工程材料与热加工复习资料-学生(含部分答案)
- 格式:doc
- 大小:66.50 KB
- 文档页数:11
一、填空题(每空1分,共20分) 1.常见的金属晶格类型有 、______________和______________。
2.空位属于__________缺陷,晶界和亚晶界分别__________ 缺陷,位错属于_______________缺陷。
3.金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度,这种现象称为_______________。
4.原子在溶剂晶格中的分布不同,可将固溶体分为_______________固溶体和_______________ 固溶体。
5.室温下Fe -Fe 3C 合金中的4种基本组织是______________、_______________、_______________和_______________。
6.常见的金属的塑性变形方式有_______________和_______________两种类型。
7.钢的热处理工艺是由_______________、_______________和_______________三个步骤组成的。
8.铁碳合金为双重相图,即_______________相图和_______________相图。
二、单项选择题(每题2分,共20分) ( )1.两种元素组成固溶体,则固溶体的晶体结构 。
A .与溶质的相同B .与溶剂的相同C .与溶剂、溶质的都不相同D .是两种元素各自结构的混合体C .过冷度越大,晶粒越粗D .过冷度越大,晶粒越细( )3.金属多晶体的晶粒越细,则其 。
A .强度越高,塑性越好B .强度越高,塑性越差C .强度越低,塑性越好D .强度越低,塑性越差 ( )4. 钢的淬透性主要取决于 。
A .冷却介质B .碳含量C .钢的临界冷却速度 D.其它合金元素( )5.汽车、拖拉机的齿轮要求表面具有高耐磨性,心部具有良好的强韧性,应选用 。
A .45钢表面淬火+低温回火 B .45Cr 调质C .20钢渗碳、淬火+低温回火D .20CrMnTi 渗碳、淬火+低温回火 ( )6.完全退火主要适用于 。
工程材料与热加工考试复习题5、一般精度的GCrl5滚动轴承套圈,硬度60-65HRC。
(1)压力加工成形后、切削加工之前应进行什么预备热处理?其作用是什么?(2)该零件应采用何种最终热处理?有何作用? P162(1)球化退火降低硬度,球化Fe3C,以利于切削,并为淬火作好组织准备。
(2)淬火+低温退火淬火:获得高硬度M低温退火:去除脆性、应力,稳定组织。
6、用W18Cr4V W6Mo5Cr4V2Al钢制造饨刀,其加工工艺路线为:下料一锻造毛坯一热处理①一机械加工一去应力退火一热处理②、③一磨削。
请指出其工艺过程路线中热处理方法、目的及组织。
热处理①为球化退火:消除锻造应力;降低硬度,利于切削加工;为淬火作组织准备。
组织:S+粒状碳化物热处理②为淬火:获得虬组织:M+未溶细粒状碳化物+大量残余A热处理③为高温回火(多次):消除淬火内应力,降低淬火钢脆性;减少残余A含量;具有二次硬化作用,提高热硬性。
最终组织:回火M+粒状合金碳化物+少量残余A7、机床床头箱传动齿轮,45钢,模锻制坯。
要求齿部表面硬度52〜56HRC,齿轮心部应具有良好的综合机械性能。
其工艺路线为:下料一锻造一热处理①一机械粗加工一热处理②一机械精加工一齿部表面热处理③+低温回火一精磨。
指出热处理①、②、③的名称及作用热处理①:正火。
消除锻造应力;调整锻后的硬度,改善切削加工性能;细化晶粒,为淬火作好组织准备。
组织:S热处理②:调质(或淬火加高温回火)。
获得良好的综合机械性能。
组织:回火s热处理③:齿部表面淬火。
获得M。
11、用20CrMnTi钢制造汽车齿轮,要求齿面硬度为58〜62HRC,心部硬度为35〜 40HRC。
其工艺路线为:下料一锻造一热处理①一机械加工一热处理②、③、④一喷丸一磨削(1)指出热处理①、②、③、④的名称及作用(2)齿轮表层和心部的最终组织是什么? P263用20CrMnTi钢制造汽车变速箱齿轮,齿轮要求强韧性好,齿面硬度要求62〜64HRC,心部硬度为35〜40HRC。
第1章习题参考答案自测题一、填空题1. 强度、刚度、硬度、塑性、韧性2. σe σs σb3. 屈服点规定残余伸长率为0.2%时的应力值塑性变形4. 断后伸长率断面收缩率断面收缩率5. 应力场强度因子断裂韧度断裂二、判断题1.(×)2.(×)3.(×)4.(×)习题与思考题1.①因为δ5=L1L0L5d0100%=1100%=25% L05d0δ10=L1L0L10d0100%=1100%=25% L010d0所以L1(5)=6.25d0同理L1(10)=12.5d0②长试样的塑性好。
设长试样为A,短试样为B,已知δ所以δ5B=δ10A,因为同一种材料,δ5〉δ10,5B=δ10A<δ5A,则δ5B<δ5A,即长试样的塑性好。
2.合格。
因为σs=FS21100268.79MP >225 MP aa S03.1425σb=Fb34500439.5 MP >372MPaa S03.1425L15d065500100%30%>27% 100%=505d0δ5=S0S15232ψ=100%64%>55% 所以,该15钢合格2S033.(1)洛氏硬度HRC;(2)洛氏硬度HRB;(3)洛氏硬度HRA;(4)布氏硬度HB;(5)维氏硬度HV。
第2章习题解答参考自测题一、填空题1. 体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格2. (1)A (2)F (3)Fe3C (4)P (5)Ld (6)Ld'3. F+P 大高低4. 过冷过冷度细好5. 固溶体金属化合物成分、组织、状态、温度6.二、判断题1.(×)2.(√)3.(×)习题与思考题1.根据晶体缺陷的几何形态特征,实际金属晶体中存在有点、线、面缺陷。
在这些缺陷处及其附近,晶格均处于畸变状态,使金属的强度、硬度有所提高。
2.(1)钢材加热到1000~1250℃时为单相奥氏体组织,奥氏体强度、硬度不高,塑性、韧性好,变形抗力小,适于热轧、锻造。
工程材料与热加工技术复习题.1doc工程材料与热加工复习要点●钢的生产过程了解炼铁、炼钢的基本过程,掌握生铁中主要有哪些常存元素,其中有害元素主要有哪些。
铁矿石+焦碳+熔剂-高温燃烧→(还原反映)铁碳合金(生铁)生铁-高温→(氧化)铁碳合金(钢)钢-→(脱氧)—镇静钢、半镇静钢、沸腾钢钢通过压力加工制成各种型钢。
●钢材品种钢板:薄板δ≤4㎜,厚板δ≥4㎜型钢:圆钢、方钢、扁钢、工字钢、角钢等钢管:有缝钢管无缝钢管钢丝:<6㎜小型圆钢第一章材料的力学性能掌握σb、σs、δ、ψ、HBS、HRC、Akv、σ-1,等性能指标的含义、测试原理及应用。
●材料的力学性能(定义)1.强度(定义)2.塑性(定义)3.硬度:布氏硬度HBS(适用于450HBS以下)适用钢材洛氏硬度HRC(适用于20~67HRC)维氏硬度HV4·冲击韧性:5·疲劳强度:●金属材料的物理性能包括:密度、熔点、热膨胀性、导热性、耐磨性●金属材料的工艺性能包括:铸造性、锻造性、焊接性及切削加工性能第二章金属的晶体结构与结晶重要术语:晶体、晶格、晶胞、结晶、过冷度、同素异构转变、合金、固溶体、置换固溶体、间隙固溶体、固溶强化、金属化合物、相。
2、掌握常见金属的晶格类型、实际晶体中的缺陷及其对金属性能的影响、二元合金状态图的建立方法和Pb一Sn二元合金状态图的结晶过程分析。
第三章铁碳合金重要术语:铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、、工业纯铁、亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁、碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、铸造碳钢。
●掌握简化的Fe ——Fe3C状态图,能填出铁碳状态图各区域的组织,标出特性点和特性线的符号,能对不同成分的铁碳合金结晶过程进行分析。
掌握20、45、60、15M n、65M n、T8、Tl0、Tl2等各钢号的分类,使用组织状态及用途。
●铁碳合金状态图●铁碳和金的基本组织有:F—(铁素体)—A(奥氏体)(727)。
工程材料以及热处理复习资料(doc 9页)一.名词解释题间隙固溶体:溶质原子分布于溶剂的晶格间隙中所形成的固溶体。
再结晶:金属发生重新形核和长大而不改变其晶格类型的结晶过程。
淬透性:钢淬火时获得马氏体的能力。
枝晶偏析:金属结晶后晶粒内部的成分不均匀现象。
时效强化:固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间变化而发生显著提高的现象。
同素异构性:同一金属在不同温度下具有不同晶格类型的现象。
临界冷却速度:钢淬火时获得完全马氏体的最低冷却速度。
热硬性:指金属材料在高温下保持高硬度的能力。
二次硬化:淬火钢在回火时硬度提高的现象。
共晶转变:指具有一定成分的液态合金,在一定温度下,同时结晶出两种不同的固相的转变。
比重偏析:因初晶相与剩余液相比重不同而造成的成分偏析。
置换固溶体:溶质原子溶入溶质晶格并占据溶质晶格位置所形成的固溶体。
变质处理:在金属浇注前添加变质剂来改变晶粒的形状或大小的处理方法。
晶体的各向异性:晶体在不同方向具有不同性能的现象。
固溶强化:因溶质原子溶入而使固溶体的强度和硬度升高的现象。
形变强化:随着塑性变形程度的增加,金属的强度、硬度提高,而塑性、韧性下降的现象。
残余奥氏体:指淬火后尚未转变,被迫保留下来的奥氏体。
调质处理:指淬火及高温回火的热处理工艺。
淬硬性:钢淬火时的硬化能力。
过冷奥氏体:将钢奥氏体化后冷却至A1温度之下尚未分解的奥氏体。
本质晶粒度:指奥氏体晶粒的长大倾向。
C曲线:过冷奥氏体的等温冷却转变曲线。
CCT曲线:过冷奥氏体的连续冷却转变曲线。
马氏体:含碳过饱和的α固溶体。
热塑性塑料:加热时软化融融,冷却又变硬,并可反复进行的塑料。
热固性塑料:首次加热时软化并发生交连反应形成网状结构,再加热时不软化的塑料。
回火稳定性:钢在回火时抵抗硬度下降的能力。
可逆回火脆性:又称第二类回火脆性,发生的温度在400~650℃,当重新加热脆性消失后,应迅速冷却,不能在400~650℃区间长时间停留或缓冷,否则会再次发生催化现象。
工程材料与热加工答案【篇一:工程材料与热加工复习资料】习资料第1章材料的力学性能一、选择题1.金属材料在静载荷作用下,抵抗变形和破坏的能力称为__c____。
a. 塑性b.硬度c. 强度d. 弹性2.在测量薄片工件的硬度时,常用的硬度测试方法的表示符号是___c___。
a. hbsb. hrcc. hvd. hbw3.做疲劳试验时,试样承受的载荷为__b_____。
a. 静载荷b. 交变载荷c. 冲击载荷d. 动载荷二、填空题1.金属塑性的指标主要有两种。
2.金属的性能包括和3.常用测定硬度的方法有测试法。
4.材料的工艺性能包括等。
5.零件的疲劳失效过程可分为三、判断题1.用布氏硬度测试法测量硬度时,压头为钢球,用符号hbs表示。
( √ )四、概念及思考题1.硬度,硬度的表示方法。
答:(1)硬度:材料在表面局部体积内抵抗变形(特别是塑性变形)、压痕或刻痕的能力;(2)硬度的表示方法:①布氏硬度:hbs(钢头:淬火钢球)或hbw(钢头:硬质合金球)②洛氏硬度:hr ③维氏硬度:hv2.韧性,冲击韧性。
3.疲劳断裂4.提高疲劳强度的途径。
第2章金属的晶体结构与结晶一、名词解释晶体:是指原子(离子、分子)在三维空间有规则地周期性重复排列的物体;晶格:是指原子(离子、分子)在空间无规则排列的物体;晶胞:通常只从晶格中选取一个能完全反应晶格特征的、最小的几何单元来分析晶体中原子的排列规律,这个最小的几何单元成为晶胞;晶粒:多晶体中每个外形不规则的小晶体;晶界:晶粒与晶粒间的界面;共晶转变:在一定温度下,由一定成分的液相同时结晶出成分一定的两个固相的过程;结晶:原子从排列不规则的液态转变为排列规则的晶态的过程。
二、问答题1.金属中常见的晶体结构有哪几种?答:(1)体心立方晶格(2)面心立方晶格(3)密排六方晶格2.实际晶体的晶体缺陷有哪几种类型?答:(1)点缺陷(2)线缺陷(3)面缺陷3.固溶体的类型有哪几种?答:(1)间隙固溶体(2)置换固溶体4.纯金属的结晶是由哪两个基本过程组成的?答:(1)晶核的形成(2)晶核的长大5.何谓过冷现象和过冷度? 过冷度与冷却速度有何关系?答:(1)过冷现象:金属的实际结晶温度低于理论结晶温度;过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度的差;(2)结晶时冷却速度越大,过冷度就越大,金属的实际结晶温度就越低。
工程材料与热加工复习资料第1章材料的力学性能疲劳断口的三个区域。
疲劳源区、疲劳裂纹扩展区和最后断裂区三部分组成5.金属塑性的2个主要指标。
伸长率和断面收缩率6.金属的性能包括力学性能、_物理___性能、_化学_性能和__工艺_性能。
7.材料的工艺性能包括哪些?包括铸造性、焊接性、锻压性、切削性以及热处理性。
第2章金属的晶体结构与结晶二、问答题1.金属中常见的晶体结构有哪几种?(α-Fe、γ-Fe是分别是什么晶体结构)。
体心立方体晶格、面心立方体晶格、密排六方晶格。
α-Fe 是体心立方体晶格结构γ-Fe是面心立方体晶格结构晶体和非晶体的特点和区别。
2.实际晶体的晶体缺陷有哪几种类型?点缺陷、线缺陷、面缺陷。
3点缺陷分为:空位、间隙原子、置换原子4.固溶体的类型有哪几种?置换固溶体、间隙固溶体5.纯金属的结晶是由哪两个基本过程组成的?晶体的形成、晶体的长大6.何谓结晶温度、过冷现象和过冷度?纯金属液体在无限缓慢的冷却条件下的结晶温度,称为理论结晶温度金属的实际结晶温度低于理论结晶温度的现象称为过冷现象理论结晶温度与实际结晶温度的差叫做过冷度过冷度与冷却速度有何关系?结晶时冷却的速度越大,过冷度越大,金属的实际结晶温度就越低。
7.晶粒大小对金属的力学性能有何影响?在一般情况下,晶粒越细,金属的强度、塑性和韧性就越好。
细化晶粒的常用方法有哪几种?增加过冷度、变质处理、振动或搅拌8.什么是共析转变?在恒定温度下,有一特定成分的固相同时分解成两种成分和结构均不同的新固相的转变成为共析转变二、填空题1.珠光体是由___铁素体_____和____渗碳体_____组成的机械混合物(共析组织)。
2.莱氏体是由_____奥氏体___和____渗碳体_____组成的机械混合物(共晶组织)。
3.奥氏体在1148℃时碳的质量分数可达____2.11%______,在727℃时碳的质量分数为____0.77%___。
4. 根据室温组织的不同,钢可分为___共_____钢、____亚共____钢和____过共___钢。
一、单选题1.下列合金牌号中,()属于普通黄铜。
A、QT600-3B、HT250C、HPb59-1D、H59答案: D2.下列组织中塑性最好的是()。
A、莱氏体B、马氏体C、铁素体D、渗碳体答案: C3.灰铸铁的()性能与钢相当。
A、抗拉强度B、塑性C、抗压强度D、冲击韧性答案: C4.工业生产中,以下金属材料铸造性能最差的是()。
A、灰铸铁B、球墨铸铁C、铸钢D、蠕墨铸铁答案: C5.钢的碳的质量分数一般在()。
A、0.77%以下B、2.11% 以下C、4.3%以下D、6.69%以下答案: B6.硬度高发生共晶转变时,二元合金的温度()。
A、升高B、降低C、不变D、不能确定答案: C7.用金刚石圆锥体作为压头可以用来测试()。
B、洛氏硬度C、维氏硬度D、以上都可以答案: B8.球墨铸铁中石墨的形态是()。
A、球状B、片状C、团絮状D、蠕虫状答案: A9.在恒温条件下,由一个固相中同时析出两个不同固相的转变为()转变。
A、共晶转变B、共析转变C、再结晶转变D、包晶转变答案: B10.贝氏体转变发生在()温度范围。
A、A1~550℃B、550℃~MsC、550~350℃D、Ms~Mf答案: B11.碳钢的淬火工艺是将其工件加热到一定温度,保温一定时间,然后采用的冷却方法是()。
A、随炉冷却B、在风中冷却C、在空气中冷却D、在水中冷却答案: D12.正火是工件加热到一定温度,保温一定时间,然后采用()冷却的方法冷却。
A、随炉B、在油中C、空气中D、在水中答案: C13.不适于成品与表面薄片层硬度测量的方法是()A、布氏硬度B、洛氏硬度C、维氏硬度答案: A14.金属在静载荷作用下,抵抗变形和破坏的能力称为()。
A、塑性B、硬度C、强度D、弹性答案: C15.下列铁碳合金中,碳含量最高的是()。
A、10钢B、20钢C、45钢D、QT400-15答案: D16.灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁中的碳主要以()形式存在。
【最新整理,下载后即可编辑】一、名词解释:1、固溶强化:固溶体溶入溶质后强度、硬度提高,塑性韧性下降现象。
2、加工硬化:金属塑性变形后,强度硬度提高的现象。
2、合金强化:在钢液中有选择地加入合金元素,提高材料强度和硬度4、热处理:钢在固态下通过加热、保温、冷却改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种工艺。
5、细晶强化:晶粒尺寸通过细化处理,使得金属强度提高的方法。
二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法三、(20分)车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58,其余地方为HRC20—25,其加工路线为:下料锻造正火机加工调质机加工(精)轴颈表面淬火低温回火磨加工指出:1、主轴应用的材料:45钢2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒,消除应力;加+50℃保温一段时间空冷热到Ac33、调质目的和大致热处理工艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火+高温回火4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度5.低温回火目的和轴颈表面和心部组织。
去除表面淬火热应力,表面M+A’心部S回四、选择填空(20分)1.合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是(d)(a)均强烈阻止奥氏体晶粒长大(b)均强烈促进奥氏体晶粒长大(c)无影响(d)上述说法都不全面2.适合制造渗碳零件的钢有(c)。
(a)16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A (b)45、40Cr、65Mn、T12(c)15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi3.要制造直径16mm的螺栓,要求整个截面上具有良好的综合机械性能,应选用(c )(a)45钢经正火处理(b)60Si2Mn经淬火和中温回火(c)40Cr钢经调质处理4.制造手用锯条应当选用(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)淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量(c)钢中的碳含量6.汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性,中心有良好的强韧性,应选用(c )(a)60钢渗碳淬火后低温回火(b)40Cr淬火后高温回火(c)20CrMnTi渗碳淬火后低温回火7.65、65Mn、50CrV等属于哪类钢,其热处理特点是(c )(a)工具钢,淬火+低温回火(b)轴承钢,渗碳+淬火+低温回火(c)弹簧钢,淬火+中温回火8. 二次硬化属于(d)(a)固溶强化(b)细晶强化(c)位错强化(d)第二相强化9. 1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢,进行固溶处理的目的是(b)(a)获得单一的马氏体组织,提高硬度和耐磨性(b)获得单一的奥氏体组织,提高抗腐蚀性,防止晶间腐蚀(c)降低硬度,便于切削加工10.推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击,应选择用(b )(a)20Cr渗碳淬火后低温回火(b)ZGMn13—3经水韧处理(c)W18Cr4V淬火后低温回火五、填空题(20分)1、马氏体是碳在a-相中的过饱和固溶体,其形态主要有板条马氏体、片状马氏体。
工程材料与热加工(一)习题答案第9章5篇第一篇:工程材料与热加工(一)习题答案第9章第9章习题解答参考自测题一、名词解释1.余块:为了简化锻件形状以便于进行自由锻造而增加的这一部分金属,称为余块,如键槽、齿槽、退刀槽以及小孔、盲孔、台阶等难以用自由锻方法锻出的结构,必须暂时添加一部分金属以简化锻件的形状。
2.拉深:拉深是指变形区在一拉一压的应力状态作用下,使板料(或浅的空心坯)成形为空心件(或深的空心件)而厚度基本不变的加工方法。
3.可锻性:材料在锻造过程中经受塑性变形而不开裂的能力叫金属的可锻性。
金属的可锻性可用塑性和塑性变形抗力来综合衡量。
塑性越高,变形抗力越小,金属的可锻性就越好。
4.锻造比:锻造生产中代表金属变形大小的一个参数,一般用锻造过程中的典型工序的变形程度来表示:AH0A0L如镦粗工序,锻造比为:y= = ;拔长锻造比:y= = A0HAL0式中:A0、A为锻前、锻后工件的截面积,H0、L0、H、L 为锻前、锻后工件的高(或长)度。
二、填空题1.塑性大小变形抗力塑性变形抗力 2.增加下降降低 3.锥体凸台圆柱相贯 4.最小弯曲半径 5.塑性 6.好于 7.好三、判断题1.(×)2.(√)3.(√)习题与思考题一、简答题1.钢的锻造温度范围是指锻件由始锻温度至终锻温度的范围。
始锻温度过高,容易产生过热和过烧缺陷,一般控制在固相线以下200℃左右。
终锻温度应能保证坯料有足够的塑性和停锻后能获得细小的晶粒。
终锻温度过高时,再结晶后的细小晶粒会继续长大;终锻温度过低时,不能保证钢的再结晶过程充分进行,使锻件产生冷变形强化和残余应力,有时因塑性太差而产生锻造裂纹。
2.自由锻是指用简单的通用性工具,或在锻造设备的上、下砧铁之间直接对坯料施加外力,使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方法。
自由锻基本工序包括镦粗、拔长、冲孔、切割、弯曲、扭转、错移及锻接等。
拔长是使坯料横断面积减小、长度增加的锻造工序。
工程材料与热加工复习资料.doc6.邡粒大小对金?的力孚性能竹何彩响?细化品粒的常川万法冇咏儿忡?选锊理答:—舣悄况下.晶敉越汩.金屈的强沒、?性和初性莸越好:1. &SW 料作静戗荷作用下,抵抗变形和破坏的能力称为_c:_. (2〉①坳加过冷沒@变庙处W @拫动成搅汴 A.银性 B ?度C.D.殚性7.什么足共折《变?变与井Wtt 变弁何谇R?2.在洲贤两片工件的烛戌时.常川的硬瓜測试方法的农示符号ft_C_. 答:<丨)?扒转变:在饵定的搵?下,山一个柃定成分的冏相冋吋分解成两个成分和结恂均不问的新 A. UBSB. IIRCC. HVI). HBW冏相的转变3.做後劳试势时.试样承受的珙莳为B .(2)①共晶反应母相足液扣.而共析反应的足阎HI;②共析反应较共晶反应??更大的过冷?:③A. ?珙荷B.交变《荷C.冲击我侍D.动崁仿井析反常出现母相与子和的比容不P1而产生容枳的变化.从而引&大的内应力、二、场空题笫铁祺合金状态? (报点热悉铁破合金状态囲)1.金视窀性的衔杨:^耍?断后伸长率和断面收缃率两种. —、名间解抒2.金珙的性能色枯物裡性能、化学性能、工艺性能和力学性能. 1.网??构转变:金?痄闼态下陡温没的改变.由一种ift 格转变为另一神岛格的现象3.常用測定烛度的方法有£E 入法、刻划法和@跳法利试法.2.铁我体<F 〉:铁尜体足供汉u-Fe 中形成的问陴固洛体.体心立方晶格、性能与纯ttfli 近,塑性、4. M 枓的工艺性能包括铬边性能、锻边tt 能、焊接性蛇、切削加3:性、热处理性苕,炳性好.强没、娩沒低,它ft 钢中-?般g 块状或片状,5.芩件的疲劳失效过ft!可分力《劳《纹产生、《劳袋纹扩肢、瞬时断《三个阶段,臾氏体(A 〉:央氏休足拔ft Y-Fc 屮形成的间隙0溶体.而心立方品格、因JGW 格间隙尺寸较大,故三、判断曲在)-什中的洛解沒较大.冇很好的槊性,1.用布氏硬戊渊试法渊hl 硬度吋.压尖为钢球.用符兮HBS 农</ )泫谈休(R3C ):铁和脒相互作川形成的a 冇彔a 格的间限化合物.洛璀体R 有很商的蚨汶.但塑 .村科的麻裂韧度大于村科的应力场強沒因子的.村科的宏观裂纹钫公扩展而秘致村科的斯裂<X )性很茇.延伸本接近于眾.作锅中以片状存在或网络状存在于晶泮.在莱氏体中力连纹的桷体?衍时四、场念及思考题aa 付状,1.醜?,破度的表示方法,珠光休(P >:由铁索休(F >和洚破体组成的仉械浞合物.铁农休和涔谈体3.戾?状。
第八章有色金属1.判断题
(1)×
(2)×
(3)√
(4)×
(5)不要求
(6)×
2.填空题
(1)铸造铝,变质处理
(2)不要求
(3)固溶,过饱和的α固溶体;时效
(4)锡基轴承,83%
3.单项选择题
(1)B
(2)B
(3)ZSnSb11Cu6合金的组织是属于(B)
(4)A
(5)不要求
第九章其他工程材料1.填空题
(1)工程,通用,特种
(2)坯料制备,成形,烧结
(3)粘土,石英,长石
(4)玻璃纤维,塑料
2.选择题
(1)A,B
(2)A,E,F B,C,D
(3)B
2.填空题
(1)逐层凝固,中间凝固,糊状凝固,逐层凝固,糊状凝固(2)液态收缩,凝固收缩,固态收缩,顺序凝固
(3)热应力,机械应力,相变应力,同时凝固
(4)下
(5)薄
(6)结构斜度
3.选择题
(1)B
(2)A
(3)B
(4)A
(5)A, D
(6)B
(7)D
(8)B, A
(9)B
2.填空题
(1)塑性,变形抗力
(2)过热,过烧
(3)凸,凹
(4)敷料,加工余量,公差(5)平行
(6)起皱,拉裂
(7)﹢,弯裂
(8)小,小
(9)冷,热
3.选择题
(1)B
(2)B
(3)C
(4)A
(5)C
(6)C
(7)B
(8)D
(9)C。
工程材料及热处理练习题—、简答题8.写出Fe-Fe:i C状态图上共品和共析反应式。
答案.L-*A+FesC (共晶)A->F+Fe3C (共析)9.选用工程材料的一般原则是什么?答案.①使用性能足够的原则②工艺性能&好的原则③经济性合理的原则④结构、材料、成形工敢相适应的原则。
10.金属结品的一般过程归纳为几个阶段?答案.一种是&发形核;另一种是非&发形核11.简述普通热处理的基本过程。
答案.退火、正火、淬火、回火12.何谓加工硬化?加工硬化:金属经过冷态下的塑性变形后其性能发生很大的变化,最明显的特点是强度随变形程度的增加而大为提髙,其槊性却随之冇较人的降低。
15.试述金属结品吋品粒度的控制方法。
①增加过冷度②变质处量③热处理16.什么是同索异构转变?并举例说明。
同素异构转变:就是原子重新排列的过程,它也遵循生核勾忪大的基本规律。
17.铁碳合金中基本相足哪些?其机械性能如何?基本相:铁素体、奥氏体、渗碳体;机械性能:铁素体溶碳能力差,奥氏体溶液碳能力较强,渗碳体溶碳能力最强;18.简述化学热处理的基本过程。
过程:活性原了•的产生、活性原了•的吸收、活性原子的扩散二、问答题3.试比较金属材料、陶瓷材料、髙分子材料和复合材料在结合键上的差别及其主要性能特点。
T答案:4.用冷却曲线表示45钢的平衡结晶过程;写出该过程中相及组织转变反应式;图P48LL+A-* AA+F-* P+F5.工厂生产一批小齿轮,耍求齿面硬度大于HKC55,心部冇&好的塑性和韧性,现冇以下材料:65Mn、45钢、16Mn、9SiCr、己知:试回答以下问题:(1)•选择一种合适的材料,并说明理由;45,采用表而淬火,45钢屈于,调质钢,渗碳+淬火+低温W火,具有高强度和足够的韧性.(2)•编制其•工艺流程;下料毛坯成形预备热处理粗加终热处理一精加工一装配(3)•制订其热处理工艺(用工艺曲线表示,要求标出加热温度、冷却介质);(4)-说明各热处理工序的主要目的,并指岀最终热处理记齿轮表凼和心部的组织。
工程材料及热处理1什么是工程材料?按其组成主要分为哪些类型?工程材料主要指用于机械工程和建筑工程等领域的材料。
按其组成分为:金属材料包括钢铁、有色金属及其合金;高分子材料包括塑料、橡胶等;无机非金属材料主要是陶瓷材料、水泥、玻璃、耐火材料;复合材料是由基体材料(树脂、金属、陶瓷)和增强剂(颗粒、纤维、晶须)复合而成的。
2工程材料的性能主要包含哪些内容?工程材料的性能分为使用性能和工艺性能。
使用性能是指在服役条件下能保证安全可靠工作所必备的性能,其中包括材料的力学性能、物理性能、化学性能等。
工艺性能是指材料的可加工性,其中包括锻造性能、铸造性能、焊接性能、热处理性能及切削加工性等。
3主要有哪些常用的力学性能指标?常用的力学性能指标主要有强度、塑性和硬度指标。
强度指标主要是指屈服强度和抗拉强度;塑性指标包括延伸率和断面收缩率;硬度指标主要有布氏硬度和洛氏硬度。
4简述金属三种典型晶体结构的特点?最常见的金属晶体结构有3种类型:体心立方结构、面心立方结构和密排六方结构: (1)体心立方晶格:在立方体的8个顶角上和立方体中心各有1个原子。
(2)面心立方晶格:在立方体的8个顶角上和6个面的中心各有1个原子。
(3)密排六方晶格:它在六棱柱的上下六角形面的顶角上和面的中心各有1个原子,在六棱柱体中间还有3个原子。
5举例说明晶体的同素异构现象?某些金属,例如铁、锰、钛、锡、钴等,凝固后在不同的温度下有着不同的晶格形式,这种金属在固态下由于温度的改变而发生晶格改变的现象称为同素异构转变。
这一转变与液态金属的结晶过程相似,也包括晶核的形成和晶粒的长大,故又称二次结晶或重结晶。
举例:铁在1538~1394℃时为体心立方晶格,叫做δ铁;在1394~912℃时,为面心立方晶格,叫做γ铁。
在912℃以下,为体心立方晶格,叫做α铁。
6实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷?晶体缺陷对性能有何影响?在实际金属中存在的缺陷有点缺陷(空位和间隙原子)、线缺陷(位错)和面缺陷(晶界)3种类型。
第一章金属材料的力学性能1.1由拉伸试验可以得出哪些力学性能指标?答案:1.强度指标:弹性极限,弹性模量;屈服强度(条件屈服强度);抗拉强度。
2.塑性指标:(1)断后伸长率;(2)断面收缩率1.2 常用的硬度测试方法有哪些?机械制造常用的硬度测试方法是什么?答案:1.常用硬度测试方法:压力法、划痕法、弹跳法。
2.机械制造常用硬度测试方法:压力法中的布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
1.3常见的工艺性能有哪些?答案:常见的工艺性能:1.热加工:铸造性能(流动性、收缩性);锻压性能(可锻性、变形抗力);焊接性能(可焊性);热处理性能(淬透性、淬硬性)。
2.冷加工:机械加工(切削加工)性能。
1.4 材料的综合性能通常是指什么?答案:强度、硬度、塑性和韧性都较好,也称为强韧性好。
第二章金属与合金的结构与结晶2.1 什么是过冷度?过冷度与冷速有何关系?过冷度与金属结晶后的晶粒大小有何关系?答案:理论结晶温度与实际结晶温度的差值;冷速越大,过冷度越大;过冷度越大,晶粒越小。
2.2 晶粒大小对金属的力学性能有何关系?简述在凝固过程阶段晶粒细化的途径。
答案:晶粒细小(细晶强化),强度、硬度高的同时,塑性、韧性也好;细化晶粒的途径:(1)提高冷速,增加过冷度;(2)变质处理(孕育处理),引入外来晶核;(3)搅拌、震动(物理方式、机械方式)。
2.3 什么是固溶体?什么是固溶强化?答案:溶质溶入溶剂,保持溶剂晶格类型的固态合金相;固溶强化:溶质溶入溶剂,产生晶格畸变,强度硬度升高。
2.4 什么是金属化合物?什么是弥散强化?答案:溶质溶入溶剂,形成不同于溶质和溶剂晶格的新的晶格类型的固态合金相;弥散强化:金属化合物颗粒(圆、小、均)规整、尺寸小,均匀分布在合金的基体上,强度、硬度升高。
2.5 金属材料常用的强化方法是什么?答案:细晶强化、固溶强化、弥散强化、时效强化、加工硬化(冷变形强化)。
2.6 金属晶体的缺陷有几类?分别是什么?位错与硬度和强度有何关系?一般机械零件强化是提高位错密度还是降低位错密度?为什么?答案:1.三类;2.点缺陷(间隙、空位和置换原子)、线缺陷(位错:刃型位错和螺型位错)和面缺陷(晶界和亚晶界);3.位错密度有一临界值,小于此临界值,位错密度越小硬度和强度越高;大于此临界值,位错密度越大硬度和强度越高;4.提高位错密度;通常条件下,提高位错密度实现容易,成本低。
工程材料与热加工复习资料第1章材料的力学性能疲劳断口的三个区域。
疲劳源区、疲劳裂纹扩展区和最后断裂区三部分组成5.金属塑性的2个主要指标。
伸长率和断面收缩率6.金属的性能包括力学性能、_物理___性能、_化学_性能和__工艺_性能。
7.材料的工艺性能包括哪些?包括铸造性、焊接性、锻压性、切削性以及热处理性。
第2章金属的晶体结构与结晶二、问答题1.金属中常见的晶体结构有哪几种?(α-Fe、γ-Fe是分别是什么晶体结构)。
体心立方体晶格、面心立方体晶格、密排六方晶格。
α-Fe 是体心立方体晶格结构γ-Fe是面心立方体晶格结构晶体和非晶体的特点和区别。
2.实际晶体的晶体缺陷有哪几种类型?点缺陷、线缺陷、面缺陷。
3点缺陷分为:空位、间隙原子、置换原子4.固溶体的类型有哪几种?置换固溶体、间隙固溶体5.纯金属的结晶是由哪两个基本过程组成的?晶体的形成、晶体的长大6.何谓结晶温度、过冷现象和过冷度?纯金属液体在无限缓慢的冷却条件下的结晶温度,称为理论结晶温度金属的实际结晶温度低于理论结晶温度的现象称为过冷现象理论结晶温度与实际结晶温度的差叫做过冷度过冷度与冷却速度有何关系?结晶时冷却的速度越大,过冷度越大,金属的实际结晶温度就越低。
7.晶粒大小对金属的力学性能有何影响?在一般情况下,晶粒越细,金属的强度、塑性和韧性就越好。
细化晶粒的常用方法有哪几种?增加过冷度、变质处理、振动或搅拌8.什么是共析转变?在恒定温度下,有一特定成分的固相同时分解成两种成分和结构均不同的新固相的转变成为共析转变二、填空题1.珠光体是由___铁素体_____和____渗碳体_____组成的机械混合物(共析组织)。
2.莱氏体是由_____奥氏体___和____渗碳体_____组成的机械混合物(共晶组织)。
3.奥氏体在1148℃时碳的质量分数可达____2.11%______,在727℃时碳的质量分数为____0.77%___。
4. 根据室温组织的不同,钢可分为___共_____钢、____亚共____钢和____过共___钢。
5.共析钢的室温组织为_____珠光体______;亚共析钢的室温组织为_______珠光体和铁素体_____;过共析钢的室温组织为____珠光体和二次渗碳体_______。
6.碳的质量分数为______0.77%_____的铁碳合金称为共析钢,其奥氏体冷却到S点(727℃)时会发生____共析_______转变,从奥氏体中同时析出_____铁素体______和___渗碳体________的混合物,称为____珠光体_______。
7.奥氏体和渗碳体组成的共晶产物称为_____莱氏体______,其碳的质量分数为____4.3%_______。
8.亚共晶白口铸铁碳的质量分数为___2.11%~4.3%_____,其室温组织为_________。
9.过晶白口铸铁碳的质量分数为____4.3%~6.69%____,其室温组织为_________。
10.过共析钢碳的质量分数为____0.77%~2.11%_____,其室温组织为__珠光体和二次渗碳体_______。
11.亚共析钢碳的质量分数为___0.0218%~0.77%______,其室温组织为__珠光体和铁素体_______。
三、选择题1.铁素体为____ A____晶格,奥氏体为____B___晶格。
A. 体心立方B. 面心立方C. 密排六方D. 复杂的C状态图上的ES线,用代号___B ___表示,PSK线用代号__ A ___表示。
2.Fe-Fe3A. A1B. A cmC. A3C状态图上的共析线是_____ C _____,共晶线是___ A ______。
3.Fe-Fe3A. ECF线B. ACD线C. PSK线四、判断题1.金属化合物的特性是硬而脆,莱氏体的性能也是硬而脆,故莱氏体属于金属化合物。
( × )2.渗碳体中碳的质量分数为6.69%。
( √ )C状态图中,A3温度是随碳的质量分数增加而上升的。
( × ) 3.Fe-Fe34.碳溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体称为奥氏体。
( × )第4章钢的热处理(重点掌握C曲线中各区域和温度点的意义)1.何谓钢的热处理?常用的热处理工艺有哪些?热处理是指将固态金属或合金采用适当的方式进行加热、保温、冷却,以获得所需的组织与性能的工艺常用的热处理工艺有整体热处理、表面热处理和化学热处理。
2.简述共析钢加热时奥氏体形成的过程。
奥氏体晶核的形成、奥氏体长大、残余渗碳体的溶解、奥氏体成分的均化3.为什么要控制奥氏体晶粒大小?如何控制奥氏体晶粒的大小?奥氏体晶粒的大小将影响冷却转变后钢的组织和性能,若奥氏体晶粒越小,则冷却转变后钢的组织晶粒也越细小,其力学性能也越高。
若奥氏体晶粒越粗大,则冷却转变后钢的组织晶粒也越大,其力学性能较差,特别是冲击韧性下降很多。
要控制奥氏体晶粒的大小,刚在热处理加热过程中,加热温度和保温时间必须控制在一定围第5章工业用钢一、杂质元素与合金元素在钢中的作用二、钢的种类有哪一些。
三、指出下列各钢牌号的名称及各符号的含义08 优质碳素钢 45 0.45%的碳素钢 65Mn合金弹簧钢 T12A碳素工具钢 ZG230-450 铸钢Q235A 普通碳素钢 Q345优质碳素钢 40Cr合金调质钢 20CrMnTi 60Si2Mn 合金弹簧钢GCr9滚动轴承钢 CrWMn 9SiCr Cr12MoV 高速工具钢 W6Mo5Cr4V2 高速工具钢3Cr2Mo 1Cr13 不锈钢 0Cr19Ni9 不锈钢 4Cr9Si2 ZGMn133.含碳量对钢的性能影响很大,低碳钢、中碳钢和高碳钢的含碳量分别为______小于0.25____、_____0.25~0.6_____、_____大于0.6_____。
4.钢中常存的杂质元素为___磷____、____硫___、____锰___、____硅___,钢的质量等级主要以____硫____和____磷____的多少划分。
5.合金钢按主要用途可分为____结构钢____、___工具钢_____、___特殊性能钢_____三大类。
第6章铸铁一、填空题1.铸铁与钢相比,具有_良好的铸造性能______、___良好的减震性____、____较低的缺口敏感性___、___良好的切削加工性____和___良好的减摩性___等优点。
2.碳在铸铁中主要有____石墨______和____渗碳体______两种存在形式。
3.影响石墨化的因素是____化学成分______和____冷却速度______。
第7章非铁金属一、填空题1.白铜是铜和___镍____金属组成的的合金。
2.青铜是除_____锌____和_____镍____元素以外,铜和其它元素组成的合金。
3、目前常用的滑动轴承合金组织有_____软基体硬质点组织____和____硬基体软质点组织_____两大类。
4.通用硬质合金又称__万能硬质合金____。
在钨钴类硬质合金中,碳化钨的含量越多,钴的含量越少,则合金的硬度、红硬性及耐磨性越__高___,但强度和韧性越___低___第9章铸造二、填空题1.收缩的三个阶段:液态收缩、凝固收缩、固态收缩。
2.型砂和芯砂主要由_____原沙______、____粘剂_______和______水_____组成。
3.造型材料应具备的性能有__可塑__性、___耐火__性、__透气__性、__退让__性、__溃散__性等。
4.手工造型方法有:__整模___造型、__分模___造型、__挖沙___造型、___假箱__造型、__活块___造型、__三箱__造型和__刮板__造型等。
5.浇注系统由___浇口杯____、___直浇道____、___横浇道____和___浇道____组成。
第10章锻压二、填空题1.___塑性__与__变形抗力___是衡量锻造性优劣的两个主要指标,__塑性__愈高,_变形抗力___愈小,金属的可锻性就愈好。
2.随着金属冷变形程度的增加,材料的强度和硬度__提高__,塑料和韧性___下降__,使金属的可锻性__变差___。
3.金属塑性变形过程的实质就是__位错沿着滑移面的运动___过程。
随着变形程度的增加,位错密度__提高__,塑性变形抗力__加大__。
三、判断题1.细晶粒组织的可锻性优于粗晶粒组织。
(√ )2.非合金钢(碳素钢)中碳的质量分数愈低,可锻性就愈差。
( × )3.零件工作时的切应力应与锻造流线方向一致。
( × )4.常温下进行的变形为冷变形,加热后进行的变形为热变形。
( × )5.因锻造之前进行了加热,所以任何材料均可以进行锻造。
( × )第11章焊接3.焊条由___焊芯__和___药皮_____两部分组成。
4.焊接电弧包括___阳极区___、____阴极区___和___弧柱_____三部分。
5.按焊条熔渣的碱度,可以将焊条分为_____碱性______和____酸性_______两大类。
6.焊接电源的种类:电源有交流和直流两类。
、氩气)。
8.气体保护焊的保护气体有:(CO29.常用的电阻焊方法有:(a)对焊;(b) 点焊;(c) 缝焊复习题一、判断:(对的打√,错的打×)1、奥氏体与渗碳体均为面心立方晶格。
2、F与P是亚共析钢中室温时的主要组成相。
3、金属的加工硬化是指金属在塑性变形后强度、硬度提高,塑性、韧性下降的现象。
4、钢淬火时的冷却速度越快,马氏体的硬度越高。
5、合金中,一个晶粒的成分不均匀现象称枝晶偏析。
6、一种合金的室温组织为α+βⅡ+(α+β),它由三相组成。
7、当把亚共析钢加热到Ac1和Ac3之间的温度时,将获得由铁素体和奥氏体构成的两相组织,在平衡条件下,其中奥氏体的碳含量总是大于钢的碳含量。
8、在铁碳合金平衡结晶过程中只有成分为4.3%C的铁碳合金才能发生共晶反应。
9、20钢比T12钢的碳含量要高。
10、再结晶能够消除加工硬化效果,是一种软化过程。
11、过共析钢中,网状渗碳体的存在使钢的硬度和塑性均上升。
12、正火是将钢件加热至完全奥氏体化后空冷的热处理工艺。
()13、65Mn是合金调质结构钢。
14、回火索氏体的性能明显优于奥氏体等温冷却直接所得到的片层状索氏体的性能。
15、T10A和60号钢均属于高碳钢。
()16、晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。
17、位错是实际金属晶体的一种面缺陷。
18、体心立方晶格的致密度为74%。
19、塑性变形指的是外载荷撤销后变形不能恢复的变形。
20、当过冷度较大时,纯金属晶体主要以平面状方式长大。
21、室温下,金属晶粒越细,则强度越高、塑性越好。
22、一般来说,钢的强度高于铸铁的强度。