南航大工程材料学习题

1、工业用钢三、复习思虑题(一)解说名词合金元素与杂质元素、回火稳固性与二次硬化、固溶办理、回火脆性、红硬性。合金元素：在Fe-C合金中加入一些其余的金属或非金属元素形成合金钢，加入的元素称为合金元素。回火稳固性：淬火钢在回火时，抵挡强度、硬度降落的能力称为回火稳固性。二次硬化：淬火钢在500600oC温度范围回火时，硬度高升的现象，原由是从淬火马氏体中析出与马氏体共格的高度弥散的碳化物；回火时从剩余奥氏体中析出碳化物，降低剩余奥氏体中碳和合金元素的含量。固溶办理：在较高温度下加热金属，而后快速冷却，获取单相组织的热办理工艺。回火脆性：淬火钢在某一温度范围回火时，冲击韧性激烈降落的现象。红硬性：资

2、料在较高温度下保持高的硬度的特征。(二)填空题1.按钢中合金元素含量，可将合金钢分为(低合金钢10%)三类（分别写出合金元素含量范围）。2.合金元素中,碳化物形成元素有(Cr,W,Ti,Nb,V,Mn)。3.使奥氏体稳固化的元素有(Ni,Mn,C,N,Co,Cu)。4.促使晶粒长大的合金元素有(Mn,P)。5.除(Co)和(Al)外，几乎所有的合金元素都使M、M点(降低),因sf此淬火后同样碳含量的合金钢比碳钢的(A残)增加,使钢的硬度(降低)。6.热强钢主要包含(珠光体耐热钢)、(马氏体耐热钢)和(奥氏体耐热钢)。7.合金钢按用途能够分为(合金构造钢)、(工具钢)和(特别性能钢)三类钢。8.

3、激烈阻挡奥氏体晶粒长大的元素有(Al,Ti,Nb,V)。除(Co)外，其余的合金元素都使C曲线向(右)挪动，即便钢的临界冷却速度(减小)，淬透性(增大)。10.合金钢中最常用来提升淬透性的合金元素有(Mn,Cr,Ni,Si,B)五种，此中作用最大的是(B)。11.一些含有(Cr,Si)、(Mn)、(Ni)元素的合金钢，简单产生回火脆性。除去第二类回火脆性的方法是(a)(回火后快速冷却)；(b)(采纳含Mo,W的钢)。12.20CrMnTi是(渗碳钢)钢，Cr、Mn的作用是(提升淬透性)；Ti的作用是(细化晶粒)。热办理工艺是(渗碳+淬火+低温回火)。13W18Cr4V是(高速钢)钢，含碳量是(

4、0.7%-1.5%)，W的主要作用是(保证红硬性)，Cr的主要作用是(提升淬透性、耐磨性)，V的主要作用是(细化晶粒，提升耐磨性)。热办理工艺是(淬火+三次高温回火)，最后的组织是(回火马氏体+碳化物+少许的剩余奥氏体)。14.0Cr18Ni9Ti是(奥氏体不锈钢)钢,Cr,Ni和Ti的作用分别是(提升耐蚀性、获取单相奥氏体、防备晶间腐化)。金属资猜中能有效地阻挡位错运动的方法有(细晶加强)、(固溶加强)、(位错加强)和(第二相加强)四种，因此(马氏体)相变和(回火)转变是钢中最有效、最经济的综合加强手段。16.从合金化的角度出发，提升钢的耐蚀性的主要门路有：(a)(提升金属基体电极电位)，(

5、b)(形成单相组织),(c)(表面形成钝化膜)。17.钢的淬透性主要决定于(合金元素)，钢的淬硬性主要决定于18拖沓机和坦克履带板遇到严重的磨损及激烈的冲击，应采纳(含碳量(渗氮钢)。)钢，采用(调质办理+渗氮)办理。(三)是非题1.所有的合金元素都能提升钢的淬透性。()2.调质钢的合金化主假如考虑提升其红硬性。()3.合金元素对钢的加强成效主假如固溶加强。()4.T8钢比T12和40钢有更好的淬透性和淬硬性。()5.提升奥氏体不锈钢的强度，只好采纳冷塑性变形予以加强。(?)6.高速钢频频锻造是为了打坏鱼骨状共晶莱氏体，使其均匀散布于基体中。(?)7.T8与20MnVB对比，淬硬性和淬透性都较

6、低。(?)8.18-4-1高速钢采纳很高温度淬火，其目的是使碳化物尽可能多的溶入奥氏体中，进而提升钢的红硬性。(?)9.奥氏体不锈钢的热办理工艺是淬火后稳固化办理。()10.所有的合金元素均使M、M降落。()sf11.20CrMnTi与1Crl8Ni9Ti中的Ti都是起细化晶粒的作用。()124Crl3钢的耐蚀性不如1Crl3钢。(?)(四)选择题1钢的淬透性主要取决于：(C)含碳量；(b)冷却介质；（C）合金元素。2钢的淬硬性主要取决于：(a)含碳量；(b)冷却介质;(c)合金元素。3要制造直径25mm的螺栓，要求整个截面上拥有优秀的综合机械性能，应选用：(c)(a)45钢经正火办理；(b)

7、60Si2Mn钢经淬火和中温回火;(c)40Cr钢经调质办理。4制造手用锯条应入采纳：(a)(a)T12钢经淬火和低温回火;(b)Cr12Mo钢经淬火和低温回火：(c)65钢淬火后中温回火。5高速钢的红硬性取决于：(b)(a)马氏体的多少；(b)淬火加热时溶于奥氏体中的合金元素的量；(c)钢中的碳含量。6汽车、拖沓机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有优秀的强韧性，应采纳：(a)20钢渗碳淬火后低温回火；(b)40Cr淬火后高温回火；(c)20CrMnTi(c)渗碳淬火后低温回火。7以下钢种中，以球化退火作为预备热办理的钢种是:(a)40Cr；(b)20Cr；(c)16Mn；(d)GCrl5。(d)

8、860Si2Mn钢的热办理工艺是：(b)淬火和低温回火；(b)淬火和中温回火；(c)再结晶退火9热锻模应采纳：(b)(a)Crl2MoV淬火和低温回火；(b)5CrNiMo调质办理；(c)40Cr调质办理。10GCrl5钢中Cr的均匀含量为：(b)(a)15；(b)1.5;(c)没有表示出来。11二次硬化属于：(d)固溶加强；(b)细晶加强；(c)位错加强；(d)第二相加强。12欲制一耐酸容器，采纳的资料和相应的热办理工艺应为：(c)(a)W18Cr4V，固溶办理；(b)1Crl8Ni9，稳固化办理；(c)1Crl8Ni9Ti，固溶办理；(d)1Crl7，固溶办理。130Crl8Ni9钢固溶办

9、理的目的是：(c)增添塑性；(b)提升强度;(c)提升耐蚀性14以下钢中最易发生晶间腐化的是:(a)00Crl8Ni9Ti；(b)1Crl8Ni9;(c)1Crl8Ni9Ti。(b)(五)综合剖析题试述固溶加强、加工硬化和弥散加强的加强原理，并说明三者的差别。固溶加强：是经过溶质原子溶入溶剂晶格中，使晶格发生畸变，提升晶格的变形抗力；加工硬化：经过塑性变形生产大量位错来提升强度和硬度；弥散加强：是经过大量第二相质点均匀散布在基体上，对位错起钉扎作用，阻挡位错的挪动，使基体的变形抗力提升，进而提升强度。2.合金元素提升钢的回火稳固性的原由安在?回火稳固性是指钢对回火时发生融化过程的抵挡能力。因为

10、合金元素能使铁、碳原子扩散速度减慢，使淬火钢回火加热时马氏体不易分解，析出的碳化物也不易齐集长大，保持一种较渺小、分别的组织状态，进而使钢的硬度随回火温度的高升而降落的程度减弱。什么是钢的回火脆性?以下几种钢中，哪种钢的回火脆性严重，怎样防止？45、40Cr、35SiMn、40CrNiMo）钢的回火脆性：是指淬火钢在某些温度范围内回火时，冲击韧性明显降落的现象。35SiMn钢的回火脆性严重，能够采纳回火后快速冷却的方法防止。4.为何说获取马氏体随后回火办理是钢中最经济而又最有效的强韧化方法因为获取马氏体综合了金属加强的基来源理，包含位错加强、细晶加强、固溶加强、第二相加强，但马氏体形成过程中会

11、产生应力，同时马氏体含碳量较高时的脆性大，通过回火能够除去应力、降低脆性，保证马氏体拥有较高的强度。5.解说以下现象：?在同样含碳量下，除了含镍、锰的合金钢外，大部分合金钢的热办理温度都比碳钢高；Ni是非碳化物形成元素，能增添碳的扩散速度，加快奥氏体的形成，Mn是促使奥氏体长大的元素，也有益于奥氏体化过程的进行，其余元素一方面降低碳的扩散速度，另一方面有些元素还阻挡奥氏体的长大，克制奥氏体的形成，所以对含碳量同样的合金钢而言，热办理的温度要比碳钢高。含碳量同样时，含碳化物形成元素的合金钢比碳钢拥有较高的回火稳固性；大部分合金元素能使铁、碳的扩散速度减慢，使马氏体的分解不易进行，而含碳化物形成元

12、素的合金钢在回火过程中，会析出大量的碳化物，析出的碳化物又不易齐集长大，呈分别、渺小状态存在，使回火后钢的硬度降落的程度减小，回火稳固性提升。c.含碳量0.4，含铬量12的铬钢属于过共析钢；而含碳1.0，含铬12的钢属于莱氏体钢；因为Cr使相图上的S点（共析点）和E点向左挪动。高速钢在热锻或热轧后，经空冷获取马氏体组织；因高速钢中含有许多的Cr、W、V等碳化物形成元素，提升了奥氏体的稳固性，使曲线向右挪动，淬火的临界冷却速度降低，而热锻或热轧后的空冷的冷却速度也比高速钢的临界冷却速度大。e.在同样含碳量下,合金钢的淬火变形和开裂现象不易产生;因合金钢的淬火临界冷却速度比碳钢的临界冷却速度小，淬

13、火时能够采纳冷却速度慢的介质进行淬火冷却。f.调质钢在回火后需快冷至室温;主假如为了防止出现第二类回火脆性的产生。C高速钢需高温淬火和多次回火。因为高速钢中含有许多的强碳化物形成元素W、V，只有在较高温度下这些稳固的碳化物许多的溶入奥氏体中，提升奥氏体的稳固性，提升淬透性和二次硬化的成效，保证高速钢的红硬性。多次回火的目的有：第1次回火的目的是对淬火获取的M进行回火，并使大量剩余奥氏体析出弥散碳化物，提升Ms，使剩余奥氏体在回火冷却过程中转变为马氏体；第2次回火和第3次回火是对回火时获取的马氏体进行回火，并使马氏体析出弥散的碳化物，使钢的硬度和强度明显提升。从资源状况剖析我国合金构造钢的合金化

14、方案的特色。我国的镍、钨等元素相对稀缺，而硅、锰、铝含量许多，在保证钢的性能要求的状况下，我国合金构造钢大多项选择择含锰、硅、铬等元素。7.为何低合金高强钢用锰作为主要的合金元素?因为低合金高强度钢含碳低，钢中形成的碳化物较少，加强主要靠固溶加强，而锰为主要合金元素既能保证钢的强度要求，又能保证钢的塑性和韧性要求，同时也能节俭名贵的镍和铬等元素。试述渗碳钢和调质钢的合金化及热办理特色。渗碳钢要知足表面高硬度、高耐磨，所以要求钢中含有碳化物形成元素，同时因为渗碳温度高，还加入防备奥氏体晶粒粗化的元素（V，Ti），此外含有提升基体淬透性、强度和韧性的元素（Ni,Si等），为保证渗碳，渗碳钢含碳量为

15、低碳，热办理为渗碳淬火+低温回火；调质钢的含碳量为中碳（0.3%-0.5%），以保证强度、塑性和韧性，主要合金元素包含提升淬透性、回火抗力的元素（Ni,Si，Mn,Cr），此外还可能有细化晶粒、克制回火脆性等，热办理为淬火+高温回火（调质）。+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:b800MPa，ak25J/cm2。试问应选择什么资料及热办理工艺?对直径为10mm螺栓，选择45钢经调质办理；而直径为30mm螺栓因为尺寸大，要求资料的淬透性高，所以选择40Cr经调质办理。10.为何合金弹簧钢以硅为重要的合金元素?为何要进行中温回火?硅能提升钢的

16、淬透性，有能使钢淬火后经中温回火获取的托氏体得以加强。因弹簧应拥有高的弹性极限、折服极限，较高的疲惫强度和足够的塑性、韧性。11.轴承钢为何要用铬钢?为何对非金属夹杂限制特别严格?因铬能提升钢的淬透性，使钢淬火及回火后整个截面上的组织较均匀，且铬存在于渗碳体中，不单使渗碳体渺小，散布均匀，并且可增大渗碳体的稳固性，使淬火加热时奥氏体晶粒不易长大，同时溶入奥氏体的铬能提升马氏体的回火稳固性，使钢在热办理后拥有较高的硬度、强度和耐磨性。夹杂会惹起钢的脆性，而轴承钢的作用条件要求其要有足够的韧性。简述高速钢的化学成分、热办理特色和性能特色，并剖析合金元素的作用。化学成分：碳0.75%-1.5%，保证

17、马氏体硬度并与合金元素形成大量碳化物，知足硬度、耐磨性和红硬性要求，W6%-19%，Cr约4%，V1%-4%，必定的Mo，提升淬透性，形成稳固的碳化物，细化奥氏体晶粒，提升回火抗力，二次硬化。热办理：高温淬火+多次高温回火。拥有高的硬度、耐磨性、红硬性。13.W18Cr4V钢的Ac1约为820，若以一般工具钢Ac1+30一50的惯例方法来确立其淬火加热温度，最后热办理后可否达到高速切削刀具所要求的性能？为何?其实质淬火温度是多少?W18Cr4V钢刀具在正常淬火后都要进行560三次回火，这又是为何?不可以，因为只有在较高温度下加热，稳固的碳化物才能溶入奥氏体中，达到提升淬透性，并提升二次硬化的成

18、效。实质淬火温度为1280。淬火后560三次回火的原由是：第1次回火的目的是对淬火获取的M进行回火，并使大量剩余奥氏体析出弥散碳化物，提升Ms，使剩余奥氏体在回火冷却过程中转变为马氏体；第2次回火和第3次回火是对回火时获取的马氏体进行回火，并使马氏体析出弥散的碳化物，使钢的硬度和强度明显提升。14.不锈钢的固溶办理与稳固化办理的目的各是什么?固溶办理目的：使碳化物溶入奥氏体中，以获取单相奥氏体组织，使其拥有优秀的抗蚀性。稳固化办理的目的：使Cr23C6c充分溶解，使TiC或NbC充分形成，提升钢抗晶间腐蚀。15.试剖析30CrMnTi钢和1Crl8Ni9Ti钢中Ti的作用。30CrMnTi钢中

19、Ti的作用细化晶粒；Crl8Ni9Ti钢中Ti的作用是稳固碳的作用，提升钢抗晶间腐化。试剖析珠光体、马氏体和奥氏体耐热钢提升强度的主要手段。珠光体耐热钢的加强主要靠固溶加强和碳化物加强；马氏体耐热钢加强主假如固溶加强和形成稳固的碳化物；奥氏体耐热钢提升强度的主要手段：固溶加强、碳化物积淀加强、金属间化合物积淀加强。17.试剖析合金元素Cr在40Cr，GCrl5，CrWMn，1Crl3，1Crl8Ni9Ti，4Cr9Si2等钢中的作用。40Cr，GCrl5，CrWMn，4Cr9Si2中Cr提升淬透性，加强基体，形成碳化物，1Crl3，1Crl8Ni9Ti中Cr提升抗蚀性。18.试就以下四个钢号:

20、20CrMnTi，65，T8，40Cr议论以下问题：a.在加热温度同样的状况下，比较其淬透性和淬硬性，并说明原由淬透性由高到低为20CrMnTi，40Cr，T8，65，合金元素种类和含量。;淬硬性由大到小为T8，65，40Cr，20CrMnTi，因淬硬性由含碳量决定。各样钢的用途，热办理工艺，最后的组织。20CrMnTi：渗碳钢，齿轮，渗碳+淬火+低温回火，组织：表面为高碳马氏体、碳化物，心部为低碳回火马氏体或低碳回火马氏体加贝氏体或屈氏体。19.画出经正常淬火后的W18Cr4V钢在回火时的回火温度与硬度的关系曲线。硬度回火温度指出表8-2各种钢中的合金元素的主要作用。表8-2钢号元素合金元素

21、的主要作用20CrMnTiTi细化晶粒GCrl5Cr提升淬透性60Si2MnSi提升淬透性W18Cr4VV细化晶粒、提升回火抗力40CrNiMoMo克制回火脆性ZGMnl3Mn固溶加强1Crl8Ni9Ni获取奥氏体组织、提升耐蚀性40MnBB提升淬透性21.20Cr钢渗碳部件，表层的金相组织为马氏体和网状渗碳体，心部为马氏体和大量块状铁素体，试问:(1)表层和心部的马氏体形态怎样(2)经过何种热办理才能获取这类组织?1）表面的马氏体形态为片状（高碳），心部马氏体形态为板条状（低碳）。2）渗碳缓冷至室温，再从头加热A1以上某一温度淬火。用20CrMnTi制造的齿轮，经渗碳、淬火低温回火后，进行磨

22、削加工。磨完后发现表面有好多磨削裂纹。在检查渗碳层金相组织时，发现表面有一薄层白色的马氏体组织，次层为回火索氏体，试解说这一现象。某机器上有一轴，尺寸如图8-2所示，受弯扭结合应力，原设计采纳35CrMo钢，调质HB260290，220毫米处为危险截面。试问：选35CrMo钢可否知足淬透性要求(写出详细步骤和数据)?提出改良举措。图8-2因合金元素种类和含量少，直径大，不可以知足淬透性要求，能够从头选择淬透性好的钢。24.吊环部件，原用入口图纸，选材为公斤，十分粗笨。现改用低碳马氏体钢35钢，正火后使用，吊环尺寸宏大，重达20CrMn2MoVA，淬火、低温回火后使用，重量较前296减少了两倍，

23、只有98公斤，深受用户的欢迎。试从改良前后两种钢材热办理后的组织、性能剖析大大减少重量的原由。35钢正火组织为索氏体，强度低于20CrMn2MoVA淬火、低温回火组织低碳马氏体。铸铁三、复习思虑题(一)解说名词石墨化，孕育(变质)办理，球化办理，石墨化退火。石墨化:铸铁组织中石墨的形成叫“石墨化”。孕育(变质)办理：在浇注前去铁液中加入孕育剂使石墨细化，基体组织精密的处理过程。球化办理：向铸铁中加入球化剂是石墨变为球状的办理过程。石墨化退火：经过退火使白口铸铁中的碳转变为石墨的退火，分为高平和低温石墨化退火。(二)填空题1白口铸铁中碳主要以（Fe3C）的形式存在，灰口铸铁中碳主要以（石墨）形式

24、存在。2一般灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石墨的形态分别为（状、（团絮）状、（球状）状和（蠕虫）状。3铸铁的基体有（P）、（P+F）、（F）三种片状）4QT50005牌号中，QT表示（球铁），数字500表示（最小抗拉强度），数字05表示（延长率）。5HT250是（灰铸铁）铸铁，250表示（最小抗拉强度）。6促使石墨化的元素有（C）、（Si），阻挡石墨化的元素有（S）、（Mn7铸铁的石墨化过程分为三个阶段，分别为（共晶）、（从奥氏体中析出）、）。（共析）。8可锻铸铁件的生产方法是先（生产白口铸铁），而后再进行（石墨化退火）。9生产孕育(变质)铸铁采纳（含硅量75%的硅铁）作为孕育(变质)

25、剂。生产球墨铸铁采纳（镁）作为球化剂。11灰口铸铁的机械性能主要取决于（基体）。12.机架和机床床身应采纳（灰铸铁）铸铁。影响石墨化的主要要素有（化学成分）和（冷却速度）。14.球墨铸铁的强度、塑性和韧性均较一般灰口铸铁高，这是因为（球状石墨对基体的割裂作用小、应力集中作用小）。（三）是非题1.铸铁能够经过热办理改变基体组织和石墨形态。()2.可锻铸铁在高温时能够进行锻造加工。()3.石墨化的第三阶段不易进行。(?)4.能够经过球化退火使一般灰口铸铁变为球墨铸铁。()5.球墨铸铁能够经过调质办理和等温淬火工艺提升其机械性能。(?)6.采纳热办理方法，能够使灰铸铁中的片状石墨细化，进而提升其机械

26、性能。()7铸铁能够经过再结晶退火使晶粒细化，进而提升其机械性能。()8灰铸铁的减震性能比钢好。(?)(四)选择题1铸铁石墨化过程的第一、二、三阶段完整进行，其显微组织为：（(a)）(a)F+G；(b)F+P+G;(c)P+G。2铸铁石墨化过程的第一、二阶段完整进行，第三阶段部分进行，其显微组织为：（c）(a)F+G；(b)P+G；（c）F+P+G。3铸铁石墨化过程的第一、二阶段完整进行，第三阶段未进行，其显微组织为：（(b)）a）F+P+G；(b)P+G；(c)F+G。4提升灰口铸铁的耐磨性应采纳：（(c)）整体淬火；(b)渗碳办理；(c)表面淬火。5一般灰铸铁的机械性能主要取决于：（(a)

27、）基体组织；(b)石墨的大小和散布；(c)石墨化程度。6现有以下灰口铸铁，请按用途选材：(a)HT250；(b)KTH350-10；(c)QT600-02。机床床身(a)；汽车前后轮壳(b)；柴油机曲轴(c)。7灰口铸铁磨床床身薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难。解决的方法是：（(c)）改用球墨铸铁；(b)正火办理；(c)融化退火；(d)等温淬火。在以下铸铁中可采纳调质、等温淬火工艺方法获取优秀综合机械性能的是：（(b)）(a)灰铸铁；(b)球墨铸铁；(c)可锻铸铁；(d)蠕墨铸铁。(五)综合剖析题试述铸铁的石墨形态对性能的影响。当铸铁中的石墨形态呈片状时，相当于在钢的基体上嵌入了大量的石墨

28、，即相当于钢的基体上存在好多裂纹，因为石墨的强度、塑性和韧性极低，因此铸铁的力学性能较差；当铸铁中的石墨呈球状时，石墨对基体的割裂作用和应力集中减少，力学性能有较大的提升；当铸铁中的石墨呈团絮状时，石墨对基体的割裂作用大大减小，力学性能比灰铸铁好。某工厂轧制用的轧辊，采纳铸铁制造，依据轧辊的工作条件，表面要求高硬度，因此希望表层为白口铁，因为轧辊还承受很大的曲折应力，要求资料拥有足够的强度和韧性，故希望心部为灰口铸铁，为了知足这些要求，铸铁的化学成分应怎样选择?应采用什么方法锻造?3.生产中出现以下不正常现象，应采纳什么有效举措加以防备或改良?灰口铸铁的磨床床身锻造后就进行切削加工，加工后发生

29、了不一样意的变形；灰口铸铁件薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难。1）原由是锻造过程产生锻造应力，能够经过除去应力的退火或自然时效等方法。2）这是因为薄壁处的冷却速度大造成的，可采纳使薄壁处冷却速度减少的方法。4.试比较各种铸铁之间性能的好坏次序，与钢对比较铸铁性能有什么优弊端?常用的铸铁是灰口铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁，灰口铸铁的强度低、塑性和韧性差，球墨铸铁和可锻铸铁的强度高，塑性和韧性好，但锻造性能不如灰口铸铁，产生工艺上可锻铸铁最复杂，所以从性能上好坏次序为球墨铸铁、可锻铸铁、灰口铸铁。钢的强度、塑性、韧性总的来上说要高于铸铁，但减振性、锻造性能不如铸铁。5.白口铸铁、灰口铸铁和碳钢，这

30、三者的成分、组织和性能有何主要差别?铸铁的成分范围是，C：2.5%-4.0%，Si:1.0%-3.0%,Mn:0.5%-1.4%,P、S含量较高。但白口铸铁的硅少些，组织为机体组织加渗碳体，性能硬脆，强度低；灰口铸铁组织为基体组织加石墨，强度很低，塑性、韧性差；碳钢碳的含量一般小于1.3%，组织有F+P，P，P+Fe3C,性能随碳的含量的增添，强度、硬度增大，塑性、韧性降低。6.为何一般机器的支架、机床的床身常用灰口铸铁制造?因为灰口铸铁的抗压强度与钢相当，因为石墨的存在，灰口铸铁能够汲取振动，拥有优秀的消振性，缺口敏感性低，同时它的锻造性能好。7指出以下铸铁的类型、用途及性能的主要指标：(a

31、)HT250，HT400。(b)QT420-10，QTl200-1。(a)HT250，HT400均为灰铸铁，最小抗拉强度分别为250MPa、400MPa，HT250能够用作承受较大载荷或较为重要的部件，如活塞、齿轮、机床床身等，HT400能够制作大型发动机曲轴、机架等。(b)QT420-10，QTl200-1均为球墨铸铁，最小抗拉强度分别为420、1200MPa，延长率分别为10%、1%，QT420-10可用于泵、壳体部件等，QTl200-1可制作曲轴、凸轮、高速重担荷部件。8以下工件宜选择何种特别性能的铸铁制造?(a)磨床导轨；(b)用于10001100加热炉的底板，(c)耐蚀容器。磨床导轨

32、灰铸铁；(b)用于10001100加热炉的底板耐热铸铁；耐蚀容器耐蚀铸铁。有色金属及其合金三、复习思虑题(一)解说名词固溶办理、时效硬化、黄铜、锡青铜、巴氏合金固溶办理：将金属加热到较高温度，而后快速冷却，获取单相组织的热办理工艺。时效硬化：金属在必定的温度条件下，跟着时间的延长，强度、硬度高升的现象。黄铜：铜、锌合金称为黄铜，分为一般黄铜和特别黄铜。锡青铜：铜、锡合金称为锡青铜。巴氏合金：锡、铅、锑、铜的合金（以铅或锡为基，又称轴承合金、巴比特合金），它以锡或铅作基本，其内含有锑锡（SbSn）或铜锡（CuSn）的硬晶粒。硬晶粒起抗磨作用，软基体则增添资料的塑性。(二)填空题1.ZL110是（

33、特别铝硅锻造）合金，其构成元素为（铝、硅、铜）。2.HSn70-1是（黄铜）合金，其含Sn量为（1%）。3.QAl7是（铝青铜）合金，其构成元素为（铜、铝）。4.TC4是（+）型的（钛）合金。(三)选择题1.HMn58-2中含Mn量为：(b)(a)0；(b)2；(c)58；(d)40。2.ZChSnSb8-4是：(d)锻造铝合金；(b)锻造黄铜；(c)锻造青铜；(d)滑动轴承合金。3.5A06(LF6)的：(c)锻造性能好；(b)强度高；(c)耐蚀性好；(d)时效加强成效好。4.关于可热办理加强的铝合金，其热办理方法为：(d)(a)淬火十低温回火；(b)完整退火；(c)水韧办理；(d)固溶+时

34、效。(四)是非题1.所有的铝合金都能够经过热办理予以加强。（）2.铅黄铜加铅是为了提升合金的切削加工性。3.ZChSnSb8-4是在软基体上散布硬颗粒的滑动轴承合金。4.若铝合金的晶粒粗大，能够从头加热予以细化。（）（?）（）(五)综合题1.铝合金性能有哪些特色?（1）比重小，比强度；（2）导热导电性好，抗大气腐化能力好；（3）易冷成型、易切削，锻造性能好，有些铝合金可热办理加强。2.剖析4Cu的Al-Cu合金固溶办理与45钢淬火两种工艺的不一样点及同样点。4Cu的Al-Cu合金固溶办理是将合金加热到单相组织，而后快冷（水冷），目的是为了获取单相的组织；而45钢的淬火是将45钢加热到840?C

35、左右，获取单相A组织，而后快冷（水冷），目的是为了获取马氏体组织，淬火后一定进行回火办理。二者的工艺过程同样，但目的不一样。3.什么是硅铝明?为何硅铝明拥有优秀的锻造性能?硅铝明采纳变质办理的目的是什么?硅铝明是指锻造硅铝合金。因其硅含量在10%-13%，锻造后几乎所有获取共晶组织，结晶温度范围窄，合金在液态时的流动性好，所以锻造性能好。硅铝明采纳变质办理的目的一方面是细化晶粒，还可以使硅铝明能够进行淬火时效，所以能够明显提升硅铝明的强度。4.ZL102铸态(未变质办理)、ZL102铸态(变质办理后)、H62退火状态、锡基巴氏合金ZChSnSb11-6铸态的组织各是什么？ZL102铸态(未变质

36、办理)组织为粗大针状共晶体；ZL102铸态(变质办理后)组织为细小共晶体；H62退火状态组织为+双相组织；锡基巴氏合金ZChSnSb11-6铸态的组织各是5.说出以下资料常用的加强方法：H70，45钢，HT150，0Crl8Ni9，2Al2。H70、0Crl8Ni9-变形加强；45钢-淬火+回火；2Al2-淬火+时效；HT150-孕育内办理。6.画出经固溶办理后的含4Cu的A1-Cu合金的自然时效曲线图。度硬时间7.说出以下资料的类型，各举一个应用实例：2A12，ZL102，H62，ZChSnSb11-6，QBe2。比如：5A05，防锈铝合金，可制造油箱。2A12-硬铝，飞机蒙皮；ZL102锻

37、造硅铝合金，发动机汽缸体；H62黄铜，螺钉、散热器；ZChSnSb11-6锡基轴承合金（巴氏合金），轴承部件；QBe2铍青铜，仪表齿轮。机器部件的无效与选材三、复习思虑题(一)解说名词无效，无效剖析，变形无效，断裂无效，表面损害，韧-脆转变温度，断裂韧性无效：产品丧失其规定功能的现象。无效剖析：剖析无效的原由，研究采纳挽救和预防举措，包含实验研究和逻辑推理。变形无效：在无效前有变形产生的无效形式，包含弹性变形无效、塑性变形无效和蠕变变形无效。特色是非突发性无效。断裂无效：无效时发生断裂或开裂的无效形式。包含塑性断裂、脆性断裂、疲惫断裂和蠕变断裂无效。表面损害：表面因为摩擦或腐化而发生的无效形式

38、叫表面损害。包含磨损无效和腐化无效。韧-脆转变温度：资料在外力作用下由韧性断裂转变为脆性断裂时的温度称为韧脆转变温度。断裂韧性：对有裂纹的构件，在外力增大或裂纹增添时，裂纹尖端的应力强度因子KI也随之增大，当KI达到某一临界值时，裂纹忽然失稳扩展，发生快速断裂，KI的这一临界值称为断裂韧性，用KIC表示。(二)填空题所谓无效是指机器部件（丧失其规定功能的现象）。部件无效形式的三（四）种基本种类是（变形无效）、（断裂无效）、（腐化无效）、（磨损无效）。机器部件选材的三大基来源则是（使用性能原则）、（工艺性能原则）、（经济性原则）。部件生产和使用的总成本包含（资料）、（加工）、（设计）、（查验）、

39、（保护）、（安装）。弹性失稳无效的选材指标为（E、G、e），过度塑性变形无效的选材指标为（s、0.2）,快速断裂无效的选材指标为（b、k、KIC、脆性转变温度等）。6.尺寸较大(分度圆直径d400600mm)、形状较复杂而不可以锻造的齿轮可用（铸钢）制造；在无润滑条件下工作的低速无冲击齿轮可用（铸铁）制造；要求表面硬、心部强韧的重载齿轮一定用（渗氮钢）制造。对承载不大、要求传达精度较高的机床齿轮，往常采纳（调质钢）资料经表面淬火）热办理制造。而对要求表面高硬度、耐磨性好，心部强韧性好的重载齿轮，则往常采纳（渗氮钢）资料经（调质办理+渗氮）热办理制造。汽轮机水冷壁管(爆管无效)用（不锈钢）钢制造

40、；汽车发动机连杆(过度变形或断裂无效)用（球墨铸铁）钢制造；燃气轮机叶片(蠕变无效)用（耐热钢）钢制造。连杆螺栓工作条件沉重，要求高的强度和高的冲击韧性，应采纳（调质钢）材料。10.木匠刀具应选（碳素工具钢）资料，进行（淬火+低温回火）热办理。(三)是非题最危险的、会带来灾害性结果的无效形式是低应力脆断、疲惫断裂和应力腐化开裂，因为在这些断裂以前没有明显的征兆，很难预防。()部件无效的原由能够从设计不合理、选材错误、加工不妥和安装使用不良四个方面去找。(?)武汉长江大桥用碳素构造钢Q195建筑，虽16Mn钢比碳素构造钢Q195贵，但南京长江大桥采纳16Mn钢是切合选材的经济性原则的。(4.只需

41、部件尺寸和办理条件同样，手册中给出的数据是能够采纳的。(?)?)某工厂某年发生一汽轮机叶片飞出的严重事故。该汽轮机由多段转子构成。检查发现，飞出叶片转子的槽发生了明显的变形，而未飞出叶片的转子的槽没有变形。所以能够判定，无效转子的钢材用错了。()火箭发动机壳体选作某超高强度钢制造，老是发生脆断，所以应当采纳强度更高的钢材。()载重汽车变速箱齿轮采纳20CrMnTi钢制造，其工艺路线是：下料锻造渗碳预冷淬火低温回火机加工正火喷丸磨齿。()8.C618机床变速箱齿轮采纳45钢制造，其工艺路线为：下料锻造正火粗加工调质精加工高频表面淬火低温回火精磨。(?)(四)选择题1.弹性失稳属于（a）无效，热疲

42、惫属于（b）无效，接触疲惫属于（c）失效，应力腐化属于（b）无效，蠕变属于（a）无效变形种类；(b)断裂种类；(c)表面损害种类2.某化肥厂由外国入口的30万吨氨合成塔，在吊装时吊耳与塔体连结的12个螺栓所有忽然断裂。经化验，螺栓资料为与热轧20钢邻近的碳钢，强度不高。明显，事故是由（塑性断裂）惹起的，原由乃（选材）错误。塑性断裂，脆性断裂，疲惫断裂，蠕变断裂；设计，加工，选材，安装使用3.C618机床变速箱齿轮工作转速较高，性能要求：齿的表面硬度5056HRC，齿心部硬度2225HRC，整体强度22k（38CrMoAl）钢并进行（调质+氮化）办理。(a)35，45，20CrMnTi，38Cr

43、MoAl，0Crl8Ni9Ti，T12；(b)调质+氮化，水淬，调质+表面淬火，淬火+低温回火，渗碳+淬火+低温回火4.大功率内燃机曲轴采纳（d）；中吨位汽车曲轴采纳（b）；C620车床主轴采纳（a）；精细镗床主轴应采纳（c）。(a)45；(b)球墨铸铁；(c)38CrMoAl；(d)合金球墨铸铁。高精度磨床主轴用38CrMoAl制造，试在其加工工艺路线上，填入热办理工序名称。锻造(d)粗机加工(c)精机加工(a)粗磨加工(b)精磨加工。调质；(b)氮化；(c)除去应力；(d)退火。6.现有以下钢号：Q235；W18Cr4V；5CrNiMo；60Si2Mn；ZGMn13；16Mn；1Cr13；

44、20CrMnTi；9SiCr；1Cr18Ni9Ti；11T12；1240Cr；13GCr15；14Cr12MoV；1512Cr1MoV。请按用途选择钢号：制造机床齿轮应采纳()；制造汽车板簧应采纳()；制造转动轴承应采纳(13)；(4)制造高速车刀应采纳()；(5)制造桥梁应采纳()；制造大尺寸冷模具应采纳(14)；(7)制造耐酸容器应采纳()；(8)制造锉刀应采纳(11)；(五)综合剖析题机器部件或试样的尺寸越大，在同样的热办理条件下机械性能越低，此即所谓尺寸效应。请解说其道理，并在选材时予以注意。因为尺寸大，热办理时的冷却速度慢，且各个部位的温度不均匀，获取的组织不一样，在选择资料时，关于

45、大尺寸部件或试样，应注明对整个截面性能的要求、强度、硬度、塑性和韧性、硬化层深度等指标的详细要求，选择淬透性高的资料。机器部件的图纸上，在标题栏中注明资料的同时，常在适合的地方注明其热处理技术条件，包含热办理的工艺和要求达到的硬度(比如，调质办理，硬度220240HB)。请问这是什么意思?有什么依据?这是说明部件应进行何种热办理及热办理后一定达到的性能指标，依照包含资料特征、使用要求、部件构造特色等。3.图11-1为W18Cr4V钢制螺母冲头，资料和热办理都无问题，但使用中从A处断裂。请剖析原由，并提出改良建议。图11-1螺母冲头图11-2磨损了的从动齿轮对图11-1所示从A处断裂，主假如A处

46、存在尖角，使用过程中易产生应力集中，将此处改成必定的圆角。4.一从动齿轮，用20CrMnTi钢制造，使用一段时间后严重磨损，齿已磨光，如图11-2所示。从齿轮A、B、C三点取样进行化学、金相和硬度剖析，结果以下：A点碳含量1.0组织S+碳化物硬度30HRCB点碳含量O.8组织S硬度26HRCC点碳含量O.2组织F+S硬度86HRB据查，齿轮的制造工艺是：锻造正火机加工渗碳预冷淬火低温回火磨加工，并且与该齿轮同批加工的其余齿轮没有这类状况。试剖析该齿轮无效的原由。从A、B、C点的成分、组织、硬度来看，齿轮磨损的主要原由是硬度不够，渗碳温度和时间不够以及预冷淬火工艺中淬火时的温度太低。5.一尺寸为

47、30250mm的轴，用30钢制造，经高频表面淬火(水冷)和低温回火，要求摩擦部分表面硬度达5055HRC，但使用过程中摩擦部分严重磨损。试剖析无效原因，并提出解决问题的方法。表面硬度不够，30钢经表面淬火和低温回火后硬度达不到5055HRC，这是因为30钢的含碳量太低，可选择含碳量高些的钢。某工厂用T10钢制造钻头，给一批铸铁件打10mm的深孔，但打几个孔后钻头即很快磨损。据查验，钻头的材质、热办理、金相组织和硬度都合格。问无效的原由和解决问题的方案。发生的无效原由可能是黏着磨损，钻头表面精度不够。提升钻头表面磨削加工的精度。7.高精度磨床主轴，要求变形小，表面硬度高(HV900)，心部强度好

48、，并有必定的韧性。问应采纳什么资料，采纳什么工艺路线?可选择渗碳钢，工艺路线为下料锻造退火粗加工调质精加工取应力退火粗磨渗氮精磨。8.有一用45钢制作的轴，最后热办理为淬火(水淬)和低温回火，使用过程中摩擦部分严重磨损，在其表面取样进行金相剖析，其金相组织为不规则的白色地区和黑色地区。依据显微硬度剖析，白色地区为80HB，黑色地区为630HBW(已将显微硬度值换算为布氏硬度值)，试剖析此轴无效原由。依据该轴的无效现象可知，该轴的硬度不足，散布不均匀，说明组织不合理，白色地区组织为F组织，45钢淬火和低温回火后组织应为回火M组织。有一个45钢制造的变速箱齿轮，其加工工序为：下料锻造正火粗机加工(

49、车)调质精机加工(车、插)高频表面淬火低温回火磨加工。说明各热办理工序的目的及使用状态下的组织。正火的目的是细化晶粒；调质的目的是为获取优秀的综协力学性能；表面淬火是为了提升表面的硬度；低温回火是为了除去表面淬火惹起应力和降低淬火脆性。使用状态下的组织为：表面回火M，心部为回火索氏体。用15钢制作一要求耐磨的小轴(直径20mm)，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。说明各热办理工序的目的及使用状态下的组织。正火的目的是细化晶粒；渗碳的目的是使表面变为高碳钢；淬火是为了使表面获得高碳M和形成碳化物，提升表面硬度；低温回火是为了除去淬火惹起应力和降低淬火脆性。使用状态下的组织为

50、：表面高碳回火M和碳化物，心部为低碳回火M或低碳回火M+索氏体。指出以下部件在选材和拟订热办理技术条件中的错误，并提出更正建议。表面耐磨的凸轮，资料用45号钢，热办理技术条件：淬火+回火，6050HRC；钢经淬火+回火硬度达不到6050HRC，能够在选材方面进行改良，采纳渗碳钢，经淬火+低温回火。(2)直径300mm，要求优秀综合机械性能的传动轴，资料用40Cr，热办理技术条件4045HRC；对要求优秀综协力学性能的传动轴，只提热办理技术条件是不够的，还应包含强度、塑性和韧性等。(3)弹簧(15mm)，资料45钢，热办理技术条件：淬火+中温回火，5550HRC；弹簧采纳45钢是不适合的，此外只提硬度指标也不全面，还应有折服极限、弹性极限等指标。(4)转速低，表面耐磨及心部要求不高的齿轮，资料用45钢，热办理技术条件为：渗碳、淬火+低温回火，5862HRC；资料45钢选择的不适合，45钢不适合进行渗碳，应选择渗碳钢，同时还应注明热办理的温度、冷却介质。(5)要求拉杆(70mm)截面上的性能均匀，心部b900MPa，资料用40Cr，热处理技术条件为：调质200300HB。40Cr的淬透性不够，经调质办理后，不可以知足拉杆截面性能均匀的要求，要从头选择资料。12.已知下边部件的工作条件，试确立和剖析以下几个问题：1）选择资料；2）提出热办理技术要