工程材料习题与答案

1、2大学机电工程畫机械工程材料第八章合金钢一）解释名词合金元素回火稳定性二次硕化 回火脆性 固溶处理 红硬性机械工程材料第八章合金钢（二）填空题-1 按钢中合金元索含量，可将合金钢分为低金金钮（5%）、屮介金钢 _（5%10%）和高合金钢（10%）几类。-2合金元索中，碳化物形成元索有W、V、Cr、Mn、Mo、Ti、Zr、Nb。-3使奥氏体稳怎化的元素有Mn、Co、Ni、C、N、Cu。- 4促进晶粒长大的合金元素有Mn、P、B。-5几乎所有的介金元索（除Co、A敗卜）都使Ms、Mf点下降因此淬火 后相同碳含量的合金钢比碳钢的残余奥氏体 增多，使钢的破度下降。-6圧禽有合金元素Mn、Cr、Ni的合

2、金钢,容易产生第二类回火脆性， 为了消除回火脆件|了采用回火后快冷和钢中加入适量的Mo、W。-7合金钢按用途对分为合金结构钢、合金工具钢、和特殊性能钢三类。-8合金元索中的非碳化物形成元索有Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B。-9强烈阻止奥氏体晶粒长大的元索有V、Ti、Nb、Zr、Al。-10Co外，其它的合金元索都使C曲线向查移动即使钢的临界冷却速 度降低、淬透性提高。（二）填空题 11、合金钢中最常用来提高淬透件的合金元素有Cr、Ni、Si、Mn、 M2五种，其中作用最大的是 12、20是优质碳素钢,可制造冲压件及焊接件;9SiCr是低盒金 钢，可制造刃具、模具;5CrMnMo是热模具钢

3、,可制造热锻模、 热锻模；3G2W8V是热模具钢,可制造热压模和压铸模;40MnB 是调质钢,可制造轴、连杆等:CrWMn是低合金刃具钢,可制 造刃具、量具和冲模等。Crl2MoV是冷模具钢,口J制造冷切剪刀、 圆锯、切边模等;T12是碳素工具钢,可制造刃具、量具;16Mn 是低合金高强钢（热轧钢）,口J制造桥梁、船舶等结构件;40Cr 是调质钢,可制造轴类件、连杆等:ZG15是碳素铸钢,可制造 机座、变速箱壳等;200是低淬透性渗碳钢,可制造小齿轮、小 轴等;60Si2Mn是弹簧钢；GCrl5是滚动轴承钢;1CH7铁素体不 锈钢,可制造化工设备、容器和管道;lCrl3是马氏体型不锈钢, 可制

4、造訪锈手术器械及刀具;W18Cr4V是高速钢,可制造车刀、 刨刀及钻头等;lCrl8Ni9是奥氏体不锈钢,可制造耐硝酸、冷磷 酸、有机酸及盐、碱溶液腐蚀设备零件。（二）填空题（续）13、20CrMnTi是中淬透性渗碳钢,Cr, Mn的主要作用是提 高渗透性,Ti的主要作用是防止渗碳晶粒过人。热处理匸艺 是渗碳后直接淬火，再低温回火。14、W18Cr4V是高速钢,含碳量是0.7%0.8%, W的主要作 用是捉高红硬性和耐磨性、Cr的主要作用是提高淬透性,V的主要作用是捉高红硕性和耐磨性。热处理匸艺是球化退火、高温油淬火、三次回火，最后组织是回火马氏体+合金碳化物+残余奥氏体。-15、OCr 18

5、Ni9Ti是低碳奥氏体不锈钢,Cr, Ni和Ti的作用分 别是提高基体的电级电位、获得单相的奥氏体组织、形成碳 化物限制碳的扩散，从而提高耐蚀性、防止晶间腐蚀。-16、金属材料中能有效阻止错位运动的方法有晶粒强化、固 溶强化、位错强化和第二相强化四种,因而马氏体相变和回 么转变是钢中最有效、最经济的强化手段。机械工程材料第八章合金钢（三）是非题-1.所有的合金元素都能提高钢的淬透性。（X ）2. 调制钢的合金化主要考虑的提高其红硬性。（X ）3. 合金元素对钢的强化效果主要固溶强化。（X ）4. T8钢比T12钢和40钢有更好的淬透性和淬硬性。（X ）5. 奥氏体型不锈钢只能采用加工硬化。（X

6、）6. 高速钢需要反复锻造是因为硬度高不易形成。（X ）7. T8与20MnVB相比，淬硬性和淬透性都较低。（X ）&18-4-1高速钢采用很高温度淬火，其目的是使碳（7） 化物尽可能多的溶入奥氏体中，从而提高钢的红硬 性。9. 奥氏体不锈钢的热处理工艺是淬火后稳定化处理。（X ） 10所有合金元素均使Ms、Mf下降。（X）（四）选择正确答案-1 钢的淬透性主要取决于：a含碳量；b冷却介质；&合金元素。-2钢的淬硬性主要取决于：十含碳量；b冷却介质；c.合金元素。-3要制造直径25mm的螺栓要求整个截面上具有良好的综合机- 械性能，应选用：-a. 45钢经正火处理；b. 60Si2Mn钢经淬火

7、和中温回火；- 40Ci钢经调制处理。-4制造手用锯条应选用：- 4 T12钢经淬火和低温回火；b. Crl2Mo钢经淬火和低温回火； -c. 65钢经淬火后中温回火。-5高速钢的红硬性主要取决于：-a马氏体的多少；淬火加热时溶于奥氏体中的合金元素含量； -c钢中的碳含量。-6汽车、拖拉机的齿轮要求表而高耐磨性，中心有良好的强韧性,- 应选用：- a. 20钢渗碳后低温回火；b. 40Cr淬火后高温回火；温表- g 20CrMnTi渗碳淬火后低温回火。（四）选择正确答案（续）-7.托垃圾和坦克履带板受到严重的磨损及强烈的冲击，应用:- a. 20Cr渗碳淬火后低温回火；g Mnl3经水韧处理；

8、- c. W18Cr4V淬火后低温回火。-8. 60Si2Mn钢的热处理工艺是:- a.淬火和低温回火；Q淬火和中文回火；c.再结晶退火。-9.热锻模应选用：a.Crl2MoV淬火和低温回火；- # 5CrNiMo调 质处理；c.40Cr调质处理。-10. GCrl5钢中Cr的平均含量为：- 15%； b. 1.5%； c没有表示出来。-11.二次硬化属于：a固溶强化；b.结晶强化；c位错强化;-申第二相强化-12.欲制一耐酸容器，选用的材料和相应的热处理工艺为:- a. W18Cr4V,固溶处理；b. lCrl8Ni9稳定化处理；- & lCrl8Ni9,固溶处理。-13. 0Crl8Ni9

9、钢固溶处理的目的是：a增加塑性；b提高强度;- 对提高耐蚀性。（五）综合分析题一一略-1 试述固溶强化、加工硬化和弥散强化的强化原理，并说明三者的 区别。2 合金元素是提高钢的回火稳定性的原因何在？3什么是钢的回火脆性？下列几中钢中，那类钢的回火脆性严重， 如何避免:45、406、35SiMn、40CrNiMoo4 为什么说得到马氏体随后回火处理是钢中最经济而又最有效的强 韧化方法？5 解释下列现象：a在相同含碳量下，除了含鎳、镒的合金钢外，大多数合金钢的热 处理温度都比碳钢高；b含碳量相同时，含碳化物形成元素的合金钢比碳钢具有较高的回 火稳定性；c含碳量=0.4%,含珞量12%的珞钢属于过共

10、析钢，而含碳1.0%, 含铭12%的钢属于莱氏体钢；d.高速钢在热锻或热轧后，经空冷获得马氏体组织；匕在相同含碳量下，合金钢的淬火变形和开裂现象不易产生； f调质钢在回火后需快冷至室温； g高速钢需高温淬火喝多促回火。（五）综合分析题（续）-6从资源情况分析我国合金结构钢的合金化方案的 特点。7 为什么低合金高强钢用猛作为主要的合金元素？8 试述渗碳钢和调质钢的合金化及处理特点。9有两种高强螺栓，一种直径为10mm,另一种直 径为30mm,都要求有较高的综合机械性能：80,6o 试问应选择什么材料及热处理工艺？为什么合金弹簧钢以硅为重要的合金元素？为 什么要进行中温回火？机械工程材料第八章合金

11、钢（五）综合分析题（续）-11.轴承钢为什么要用锯钢？为什么对非金属夹杂 限制特别严格。12. 简述高碳钢的成分、热处理和性能特点，并分 析合金元素的作用。13. W18Cr4V钢的约为820C,若以一般工具钢 +30-50C的常见方法来确定其淬火加热温度，最终 热处理后能否达到高速切削刀具所要求的性能？为 什么？其实际淬火温度是多少？ W18Cr4V钢刀具 在正常淬火后都要进行56CTC三次回火，这又是为 什么？14. 不锈钢的固溶处理与稳定化处理的目的各是什 么？15. 试分析20CrMnTi钢和lCN8Ni9Ti钢中Ti的作用。-（五）综合分析题（续）16. 试分析珠光体、马氏体和奥氏体耐热钢提高强 度的主要手段。17. 试分析合金元素Cr在40Cr, GCrl5, CrWMn, lCrl8Ni9Ti, 4Cr9Si2等钢中的 作用。18.