热的依据。6、说明了钢中碳含量超过0.9%时强度指标下降的原因。答：钢的碳含量超过0.9%时，钢的晶界中会出现Fe3C(网状)，分割矩阵，降低强度指标。7、表示以下钢类别、近似碳含量、质量和使用的实例：Q235、45、T12A、T13、ZG270-500。答：Q235普通碳素结构钢：螺栓制造；45优质碳素结构钢：传动轴制造T12A高级高质量碳工具钢：锯片制造；T13高质量碳工具钢：制造文件。ZG270-500铸钢；用于制造轴承座。钢的热处理复习试题1、“起始晶粒大小”、“实际晶粒大小”、“所需晶粒大小”是什么？必须的微细晶粒钢的奥氏体晶粒一定比必须的粗糙晶粒钢细吗？答：起始晶粒大小：加热时各种原始组织刚转化为奥氏体时的晶粒大小。实际粒子大小：表示与加热温度对应的粒子大小。所需晶粒大小；表示钢的奥氏体晶粒长大倾向。2、热处理时加热后钢的目的是什么？答：获得均匀晶粒细奥氏体，并准备组织进行后续热处理。3、了解共析钢等温转换c曲线的线、区域意义。P16(图1-20)4、过冷奥氏体(Ag)、残留奥氏体(Ar)、烧结矿(s)、奥氏体(t)、贝氏体(b)和马氏体(m)是什么5、了解Ag等温转变产品特性、形成条件和机械性能P17(表1-5)答：(Ag):在奥氏体过冷中，A1线以下仍保持不变的奥氏体。(Ar):在室温下仍有未改变的奥氏体。(s): p(细薄片)S(t): p(非常细的薄片)T(b):在-Fe中，碳的饱和固溶体称为b。(m):在-Fe中，碳的过饱和固溶体称为m。6、了解Ag连续冷却转换产品特性、形成条件。V1高炉感冒；V2空冷；V3风寒；V4油冷却；V5液体冷却；Vk临界冷却速度。7、知道碳量C0.5%的钢淬火时开始产生Ar的原因。可以知道在不同的冷却下能得到什么样的组织。掌握他们的应用。手画子(过)共析钢Ag等温转换c曲线。8、钢获得马氏体组织的条件是什么？马氏体相变的特征是什么？答：实际冷却速度必须大于Vk冷却才能获得马氏体组织。特征：M表示不扩散转移M表示体心正晶格M微结构在针状M经度转移温度停止的情况下，Ag到M的转移也将停止。9，5mm T8钢加热到760 ，保温足够的时间，并询问采用什么冷却工艺。p、s、T、b下、T M、M Ar。c曲线显示处理曲线示意图。答：炉子是p的；风冷s；风是t；等温淬火b以下；油是T M；只要冷；水冷M Ar。10，淬火临界冷却速度Vk受哪些主要因素影响？钢的淬透性与什么相关？答：Vk受碳含量、合金元素、加热温度和保温时间的影响。Vk越小，钢的淬透性越好。11、Ar的存在对钢的质量有什么影响？如何减少或消除应收款？答：降低零件的硬度和耐磨性。配置不稳定，可能会影响零件的尺寸和形状更改。可以使用低温低温回火方法减少或消除Ar。12、退火的主要目的是什么？常用的退火方法是什么？(撤退，撤退球，其他撤退，撤退)答：减少工件硬度，消除内部应力，均匀成分，晶粒细化，改善组织，准备后续工艺。完全退火、等温退火、球形退火和应力消除退火13、标准化火灾对其他含碳钢的主要目的是什么？A: 20:调整硬度，防止粘刀，提高切削性能。T10:切断网状Fe3C，为球面退火做组织准备。45:提高机械性能(如果有要求不高的结构件)了解14，P18(图1-22)的含义(表1-6)，了解常用热处理工艺的退火和正火内容，并确定其应用。如果15，T12钢有严重的Fe3C(网状)，该如何热处理？答：正火共退。16，C0.4%钢为良化时，0.4% C 0.77%钢完全退火时。17、45钢样本放置(大小1510mm)，因为其微结构。如果颗粒大小不均匀，则需要退火，并决定分别采用缓慢加热到700、840、1100 的退火工艺，与炉子一起充分冷却到室温。上述三种加热温度，冷却后各组织是什么？要获得大小均匀的小模具，应该选择什么温度？A: (1)F P压铸模大小不均匀(2)F P压铸模大小均匀(3)F P压铸模厚度。840 ，冷气合适。淬火的目的是什么？亚共析钢及共析钢加热温度范围是多少？答：淬火的目的是获得马氏体组织，与其他回火温度结合，获得所需的使用特性。亚共析钢：ac3 30 50c共晶钢：ac1 30 50c了解19，P18(图1-23)的含义(表1-6)，通常了解热处理工艺的淬火和回火内容，并确定其应用。20，什么是硬化性？有什么淬火吗？影响淬透性、淬火的因素是什么？答：淬火性钢淬火时获得淬火层深度的能力。与Vk相关淬火中硬化钢的硬化能力。与含量c相关影响淬透性的因素：碳含量和合金元素(Vk)。京华因素：碳含量。21、指出以下工件的淬火加热温度范围和回火温度范围，说明回火后获得的组织：a:(1)45钢轴： (需要高综合力学性能)；ac3 30-50c；500 650C；s次(2)60弹簧钢：ac3 30 50c250 500C；t次(3)T12文件：ac1 30到50c150 250C；m号22、回火的目的是什么？常用的回火是什么样的？表示各种回火的组织、特性和适用范围。回答：回火类型回火温度回火组织性能量应用示例低温回火T12150-250 cm号硬度和耐磨性文件，锯片中温回火65250-500 ct次e，s能很好地保持弹性弹簧高温回火45500-650 cs次综合力学性能曲柄轴23、指明以下组织的主要差异：s和s再来，m和m再来。答：s的Fe3C是薄片状(已获得正火)，s的Fe3C是微细颗粒(已获得淬火和回火)m具有内部应力和脆性，也具有Ar。m次没有电子缺陷。24、表面热处理是什么？回答：表面淬火：火焰表面淬火和高频表面淬火化学热处理：碳氮共渗25、表面淬火的目的是什么？常用的表面淬火方法是什么？P18(表1-6)答：目的：赋予零件表面较高的硬度和较高的耐磨性，中心保持原来良好的韧性和可塑性。方法：火焰表面淬火和高频表面淬火。26、常用的化学热处理是什么？(补充说明)答：碳氮共渗。渗碳的目的是什么？渗碳方法一般是什么？答：目的：提高工作表面的碳含量，通过淬火提高工作表面的硬度，提高耐磨性，同时保持心灵的韧性。方法：气体渗碳、真空离子渗碳28、说明氮化的主要目的是什么、氮化及应用实例的主要特点。什么钢适合用氮化处理？答：目的：提高钢的表面硬度、耐磨性、疲劳强度、耐腐蚀性。主要特征：工件以氮化炉硬度高，无需淬火。工件氮化后无变形；耐蚀性。(氮化前淬火回火)使用案例：高速运转的精密主轴制造氮化钢：38 Cr，MoAl合金钢审查试验P3(表1-1)铁湖材料名称碳含量流程和使用状态热处理热处理曹操使用方法T13高质量碳工具钢1.3%球化退火淬火狙击旧pM再Fe3C Ar(少量)文件T12A高级高质量碳工具钢1.2%球化退火淬火狙击旧pM再Fe3C Ar(少量)锯片16Mn低合金结构钢0.16%正火S F汽车大梁20CrMnTi合金渗碳钢0.2%正火渗碳淬火低S Fm回合金碳化物汽车变速齿轮40Cr合金调质钢0.4%退场完成了淬火回火 S F S次汽车连杆螺栓40CrMnMo合金调质钢0.4%表面部分淬火低手表m心脏s回负载轴38CrMoAl氮化钢0.38%撤退调质表面氮化 P FS回氮化物精密主轴60Si2Mn合金弹簧钢0.6%在淬火中返回t次汽车减震板弹簧GCr15滚动轴承钢0.95%到1.15%球化退火淬火低温处理旧pM回合金碳化物滚动轴承9SiCr低合金锐化钢0.8%1.5%球化退火淬火狙击旧pM回合金碳化物Ar(少量)制表符CrWMn轨距钢淬火低温处理m回合金碳化物量规W18Cr4V高铁0.7%0.8%等温退火腌3次古港P M次合金碳化物Ar(少量)铣刀钻头5CrMnMo热加工模具钢0.5%完全退火急冷返回 F P S次热锻模Cr12MoV冷加工模具钢球化退火淬火底边F Fe3CM回合金碳化物Ar(少量)冷模1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢0.1%溶液处理单相a耐酸容器4Cr10Si2Mo耐热钢0.4%淬火高更m回合金碳化物汽车进气、排气门ZGMn13耐磨钢1.1%水韧性处理单相a坦克轨道铸铁P3(表1-1)、有色金属(补充内容)审查讨论问题1、化学成分和冷却速度对铸铁的石墨化及基本组织有何影响？A: 1)化学成分C、Si 强烈促进石墨化S 强烈干扰石墨化Mn Mg妨碍石墨化2)冷却速度时间对石墨化有好处冷速促进石墨化冷速石墨化抑制建模