机械工程材料习题
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第一章材料的性能1.1 名词解释δb δb δsδ0.2 δ-1 a k HB HRC1.2 填空题1.材料常用的塑性指标有(延伸率)和(断面收缩率)两种,其中用(延伸率)表示塑性更接近材料的真实变形。
2.检验淬火钢成品件的硬度一般用( 洛氏)硬度,检测退火件、正火件和调质件的硬度常用(布氏)硬度,检验氮化件和渗金属件的硬度采用(维氏)硬度试验。
3.材料的工艺性能是指( 铸造)性能、(锻造)性能、(焊接)性能、(切削加工)性能和(热处理)性能。
4.工程上常用金属材料的物理性能有( 熔点)、(密度)、(导电性)、(磁性)和(热膨胀性)等。
5.表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是(冲击韧性ak ),其单位是( J/cm2 )。
1.3 简答题2.设计刚性好的零件,应根据何种指标选择材料?采用何种材料为宜?3.常用的硬度方法有哪几种?其应用范围如何?这些方法测出的硬度值能否进行比较?1.4 判断1.金属的熔点及凝固点是同一温度。
( 错)2.导热性差的金属,加热和冷却时会产生内外温度差。
导致内外不同的膨胀或收缩,使金属变形或开裂。
( 对)3.材料的强度高,其硬度就高,所以刚度大。
( 错)4.所有的金属都具有磁性,能被磁铁所吸引。
( 错)5.钢的铸造性比铸铁好,故常用来铸造形状复杂的工件。
( 错)1.5 选择填空1.在有关零件图图纸上,出现了几种硬度技术条件的标注方法,正确的标注是( D )。
(a)HBS650—700 (b)HBS=250—300Kgf/mm2(c)HRCl5—20 (d) HRC 45—702.在设计拖拉机缸盖螺钉时应选用的强度指标是( a )。
(a) δb (b) δs(c) δ0.2(d) δp3.在作疲劳试验时,试样承受的载荷为( c )。
(a)静载荷(b)冲击载荷(c)交变载荷4.洛氏硬度C标尺使用的压头是( b )。
(a)淬硬钢球(b)金刚石圆锥体(c)硬质合金球5.表示金属密度、导热系数、导磁率的符号依次为( d )、( f )、( c )。
机械工程材料练习题参考答案第一章工程材料的力学性能2.有一钢试样,其直径为10mm,标距长度为50mm,当拉伸力达到18840N时试样产生屈服现象;拉伸力加至36110N时,试样产生颈缩现象,然后被拉断;拉断后标距长度为73mm,断裂处直径为6.7mm,求试样的屈服强度、抗拉强度、伸长率和断面收缩率。
解:由题中条件及计算公式得σs =Fs/So=18840/(*102/4)=240(N/mm2)σb=Fb/So=36110/(*102/4)=460(N/mm2)δ=(L1-L0)/L0×100%=(73-50)/50=46%ψ=(S0-S1)/S0×100%={*102/4)- *4)}/(*102/4)=/100=%答:试样的Re=240(N/mm2)、Rm=460(N/mm2)、δ=46%、ψ=%。
4.有一碳钢制支架刚性不足,有人要用热处理强化方法;有人要另选合金钢;有人要改变零件的截面形状来解决。
哪种方法合理为什么(参见教材第6页)第二章工程材料的基本知识第一部分金属的晶体结构与纯金属的结晶1.常见的金属晶体结构有哪几种α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构,分别指出其配位数、致密度、晶胞原子数、晶胞原子半径。
(参见第二章第一节)2.配位数和致密度可以用来说明哪些问题答:用来说明晶体中原子排列的紧密程度。
晶体中配位数和致密度越大,则晶体中原子排列越紧密。
3.晶面指数和晶向指数有什么不同答:晶向是指晶格中各种原子列的位向,用晶向指数来表示,形式为[]uvw;晶面是指晶格中不同方位上的原子面,用晶面指数来表示,形式为() hkl。
4.为何单晶体具有各向异性,而多晶体在一般情况下不显示出各向异性答:因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同,造成原子间结合力不同,因而表现出各向异性;而多晶体是由很多个单晶体所组成,它在各个方向上的力相互抵消平衡,因而表现各向同性。
补充题(二)填空题1、固体中的结合键可分为种,它们是、、、。
p262、共价键比分子键具有更的结合力。
第二章金属的结构习题(一)解释名词致密度、晶格、晶胞、单晶体、多晶体、晶粒、亚晶粒、晶界、晶体的各向异性、刃型位错、空位、间隙原子。
(二)填空题1、同非金属相比,金属的主要特性是。
p262、晶体与非晶体最根本的区别是。
3、金属晶体中最主要的面缺陷是和。
4、位错分两种,它们是和,多余半原子面是位错所特有的。
5、在立方晶系中,{120}晶面族包括等晶面。
6、点缺陷有、和三种;面缺陷中存在大量的。
7、γ-Fe、a-Fe的一个晶胞内的原子数分别为和。
8、当原子在金属晶体中扩散时,它们在内、外表面上的扩散速度较在体内的扩散速度。
(三)是非题1、因为单晶体是各向异性的,所以实际应用的金属材料在各个方向上的性能也是不相同的。
( )2、金属多晶体是由许多结晶方向相同的单晶体组成的。
( )3、因为面心立方晶格的配位数大于体心立方晶格的配位数,所以面心立方晶格比体心立方晶格更致密。
( )4、在立方晶系中,(123)晶面与[12-3]晶向垂直。
( )5、在立方晶系中,(111)与(1-11)是互相平行的两个晶面。
( )6、在立方晶系中,(123)晶面与(-312)晶面属同一晶面族。
( )7、在立方晶系中,原子密度最大的晶面间的距离也最大。
( )8、在金属晶体中,当存在原子浓度梯度时,原子向各个方向都具有相同的跃迁几率。
( )9、因为固态金属的扩散系数比液态金属的扩散系数小得多,所以固态下的扩散比液态下的慢得多。
( )10、金属理想晶体的强度比实际晶体的强度稍高一些。
( )11、晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。
( )(四)选择正确答案1、正的电阻温度系数的含义是:a.随温度升高导电性增大;b.随温度降低电阻降低;c.随温度增高电阻减小。
2、晶体中的位错属于:a.体缺陷;b.面缺陷;c.线缺陷;d.点缺陷。
机械工程材料习题集第一章材料的性能一、是非题(1)一切材料的硬度越高,其强度也越高。
( )(2)静载荷是指大小不可变的载荷,反之则一定不是静载荷。
( ) (3)所有的金属材料均有明显的屈服现象。
( ) (4)HRC测量方便,能直接从刻度盘上读数。
( )(5)生产中常用于测量退火钢、铸铁及有色金属的硬度方法为布氏硬度法。
( )(6)材料的强度高,其塑性不一定差。
( )(7)材料抵抗小能量多次冲击的能力主要取决于材料的强度。
( )(8)只要零件的工作应力低于材料的屈服强度,材料不会发生塑性变形,更不会断裂。
( )(9)蠕变强度是材料的高温性能指标。
( )(10)断裂韧性是反应材料抵抗裂纹失稳扩展的性能指标。
( )二、选择题(1)机械零件在正常工作情况下多数处于( )。
A.弹性变形状态 B.塑性变形状态 C.刚性状态 D.弹塑性状态(2)下列四种硬度的表示方法中,最恰当的是( )。
A.600~650 HBSB.12~15 HRC C.:170~230 HBS D.80~90 HRC(3)工程上希望材料的屈服比高些,目的在于( )。
A.方便设计 B.便于施工C.提高使用中的安全系数 D.提高材料的有效利用率 (4)ak值小的金属材料表现为( )。
A.塑性差 B.强度差 C.疲劳强度差 D.韧性差 (5) 下面( )不是洛氏硬度法的优点。
A.测量迅速简便 B.压痕小c.适应于成品零件的检测 D.硬度范围的上限比布氏、维氏硬度高(6)国家标准规定,对于钢铁材料进行疲劳强度试验时,取应力循环次数为( ) 所对应的应力作为疲劳强度。
A.10 B.10 C.10 D.10(7)涂层刀具表面硬度宜采用( )法进行测量。
A.布氏硬度(HBS) B.布氏硬度(HBW) C.维氏硬度 D.洛氏硬度三、填空题(1)材料常用的塑性指标有和,其中用 ___ 来表示塑性更接近材料的真实变形。
6789(2)在外力作用下,材料抵抗和的能力称为强度。
机械工程材料习题答案第二章作业2-1常见的金属晶体结构有哪几种?它们的原子排列和晶格常数有什么特点?-Fe、-Fe、Al、Cu、Ni、Cr、V、Mg、Zn各属何种结构? 答:常见晶体结构有3种:⑴体心立方:-Fe、Cr、V⑵面心立方:-Fe、Al、Cu、Ni⑶密排六方:Mg、Zn2———7为何单晶体具有各向异性,而多晶体在一般情况下不显示出各向异性?答:因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同,造成原子间结合力不同,因而表现出各向异性;而多晶体是由很多个单晶体所组成,它在各个方向上的力相互抵消平衡,因而表现各向同性。
第三章作业3-2 如果其它条件相同,试比较在下列铸造条件下,所得铸件晶粒的大小;⑴金属模浇注与砂模浇注;⑵高温浇注与低温浇注;⑶铸成薄壁件与铸成厚壁件;⑷浇注时采用振动与不采用振动;⑸厚大铸件的表面部分与中心部分.答:晶粒大小:⑴金属模浇注的晶粒小⑵低温浇注的晶粒小⑶铸成薄壁件的晶粒小⑷采用振动的晶粒小⑸厚大铸件表面部分的晶粒小第四章作业4-4 在常温下为什么细晶粒金属强度高,且塑性、韧性也好?试用多晶体塑性变形的特点予以解释.答:晶粒细小而均匀,不仅常温下强度较高,而且塑性和韧性也较好,即强韧性好。
原因是:(1)强度高:Hall-Petch公式。
晶界越多,越难滑移。
(2)塑性好:晶粒越多,变形均匀而分散,减少应力集中。
(3)韧性好:晶粒越细,晶界越曲折,裂纹越不易传播。
4-6 生产中加工长的精密细杠(或轴)时,常在半精加工后,将将丝杠吊挂起来并用木锤沿全长轻击几遍在吊挂7~15天,然后再精加工.试解释这样做的目的及其原因?答:这叫时效处理一般是在工件热处理之后进行原因用木锤轻击是为了尽快消除工件内部应力减少成品形变应力吊起来,是细长工件的一种存放形式吊个7天,让工件释放应力的时间,轴越粗放的时间越长。
4-8 钨在1000℃变形加工,锡在室温下变形加工,请说明它们是热加工还是冷加工(钨熔点是3410℃,锡熔点是232℃)?答:W、Sn的最低再结晶温度分别为:TR(W) =(0.4~0。
1 材料的性能1 、抗拉强度:材料反抗最大均匀塑性变形的能力。
2 、硬度:材料表面反抗局部微量塑性变形的能力。
3 、刚度:材料反抗弹性变形的能力。
2 材料的结构1 、晶胞:晶胞是能代表晶格中原子罗列规律的最小几何单元。
2 、致密度:晶胞中原子体积与晶胞体积的比值。
3 、晶体各向异性:晶体中不同晶面或者晶向上的原子密度不同,从而造成晶体不同方向上的性能不同的现象。
4 、指出固溶体和金属化合物在晶体结构和机械性能方面的区别。
答:固溶体仍保持溶剂的晶格类型。
而金属化合物为新的晶格,它与任一组元均不相同。
固溶体普通是塑性、韧性好,强度、硬度低;金属化合物是硬度高,塑性、韧性差。
5、常见的金属化合物有______________、_______________和_______________ 三种类型。
(正常价化合物;电子化合物;间隙化合物和间隙相)_______________、6、金属的晶粒愈细小,则金属的强度、硬度愈塑性韧性愈_______________,这种现象称为_______________强化。
(高;好;细晶)7、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。
(间隙;臵换)_______________,8、按合金的相结构分,铁碳合金中的铁素体属于渗碳体属于_______________。
(固溶体;金属化合物)_______________化学成份、_______________9、在合金中具有结构且与其他部份隔开的均匀组成部份叫做相。
(同一 ;同一)_______________ 缺陷,位错属于10 、晶界和亚晶界属于_______________缺陷。
(面;线)__________缺陷、__________11、晶体缺陷,按几何特征可分为缺陷和__________缺陷三种类型。
(点;线;面)12、与固溶体相比,金属化合物具有高硬度、低塑性。
一、填空题1。
为改善低碳钢的切削加工性应进行哪种热处理( D )A、等温退火B、完全退火C、球化退火 C、正火2、钢中加入除Co之外的其它合金元素一般均能使其C曲线右移,从而( B )A、增大VKB、增加淬透性C、减小其淬透性 C增大其淬硬性3、金属的塑性变形主要是通过下列哪种方式进行的( C )A、晶粒的相对滑动B、晶格的扭折C、位错的滑移D、位错类型的改变4、高碳钢淬火后回火时,随回火温度升高其( A )A、强度硬度下降,塑性韧性提高B、强度硬度提高,塑性韧性下降C、强度韧性提高,塑性韧性下降D、强度韧性下降,塑性硬度提高5、过共析钢的正常淬火加热温度应该选择在( A )A、Acl+30—50CB、Ac3+30—50CC、Accm+30—50CD、T再+30—50C6、常见的齿轮材料20CrMnTi的最终热处理工艺应该是( D )A、调质B、淬火+低温回火C、渗碳D、渗碳后淬火+低温回火7、常见的调质钢大都属于( B )A、低碳低合金钢B、中碳低合金钢C、高碳低合金钢D、低碳中合金钢8、某一中载齿轮决定用45钢制造,其最终热处理采用下列哪种方案为宜( C )A、淬火+低温回火B、渗碳后淬火+低温回火C、调质后表面淬火D、正火9、某工件采用单相黄铜制造,其强化工艺应该是( C )A、时效强化B、固溶强化C、形变强化D、热处理强化10、在Fe—Fe3C合金中,其平衡组织中含有二次渗碳量最多的合金的含碳量为( D )A、0。
0008%B、0。
021%C、0.77%D、2。
11%11、在Fe—Fe3C合金的退火组织中,含珠光体量最多的合金的碳含量为( B )A、0.02%B、0.77%C、2。
11%D、4。
3%12、下列钢经完全退火后,哪种钢可能会析出网状渗碳体( D )A、Q235B、45C、60Si2MnD、T1213、下列材料中不宜淬火的是( D )A、GCr15B、W18Cr4VC、40CrD、YT1514、下列二元合金的恒温转变中,哪个是共析转变( C )A、L+α→βB、L→α+βC、γ→α+βD、α+β→γ15、下列合金钢中,耐蚀性最好的是( D )A、20CrMnTiB、40CrB、W18Cr4V D、1Cr18Ni9Ti16、下列合金中,哪种合金被称为巴氏合金( B )A、铝基轴承合金B、铅基轴承合金C、铜基轴承合金D、锌基轴承合金17、对球墨铸铁进行高温正火的目的是为了得到下列哪种组织( C )A、F+GB、F+P+GC、P+GD、Ld+G18、为降低低碳冷轧钢板的硬度,宜采用下列哪种工艺( D )A、完全退火B、球化退火C、再结晶退火D、等温退火19、感应加热表面淬火的淬硬深度,主要决定于因素( D )A、淬透性B、冷却速度C、感应电流的大小D、感应电流的频率20、下列材料中耐热性最好的是( C )A、GCr15B、W18Cr4VC、1Cr18Ni9TiD、9SiCr21、过共析钢的退火组织是( C )A、F+Fe3CIIIB、F+PC、P+Fe3CIID、P+Fe3CIII22、下列钢经淬火后硬度最低的是( A )A、Q235B、40CrC、GCr15D、45钢23、对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是( D )A强化基体 B、提高其韧性C、消除应力D、消除碳化物24、滚动轴承钢GCr15的最终热处理应该是( A )A、淬火+低温回火B、渗碳+淬火+低温回火C、淬火+中温回火D、氮化+淬火+低温回火25、对工件进行分级淬火的目的是( C )A、得到下贝氏体B、减少残余奥氏体量C、减少工件变形D、缩短生产周期26、钢获得下列哪种组织时有最佳的综合机械性能( D )A、M+KB、P+FC、B下D、M+P27、某中等载荷齿轮拟选用45钢制造,其可能的最终热处理工艺应该是( B )A、淬火+低温回火B、调质+表面淬火C、渗碳+淬火+低温回火D、淬火+中温回火28、为了提高45钢的综合机械性能,应进行( B )A、正火B、调质C、退火D、淬火+中温回火29等温退火相对于一般退火工艺而言,更能( A )A、减少工件变形B、消除应力C、细化晶粒D、缩短退火周期30、高速钢淬火后进行多次回火的主要目的是( B )A、消除残余奥氏体,使碳化物入基体B、消除残余奥氏体,使碳化物先分析出C、使马氏体分解,提高其韧性D、消除应力,减少工件变形31、金属产生时效强化的主要原因是( D )A、形成了高密度位错B、晶格发生畸变C、晶格类型发生改变D、析出亚稳定第二相粒子32、钢中的二次渗碳体是指从( B )中析出的渗碳体A、从钢液中析出的B、从奥氏体中析出的C、从铁素中析出的D、从马氏体中析出的33、碳钢的下列各组织中,哪个是复相组织( A )A、珠光体B、铁素体C、渗碳体D、马氏体34、能够无限互溶的两组元素所构成的二元合金相图必定是( A )A、匀晶相图B、共晶相图C、包晶相图D、共析相图35、钢件出现下述哪种缺陷时,难以用热处理来消除( B )A、晶内偏析B、纤维组织C、晶粒粗大D、网状渗碳体36、钢的下列组织中热稳定性最差的是( C )A、珠光体B、马氏体C、回火屈氏体D、回火索氏体37、对片状马氏体而言,下列说法哪个是错误的( A )A、是位错马氏体B、是孪晶马氏体C、是过饱和的a固溶体D、具有高的强度38、下列各材料中淬火时最容易产生淬火裂纹的材料是( C )A、45钢B、20CrMnTiC、16MnD、W18Cr14V39、下列诸因素中,哪个是造成45钢淬火硬度偏低的主要原因( A )A、加强温度低于Ac3B、加热温度高于AC3C、保温时间过长D、冷却速度大于VK40、亚共晶白口铸铁的退火组织中,不可能有下列中的哪种组织( C )A、二次渗碳体B、共析渗碳体C、一次渗碳体D、共晶渗碳体41、过共析钢进行下列哪种热处理可能会造成网状渗碳体析出( A )A、完全退火B、再结晶退火C、正火D、去应力退火42、下列指标中,哪个是只决定了钢的成份的性能( D )A、淬透性B、淬硬性C、淬透层深度D、临界冷却速度VK43、分级淬火的目的是为了( D )A、得到B下B、增加马氏体的量C、减少残余奥氏体D、减少工件变形开裂44、过共析钢因过热而析出网状渗碳体组织时,可用下列哪种工艺消除( C )A、完全退火B、等温退火C、球化退火D、正火45、下列诸材料中淬透性最好的是( A )A、20CrMnTiB、40CrC、GCr15D、Q23546.下列诸材料中热硬性最好的是( C )A。
机械工程材料复习题一、选择题1. 金属的强度和硬度主要取决于:A. 金属的塑性B. 金属的弹性C. 金属的韧性D. 金属的硬度2. 金属材料的塑性通常通过下列哪种性能来衡量?A. 抗拉强度B. 屈服强度C. 延伸率D. 硬度3. 金属材料的韧性通常通过下列哪种性能来衡量?A. 冲击韧性B. 抗拉强度C. 屈服强度D. 延伸率4. 金属材料的弹性通常通过下列哪种性能来衡量?A. 弹性模量B. 屈服强度C. 延伸率D. 硬度二、填空题1. 金属材料的_________是指材料在受到外力作用时,能够发生形变而不破坏的能力。
2. 金属材料的_________是指材料在受到外力作用后,能够恢复原状的能力。
3. 金属材料的_________是指材料在受到冲击负荷时,能够吸收的能量。
4. 金属材料的_________是指材料在受到拉伸力作用时,能够承受的最大应力。
三、简答题1. 简述金属材料的疲劳破坏机理。
2. 说明金属材料的腐蚀类型及其影响因素。
3. 描述金属材料的热处理过程及其对材料性能的影响。
四、计算题1. 给定一个金属材料的抗拉强度为500 MPa,延伸率为20%,试计算该材料在拉伸过程中能够承受的最大应力。
2. 假设一个金属材料的弹性模量为200 GPa,试计算在100 MPa的应力作用下,该材料的应变值。
五、论述题1. 论述金属材料的强化方法及其原理。
2. 讨论金属材料的焊接性能及其影响因素。
3. 分析金属材料在不同环境下的腐蚀机理及其防护措施。
六、案例分析题1. 根据所给的金属材料性能数据,分析该材料可能的应用领域。
2. 针对一个具体的工程案例,讨论如何选择合适的金属材料以满足特定的性能要求。
以上题目要求考生根据机械工程材料的相关知识,进行解答。
作业01 力学性能 参考答案一、下列情况分别是因为哪一个力学性能指标达不到要求?1. 紧固螺栓使用后发生塑性变形。
( 屈服强度 )2. 齿轮正常负荷条件下工作中发生断裂。
( 疲劳强度 )3. 汽车紧急刹车时,发动机曲轴发生断裂。
( 冲击韧度 )4. 不锈钢圆板冲压加工成圆柱杯的过程中发生裂纹。
( 塑性 )5. 齿轮工作在寿命期内发生严重磨损。
( 硬度 )二、下列现象与哪一个力学性能有关?1. 铜比低碳钢容易被锯割。
( 硬度 )2. 锯条易被折断,而铁丝不易折断。
( 塑性 )p151-4 甲、乙、丙、丁四种材料的硬度分别为45HRC 、90HRB 、800HV 、240HBS ,试比较这四种材料硬度的高低。
答: 45HRC →HV : 90HRB →HB : 183901307300HRB 1307300HB ≈-=-=所以,800HV >45HRC >240HBS >90HRB作业02a 金属结构与结晶 参考答案一、判断题( × )1. 凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。
( × )2. 室温下,金属晶粒越细,则强度越高、塑性越低。
二、选择题( b )1. 金属结晶时,冷却速度越快,其实际结晶温度将:a. 越高b. 越低c. 越接近理论结晶温度( b )2. 为细化晶粒,可采用:a. 快速浇注b. 加变质剂c. 以砂型代金属型(c )3. 晶体中的位错属于:a. 体缺陷b. 面缺陷c. 线缺陷d. 点缺陷三、填空题1. 晶体与非晶体结构上的最根本的区别是,晶体内原子排列是:(有规则、周期性的)。
2. γ-Fe的一个晶胞原子数=(4 )。
3. α-Fe、Al、Cu、Ni、V、Mg、Zn各属何种晶体结构:体心立方:(α-Fe、V );面心立方:(Al、Cu、Ni );密排六方:(Mg、Zn )4. 实际金属晶体中存在:(点、线、面)三种缺陷,引起晶格(畸变)。
5. 结晶过程是靠两个密切联系的基本过程来实现的,它们是:(形核)和(晶核长大)。
《机械工程材料》习题一、概念题:1、机械工程材料金属材料-■铸铁碳钢合金钢有色金属粉末冶金材非金属材料Y 高分子材料(塑料、橡胶、胶粘剂)淘瓷复合材料2、金属力学性能----- 材料在外力作用下显示出的性能,主要有强度、塑性、硬度、韧性、疲劳、蠕变、松弛几种。
3、金属塑性------ 金属材料在外力作用下产生永久变形而不致破坏的能力。
4、常见金属材料力学性能、试样受力、判据:力学性能试样受力判据强度拉力° s ° b塑性拉、压力硬度压力HB、HR、HV、韧性冲击力a k疲劳循环交变应力° -i5、刚度(E • Ao) f F――拉力1 N)2I A0 --------- 试样截面积(mm2)应力(T =—,应变呂二別,弹性极限C e - — , | 凶试样增长(mm)Ao l o Ao L0试样原长(mm)Fe弹性模量E二兰二虫二皂0,「,|=更匕呂凶Ao凶' E A olo6、P体——F体与Fe3C体的片层机械化合物(共析体)B体一一含c过饱和的F体与Fe s C体组成的两相混合物。
M体——c在x-Fe中的过饱和固溶体。
Ld体——A体与F Q C体的机械混合物组织(共晶体)7、时效处理:长时间低温回火&合金钢---- 在碳钢基础上,有目的地加入某些合金元素所形成的钢。
9、过热——加热温度过高或保温时间过长,奥氏体晶粒显著粗化的现象。
过烧——加热温度接近开始熔化温度,沿晶界处产生熔化或氧化的现象。
10、内应力——包括热应力和组织应力热应力一一工件加热和冷却时,由于表层与心部温差而造成热胀冷缩不均匀所引起的内应力。
组织应力——由于奥氏体转变产物的比容不同(M体比容大,A体比容小)以及工件表层或各部分之间组织转变的时间先后不同而造成的内应力二、选择题(下列各题选择正确的题号填入括号内)1、 纯铁在固态的不同温度,会有不同的晶格类型,属于面心立 方晶格类型的组织称();s(A ) S - Fe (B ) - Fe (C ) - Fe2、 铁碳合金下列三种组织的金相各不相同,其中基体属于面心 立方晶格类型的是()(A ) Fe 3C 体 (B ) F 体 (C ) A 体3、 铁碳合金的下列三种组织中,属于机械混合物组织的是() (A ) P 体(B ) A 体(C ) F®c 体4、 铁碳合金的下列三种组织中,属于固溶体组织的是( )(A ) Fe 3C 体(B ) M 体(C ) L d 体 5、 下列三种情况,发生相变的应是()(A )晶粒由细变粗(B )冷变形金属加热时产年再结晶(C )共 析反应由A 体变为P 体6、 下列铸件,晶粒细小的应选择()姓名 学号:(A)金属模薄片(B)砂模厚片(C)不加变质剂结晶的7、下列三种成份的铁碳合金,做弹簧应选择()(A) c< 0.25%( B) 0.25%v • c< 0.60%( C) c>0.60%8下列三种铁碳合金中属于优质碳素结构钢的应是((A) d 235--A (B)45 (C)T89、下列三种钢中,属于轴承钢的应是()(A)6oSi2Mn (B)5CrMnMo (C)GCr1510、下列三种钢中,属于不锈钢的应是()(A)1Cr18Ni9Ti (B)W 1 8 Cr 4V (C) 5 Cr MnM。
机械⼯程材料练习题⼀、填空1、⾦属的结晶过程主要由和两个基本过程。
2、⾦属结晶过程中细化晶粒主要⽅法、和。
3、物质在固态下的晶体结构随温度发⽣变化的现象称作。
4、铁在固态下有、、三种同素异构体。
5、⾦属的理论结晶温度与实际结晶温度之差称为();⾦属在结晶过程中,冷却速度越⼤,则过冷度越(),获得的晶粒越(),室温下的强度和硬度越(),塑性越()。
6、⼆元合⾦的杠杆定律中,杠杆的端点是所求的()或()的成分,杠杆的⽀点是()的成分。
7、当固溶体合⾦结晶后出现枝晶偏析时,液相线和固相线之间距离越宽,枝晶偏析越()。
8、共晶转变的反应式是(),包晶转变的反应式是(),共析转变的反应式是()。
9、铁碳合⾦相结构中,属于固溶体的有()和();其中是()碳在α–Fe中形成的固溶体。
10、铁碳合⾦中,亚共析钢的成分范围为(),亚共晶⽩⼝铁的成分范围()。
11、碳钢与铸铁的主要区别在于他们的()不同。
12、根据Fe-Fe3C相图渗碳体五种形式分别是()()()()()。
13、在缓慢冷却条件下,含碳0.8%的钢⽐含碳1.2%的钢硬度(),强度()。
14、含碳量⼤于0.77%的铁碳合⾦从1148冷⾄727时,将从奥⽒体中析出(),其分布特征主要为()。
15. 铁碳合⾦的⼒学性能随含碳量的增加,其强度和硬度(),⽽塑性和韧性()。
但当wc>1.0%时,强度随其含碳量的增加⽽()。
16、实际⽣产中,若要进⾏热锻或热轧,必须把钢加热到()相区。
17、将碳质量分数分别为0.45%,0.77%,1.20%的碳钢试样A、B、C进⾏⼒学性能试验和⾦相显微组织观察,试回答下列问题:(1)它们的室温平衡组织分别是:A________,B___________,C_____________。
(2)____试样的组织中有渗碳体⽹存在。
(3)____试样铁素体量最多;(4)___试样渗碳体量最多。
(5)___试样的塑性最好。
___试样的塑性最差。
机械工程材料复习题机械工程材料习题复习思考问题11.写出下列力学性能符号所代表的力学性能指标的名称和含义。
七十万零五百?e、?s、?0.2、?b、?5、?、?、akv、?-1、?6001×10、?2/1×10、?1×10、kic、hrc、hv、hbs、-55三e。
2.低碳钢试样在静拉伸直至断裂时经历了什么样的变形过程?3.某金属材料的拉伸试样l0=100mm,d0=10mm。
拉伸到产生0.2%塑性变形时作用力(载载荷)F0 2=6.5×10n;fb=8.5×10n。
断裂后,标距长度LL=120mm,断裂处的最小直径DL=6.4mm。
试着找出材料的直径?0.2、? B4.钢的刚度为20.7×10mpa,铝的刚度为6.9×10mpa。
问直径为2.5mm,长12cm的钢丝在承受450n的拉力作用时产生的弹性变形量(δl)是多少?若是将钢丝改成同样长度的铝线在恒力下的弹性变形(δl)铝线的直径应该是多少?5.某钢棒需承受14000n的轴向拉力,加上安全系数允许承受的最大应力为140mpa。
问钢杆的最小直径应该是多少?如果钢筋长度为60mm,E=210000mpa,钢筋的弹性变形(δl)是多少?6.尝试比较布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度的特性,并指出它们最适用的范围。
以下工件的硬度合适宜哪种硬度法测量:淬硬的钢件、灰铸铁毛坯件、硬质合金刀片、渗氮处理后的钢件表面渗氮层的硬度。
7.如果工件刚度太低,可能会出现什么问题?如果刚度正常,弹性极限过低,可能会出现什么问题?8.指出下列硬度值表示方法上的错误。
12hrc~15hrc、800hbs、58hrc~62hrc、550n/mm2hbw、70hrc~75hrc、200n/mm2hbs。
根据GB700-88碳素结构钢,Q235钢?B≥235mpa、?5.≥26%现在进厂的一批q235钢材采用d0=10mm的标准短试样进行拉伸试验,测得的试验数据是fs=20kn,断后标距长lk=65mm。
6.为何单晶体具有各向异性,而多晶体在一般情况下不显示出各向异性?答:因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同,造成原子间结合力不同,因而表现出各向异性;而多晶体是由很多个单晶体所组成,它在各个方向上的力相互抵消平衡,因而表现各向同性。
7.过冷度与冷却速度有何关系?它对金属结晶过程有何影响?对铸件晶粒大小有何影响?答:①冷却速度越大,则过冷度也越大。
②随着冷却速度的增大,则晶体内形核率和长大速度都加快,加速结晶过程的进行,但当冷速达到一定值以后则结晶过程将减慢,因为这时原子的扩散能力减弱。
③过冷度增大,ΔF大,结晶驱动力大,形核率和长大速度都大,且N的增加比G 增加得快,提高了N与G的比值,晶粒变细,但过冷度过大,对晶粒细化不利,结晶发生困难。
10.如果其他条件相同,试比较下列铸造条件下,铸件晶粒的大小:1)金属型铸造与砂型铸造金属型铸造晶粒细2)高温浇注与低温浇注低温浇注晶粒细3)浇注时采用振动与不采用振动采用振动晶粒细4)厚大铸件的表面部分与中心部分表面部分晶粒细11.铸件的加工余量过大,会使加工后的铸件强度发生什么变化?为什么?提示:铸件铸造时往往是铸件外表面即加工部位结晶速度快,结晶速度越快结晶组织晶粒越细密力学性能(包括强度)越好。
如加工余量过大,就把铸件外部细密组织去掉了,当然强度会下降。
另外,长时间加工时在铸件表面产生的高温也会影响铸件强度。
12. 在面心立方晶格中原子排列最密的晶面是(111),原子排列最密的晶向是[110];体心立方晶格中原子排列最密的晶面是(110);原子排列最密的晶向是[111],试画出。
(参见教材P18和P53)3.固溶体和金属间化合物在结构和性能上有什么主要差别?答:在结构上:固溶体的晶体结构与溶剂的结构相同,而金属间化合物的晶体结构不同于组成它的任一组元,它是以分子式来表示其组成。
在性能上:形成固溶体和金属间化合物都能强化合金,但固溶体的强度、硬度比金属间化合物低,塑性、韧性比金属间化合物好,也就是固溶体有更好的综合机械性能。
机械工程材料试题习题及答案第1章材料的性能一、选择题1.表示金属材料屈服强度的符号是( B) A.σ B.σs C.σbD.σ-12.表示金属材料弹性极限的符号是( A) A.σe B.σs C.σbD.σ-13.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( B)A.HBB.HRCC.HVD.HS4.金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫(A ) A.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HR3. 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:σs、σ0.2、HRC、σ-1、σb、δ5、HBS。
σs: 屈服强度σ0.2:条件屈服强度HRC:洛氏硬度(压头为金刚石圆锥)σ-1: 疲劳极限σb: 抗拉强度σ5:l0=5d0时的伸长率(l0=5.65s01/2)HBS:布氏硬度(压头为钢球)第2章材料的结构一、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.42. 每个面心立方晶胞中包含有(C)个原子 A.1 B.2 C.3 D.43. 属于面心立方晶格的金属有(C) A.α-Fe,铜B.α-Fe,钒 C.γ-Fe,铜 D.γ-Fe,钒4. 属于体心立方晶格的金属有(B) A.α-Fe,铝B.α-Fe,铬 C.γ-Fe,铝 D.γ-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。
目录1.1材料的使用性能 (2)2.1 纯金属的晶体结构与结晶 (2)2.2 合金的相结构与结晶 (4)3.1 钢的热处理原理 (9)3.2 钢的整体热处理 (11)3.3 钢的表面热处理/热处理工艺设计 (14)4.1 钢铁中的元素及其作用 (15)4.2 工业用钢 (17)4.3 工程铸铁 (20)8 选材及热处理 (22)1.1材料的使用性能一、填空题1.金属材料的性能包括使用性能和,前者包括力学性能和等。
2.材料主要的工艺性能主要有、、、、等。
2.1 纯金属的晶体结构与结晶一、填空题1.常见金属的晶格类型有体心立方晶格、、三种。
铜为,锌为,α-Fe为。
2.每个体心立方晶胞在晶核中实际含有个原子,致密度为。
3.根据几何形态特征,可将晶体缺陷分为、和面缺陷三类。
其中间隙原子属于,位错属于,晶界属于。
4. 是结晶的必要条件。
金属实际结晶温度总是低于理论结晶温度的现象,称为;冷却速度越快,金属的实际结晶温度。
5.纯金属结晶的过程是一个和的过程。
6.实际金属结晶时,其形核方式有和两种,其中,又称为变质处理。
7.生产中常用的细化晶粒的方法有、以及附加振动等。
二、是非题[ ]1.晶体是指原子呈规则排列的固态,例如,纯铁、玻璃等。
[ ]2.日常所见的金属都是单晶体。
[ ]3.金属面心立方晶格的致密度比体心立方晶格的致密度高。
[ ]4.实际金属中存在着点、线、面缺陷,从而使得金属的强度和硬度均下降。
[ ]5.在室温下,金属的晶粒越细,则其强度越高,塑性越低。
[ ]6.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。
三、选择题1.增加冷却速度,可使金属结晶的过冷度。
A.提高B.降低C.不变D.不确定2.实际生产中,金属冷却时。
A.理论结晶温度总是低于实际结晶温度B.理论结晶温度总是高于实际结晶温度C.理论结晶温度总是等于实际结晶温度D.理论结晶温度与实际结晶温度无关四、简答题1.实际金属晶体中存在哪些缺陷,对性能有什么影响?2、什么是过冷度?影响过冷度的主要因素是什么?3.分析纯金属冷却曲线中出现“过冷现象”和“平台”的原因?4.何为细晶强化,影响晶粒尺寸的因素是什么,如何控制晶粒尺寸?2.2 合金的相结构与结晶一、填空1、合金是指由两种或两种以上化学元素组成的具有特性的物质;铁碳合金的组元是和。
作业01 力学性能 参考答案一、下列情况分别是因为哪一个力学性能指标达不到要求?1. 紧固螺栓使用后发生塑性变形。
( 屈服强度 )2. 齿轮正常负荷条件下工作中发生断裂。
( 疲劳强度 )3. 汽车紧急刹车时,发动机曲轴发生断裂。
( 冲击韧度 )4. 不锈钢圆板冲压加工成圆柱杯的过程中发生裂纹。
( 塑性 )5. 齿轮工作在寿命期内发生严重磨损。
( 硬度 )二、下列现象与哪一个力学性能有关?1. 铜比低碳钢容易被锯割。
( 硬度 )2. 锯条易被折断,而铁丝不易折断。
( 塑性 )p151-4 甲、乙、丙、丁四种材料的硬度分别为45HRC 、90HRB 、800HV 、240HBS ,试比较这四种材料硬度的高低。
答:45HRC →HV :90HRB →HB : 183901307300HRB 1307300HB ≈-=-=所以,800HV >45HRC >240HBS >90HRB 作业02a 金属结构与结晶 参考答案一、判断题( × )1. 凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。
( × )2. 室温下,金属晶粒越细,则强度越高、塑性越低。
二、选择题( b )1. 金属结晶时,冷却速度越快,其实际结晶温度将:a. 越高b. 越低c. 越接近理论结晶温度( b )2. 为细化晶粒,可采用:a. 快速浇注b. 加变质剂c. 以砂型代金属型( c )3. 晶体中的位错属于:a. 体缺陷b. 面缺陷c. 线缺陷d. 点缺陷三、填空题1. 晶体与非晶体结构上的最根本的区别是,晶体内原子排列是:(有规则、周期性的)。
2. γ-Fe的一个晶胞原子数=(4 )。
3. α-Fe、Al、Cu、Ni、V、Mg、Zn各属何种晶体结构:体心立方:(α-Fe、V );面心立方:(Al、Cu、Ni );密排六方:(Mg、Zn )4. 实际金属晶体中存在:(点、线、面)三种缺陷,引起晶格(畸变)。
5. 结晶过程是靠两个密切联系的基本过程来实现的,它们是:(形核)和(晶核长大)。
《机械工程材料》练习题一、填空题1.机械零件在工作条件下可能受到力学负荷、热负荷或环境介质的作用三种负荷的作用。
2.金属塑性的指标主要有(伸长率)和(断面收缩率)两种。
3.金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗(变形)或(断裂)的能力。
4.刚度是指材料在外力作用下抵抗弹性变形的能力。
5.强度度是指材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。
6.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。
7.材料按化学成分分为金属材料、高分子材料、陶瓷材料和复合材料四大类。
8.金属材料的加工工艺性能包括铸造性、可锻性、可焊性、切削加工性和热处理工艺。
9.常见的晶体结构有体心立方、面心立方和密排六方三种。
10.晶体缺陷按其几何特征可分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三种。
11.固溶体的晶体结构与溶剂晶体结构相同。
12.当合金溶液凝固后,由于组元间的相互作用不同,可形成固溶体、金属化合物和机械混合物三种形式。
13.铁从高温液态向室温冷却时发生的变化:。
14.珠光体是(铁素体)和(渗碳体)混合在一起形成的机械混合物。
15. 碳溶解在(α-Fe)中所形成的(固溶体)称为铁素体。
16. 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% )。
17.低温莱氏体是(珠光体)和(共晶渗碳体)组成的机械混合物。
18.金属结晶的过程包括形核和长大两个过程。
19.晶核的形成包括自发形核和非自发形核两种形式。
20.晶核的长大包括枝晶长大和平面长大两种形式。
21.金属铸锭的宏观组织是由三个晶区组成,由外向内分别是表面细等轴晶区、柱状晶区和中心等轴晶区。
22..铸锭的缺陷包括缩孔、缩松、气孔、非金属夹杂物、成分偏析、。
23.焊缝的组织是单一柱状晶。
24.焊接接头是由焊缝和热影响区构成。
25.冷变形后金属在加热中,随温度的升高或加热时间的延长,其组织和性能一般经历回复、再结晶和晶粒长大三个阶段的变化。
机械工程材料习题复习思考题11.写出下列力学性能符号所代表的力学性能指标的名称和含义。
σe 、σs 、σ0.2、σb 、δ5、δ、ψ、a kv 、σ-1、σ6001×10-5、σ700 2/1×105、σ500 1×103、K Ic 、HRC 、HV 、HBS 、E 。
2.低碳钢试样在受到静拉力作用直至拉断时经过怎样的变形过程?3.某金属材料的拉伸试样l 0=100mm ,d 0=10mm 。
拉伸到产生0.2%塑性变形时作用力(载荷)F 0.2=6.5×103N ;F b =8.5×103N 。
拉断后标距长为l l =120mm ,断口处最小直径为d l =6.4mm ,试求该材料的σ0.2、σb 。
4.钢的刚度为20.7×104MPa ,铝的刚度为6.9×104MPa 。
问直径为2.5mm ,长12cm 的钢丝在承受450N 的拉力作用时产生的弹性变形量(Δl )是多少?若是将钢丝改成同样长度的铝丝,在承受作用力不变、产生的弹性变形量(Δl )也不变的情况下,铝丝的直径应是多少?5.某钢棒需承受14000N 的轴向拉力,加上安全系数允许承受的最大应力为140MPa 。
问钢棒最小直径应是多少?若钢棒长度为60mm 、E=210000MPa ,则钢棒的弹性变形量(Δl)是多少?6.试比较布氏、洛氏、维氏硬度的特点,指出各自最适用的范围。
下列几种工件的硬度适宜哪种硬度法测量:淬硬的钢件、灰铸铁毛坯件、硬质合金刀片、渗氮处理后的钢件表面渗氮层的硬度。
7.若工件刚度太低易出现什么问题?若是刚度可以而弹性极限太低易出现什么问题?8.指出下列硬度值表示方法上的错误。
12HRC ~15HRC 、800HBS 、58HRC ~62HRC 、550N /mm 2HBW 、70HRC ~75HRC 、200N /mm 2HBS 。
9.根据GB700—88《碳素结构钢》的规定牌号为Q235的钢σb ≥235MPa 、δ5≥26%。
第一章
1.解释名词:点缺陷,线缺陷,面缺陷,亚晶粒,亚晶界,刃型位错,单晶体,多晶体,过冷度,自发形核,非自发形核,变质处理,变质剂。
2.常见的金属晶体结构有哪几种?α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构?
3.致密度和配位数可以用来说明哪些问题?
4.晶面指数和晶向指数有什么区别?
5.实际晶体中的缺陷(点缺陷,线缺陷和面缺陷)对金属性能有何影响?6.为什么单晶体具有各向异性,而多晶体在一般情况下不显示出各向异性?7.过冷度与冷却速度有什么关系?它对金属结晶过程有什么影响?对铸件晶粒大小有什么影响?
8.金属结晶的基本规律是什么?晶核的形成率和成长率受到哪些因素的影响?9.在铸造生产中,采用哪些措施控制晶粒大小?在生产中如何应用变质处理?10.解释下列名词:合金,组元,相,相图;固溶体,金属间化合物,机械混合物;枝晶偏析,比重偏析;固溶强化,弥散强化。
11.指出下列名词的主要区别
1)置换固溶体与间隙固溶体;2)相组成物与组织组成物。
12.Si、C、N、Ni、Mn元素在α-Fe 中形成哪几种固溶体?
13.试述固溶强化、加工强化和弥散强化的强化原理,并说明三者的区别. 14.固溶体和金属间化合物在结构和性能上有什么主要差别?
15. 什么叫共晶反应、包晶反应和共析反应?试比较这三种反应的异同点. 16.二元合金相图表达了合金的哪些关系?
17.在二元合金相图中应用杠杆定律可以计算什么?
18. 已知A(熔点600℃)与B(500℃) 在液态无限互溶;在固态300℃时A溶于B 的最大溶解度为30% ,室温时为10%,但B不溶于A;在300℃时,含40% B 的液态合金发生共晶反应。
现要求:
1)作出A-B 合金相图;
2)分析20% A,45%A,80%A 等合金的结晶过程,并确定室温下的组织组成物和相组成物的相对量。
19.某合金相图如图所示。
1)试标注①—④空白区域中存在相的名称;
2)指出此相图包括哪几种转变类型;
3)说明合金Ⅰ的平衡结晶过程及室温下的显微组织。
20.有形状、尺寸相同的两个Cu-Ni 合金铸件,一个含90% Ni ,另一个含50% Ni,铸后自然冷却,问哪个铸件的偏析较严重?
21.什么是金属的同素异构转变?试画出纯铁的结晶冷却曲线和晶体结构变化图。
22.为什么γ-Fe 和α- Fe 的比容不同?一块质量一定的铁发生(γ-Fe →α-Fe )转变时,其体积如何变化?
23.什么是铁素体(F),奥氏体(A),渗碳体(Fe3C),珠光体(P),莱氏体(Ld)?它们的结构、组织形态、性能等各有何特点?
24.Fe-Fe3合金相图有什么作用?在生产实践中有什么指导意义?又有什么局限性?
25.画出Fe-Fe3C 相图,指出图中S 、C 、J、H 、E 、P、N 、G 及GS 、SE 、PQ 、PSK 各点、线的意义,并标出各相区的相组成物和组织组成物。
26.简述Fe-Fe3C 相图中三个基本反应:包晶反应,共晶反应及共析反应,写出反应式,标出含碳量及温度。
27.何谓碳素钢?何谓白口铁?两者的成分组织和性能有何差别?
28.亚共析钢、共析钢和过共析钢的组织有何特点和异同点。
29.分析含碳量分别为0.20% 、0.60% 、0.80% 、1.0% 的铁碳合金从液态缓冷至室温时的结晶过程和室温组织.
30.指出下列名词的主要区别:
1)一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体与共析渗碳体;
2)热脆与冷脆。
31.根据Fe-Fe3C 相图,计算:
1)室温下,含碳0.6% 的钢中珠光体和铁素体各占多少;
2)室温下,含碳1.2% 的钢中珠光体和二次渗碳体各占多少;
3)铁碳合金中,二次渗碳体和三次渗碳体的最大百分含量。
32.某工厂仓库积压了许多碳钢(退火状态),由于钢材混杂,不知道钢的化学成分,现找出其中一根,经金相分析后,发现其组织为珠光体+铁素体,其中铁素体占80% ,问此钢材的含碳量大约是多少?
33.对某退火碳素钢进行金相分析,其组织的相组成物为铁素体+渗碳体(粒状),其中渗碳体占18% ,问此碳钢的含碳量大约是多少?
34.对某退火碳素钢进行金相分析,其组织为珠光体+渗碳体(网状),其中珠光体占93% ,问此碳钢的含碳量大约为多少?
35.计算Fe-1.4%C合金在700℃下各个相及其组分数量和成分。
36.根据Fe-Fe3C 相图,说明产生下列现象的原因:
1)含碳量为1.0% 的钢比含碳量为0.5% 的钢硬度高;
2)在室温下,含碳0.8% 的钢其强度比含碳1.2% 的钢高;
3)在1100℃,含碳0.4% 的钢能进行锻造,含碳4.0% 的生铁不能锻造;
4)绑轧物件一般用铁丝(镀锌低碳钢丝),而起重机吊重物却用钢丝绳(用60 、65 、70 、75 等钢制成);
5)钳工锯T8 ,T10,T12 等钢料时比锯10,20 钢费力,锯条容易磨钝;
6)钢适宜于通过压力加工成形,而铸铁适宜于通过铸造成形
第二章
1.解释下列名词:加工硬化、回复、再结晶、热加工、冷加工、滑移、晶粒度。
2.产生加工硬化的原因是什么?加工硬化在金属加工中有什么利弊?
3.从金属学的角度,区别冷加工和热加工的主要条件是什么?
4.与冷加工比较,热加工给金属件带来的益处有哪些?
5.为什么细晶粒钢强度高,塑性,韧性也好?
6.金属经冷塑性变形后,组织和性能发生什么变化?
7.分析加工硬化对金属材料的强化作用?
8.已知金属钨、铁、铅、锡的熔点分别为3380℃、1538℃、327℃、232℃,试计算这些金属的最低再结晶温度,并分析钨和铁在1100℃下的加工、铅和锡在室温(20℃)下的加工各为何种加工?
9.在制造齿轮时,有时采用喷丸法(即将金属丸喷射到零件表面上)使齿面得以强化。
试分析强化原因
思考题:
1、什么是加工硬化现象?加工硬化对金属的性能有什么影响,试举例说明。
2、冷塑性变形与热塑性变形的金属能否根据其显微组织加以区别?
3、金属再冷变形、回复、再结晶各阶段的显微组织及其机械性能的特点
第三章
概念:
起始晶粒度;实际晶粒度;本质晶粒度
马氏体临界冷却速度
淬透性;淬硬性;淬透层深度
知识点:
1、钢在加热和冷却过程中的组织转变过程和实质
2、过冷奥氏体等温转变、连续冷却转变产物的组织及性能。
3、“C”曲线(TTT图);CCT图
影响“C”曲线因素
4、影响钢的淬透性和淬硬性的因素
5、四个火的工艺过程、目的、最终组织及其性能
第四章
2.汽车变速箱齿轮用20CrMnTi制造,其加工工艺路线为:锻—正火—机加工—渗碳、淬火及低温回火—喷丸—精磨。
☐1、20CrMnTi中各个元素的主要作用。
☐2、已知正火温度为950-970℃,绘出正火工艺曲线并说明其作用。
☐(1)正火工艺曲线:(2)正火作用:☐3、制定出渗碳、淬火、低温回火的热处理工艺曲线,并说明其作用。
☐(1)渗碳、淬火、低温回火的热处理工艺曲线:(2)说明热处理的作用:
☐4、最终热处理后齿面的组织和性能如何?
☐(1)齿面组织:(2)齿面性能:
☐5、淬火介质为什么用油而不用水?
3.5CrMnMo常用在热作模具钢,其制造的扳手热锻模的生产工艺路线为:锻造-退火-粗加工-成型加工-淬火、带温回火-精加工(修型、抛光) •(1)说明各热处理工序的作用。
•(2)最终热处理后,其组织和性能如何?
•(3)5CrMnMo钢中,C、Cr、Mn、Mo的作用是什么?
3. 按石墨形态不同,可将铸铁分为哪三类?每类的石墨是什么形状?(除蠕墨铸铁)
4.为什么一般机器的支架、机床床身常用灰口铸铁制造
第六章
思考题:
1、40Cr是合金调质钢中最常用的一种材料,可以用于连杆螺栓,其生产工艺路线如下:下料-锻造-退火-机械加工(粗加工)-调质-机械加工(精加工)-装配,其热处理工艺曲线如下图所示。
请回答以下问题:
(1) 退火的目的是什么?
(2) 调质包含哪两道热处理工艺?经过这两道热处理工艺后,分别得到什么组织?
(3) 最终热处理后,其性能要达到什么要求?
(4) 40Cr中,碳和Cr的作用分别是什么?。