机械工程材料复习重点.docx
《机械工程材料复习重点.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机械工程材料复习重点.docx(19页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、机械工程材料复习重点工程材料学习题 一、解释下列名词 1淬透性与淬硬性; 2相与组织; 3组织应力与热应力;4过热与过烧; 5. 回火脆性与回火稳定性 6. 马氏体与回火马氏体7. 实际晶粒度与本质晶粒度 8.化学热处理与表面热处理 淬透性:钢在淬火时获得的淬硬层深度称为钢的淬透性,其高低用规定条件下的淬硬层深度来表示 淬硬性:指钢淬火后所能达到的最高硬度,即硬化能力 相:金属或合金中,凡成分相同、结构相同,并与其它部分有晶只界分开的均匀组成部分称为相 组织:显微组织实质是指在显微镜下观察到的各相晶粒的形态、数量、大小和分布的组合。 组织应力:由于工件内外温差而引起的奥氏体向马氏体转变时间不一
2、致而产生的应力 热应力:由于工件内外温差而引起的胀缩不均匀而产生的应力 过热:由于加热温度过高而使奥氏体晶粒长大的现象 过烧:由于加热温度过高而使奥氏体晶粒局部熔化或氧化的现象 回火脆性:在某些温度范围内回火时,会出现冲击韧性下降的现象,称为回火脆性 回火稳定性:又叫耐回火性,即淬火钢在回炎过程中抵抗硬度下降的能力。 马氏体:碳在-Fe中的过饱和固溶体称为马氏体。 回火马氏体:在回火时,从马氏体中析出的-碳化物以细片状分布在马氏体基础上的组织称为回火马氏体。 本质晶粒度:钢在加热时奥氏体晶粒的长大倾向称为本质晶粒度 实际晶粒度:在给定温度下奥氏体的晶粒度称为实际晶粒度,它直接影响钢的性能。 化
3、学热处理:将工件置于待定介质中加热保温,使介质中活性原子渗入工件表层,从而改变工件表层化学成分与组织,进而改变其性能的热处理工艺。 表面淬火:指在不改变钢的化学成分及心部组织的情况下,利用快速加热将表面奥氏休化后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。 二、判断题 1. 合金的基本相包括固溶体、金属化合物和这两者的机械混合物。 错。根据结构特点不同,可将合金中相公为固溶体和金属化合物两类。 2. 实际金属是由许多位向不同的小晶粒组成的。对。 3. 为调整硬度,便于机械加工,低碳钢,中碳钢和低碳合金钢在锻造后都应采用正火处理。对。对于低、中碳的亚共析钢而言,正火与退火的目的相同;即调整硬度,便于切削
4、加工,细化晶粒,提高力学性能,为淬火作组织准备,消除残作内应力,防止在后续加热或热处理中发生开裂或形变。对于过共析钢而言,正火是为了消除网状二次渗碳体,为球化退火作组织准备。对于普通话结构钢而言,正火可增加珠光体量并细化晶粒,提高强度、硬度和韧性,作为最终热处理。 4.在钢中加入多种合金元素比加入少量单一元素效果要好些,因而合金钢将向合金元素少量多元化方向发展。 对。不同的元素对于钢有不同的效果。 5. 不论含碳量高低,马氏体的硬度都很高,脆性都很大。 错。马氏体的硬度主要取决于其含碳量,含碳增加,其硬度也随之提高。合金元素对马氏体的硬度影响不大,马氏体强化的主要原因是过饱和引起的固溶体强化。
5、 640Cr钢的淬透性与淬硬性都比T10钢要高。 错。C曲线越靠右,含碳量越低,淬透性越好。40Cr为含碳量为0.4%,含Cr量为1.5%左右的调质钢。T10为含碳量为1%左右的碳素工具钢。但是淬火后45钢香到马氏体,T10钢得到马氏体加少量残余奥氏体,硬度比45钢高。 7马氏体是碳在-Fe中的过饱和固溶体,由奥氏体直接转变而来的,因此马氏体与转变前的奥氏体含碳量相同。对。当奥氏体过冷到Ms以下时,将转变为马氏体类型组织。但是马氏体转变时,奥氏体中的碳全部保留在马氏休中。马氏体转变的特点是高速长大、不扩散、共格切变性、降温形成、转变不完全。 8铸铁中的可锻铸铁是可以在高温下进行锻造的。错。所有
6、的铸铁都不可以进行锻造。 945钢淬火并回火后机械性能是随回火温度上升,塑性,韧性下降,强度,硬度上升。 错。钢是随回火温度上升,塑性,韧性上升,强度,硬度提高。 10淬硬层深度是指由工件表面到马氏体区的深度。 错。淬硬层深度是指由工件表面到半马氏体区的深度。 11钢的回火温度应在Ac1以上。 错。回火是指将淬火钢加热到A1以下保温后再冷却的热处理工艺。 12热处理可改变铸铁中的石墨形态。 错。热处理只能改变铸铁的基休组织,而不能改变石黑的状态和分布。 13.奥氏体是碳在-Fe中的间隙式固溶体。错。奥氏体是碳在-Fe中的间隙固溶体。用符号A或表示。 14高频表面淬火只改变工件表面组织,而不改变
7、工件表面的化学成份。 对。高频表面淬火属于表面淬火的一种。表面淬火是指在不改变钢的化学成分及心部组织的情况下,利用快速加热将表面奥氏休化后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。 15过冷度与冷却速度有关,冷却速度越大,则过冷度越小。 错。过冷度是指理论结晶温度与实际结晶温度的差值,即T=T0-T1。但是冷却速度越大,则过冷度越大,。 16所谓的本质细晶粒钢,是说它在任何条件下晶粒均不粗化。错。本质晶粒度是指钢在加热时奥氏体晶粒的长大倾向称为实际晶粒度,通常把钢加热到94010奥氏体化后,设法把奥氏体保留到室温来判断钢的本质晶粒度。 17因为单晶体是各项异性的,所以实际应用的金属材料在各个方向上的
8、性能也是不同的。 错。 18钢中的杂质元素“硫”会引起钢的“冷脆”。错。钢中硫会引起热脆性,而磷有固溶强化作用,右提高强度硬度,但是却显著降低了钢的韧性塑性 19硬度试验操作简便,迅速,不会破坏零件,根据测量的硬度值还可以估计近似的强度值,因而是生产上常用的一种机械性能试验方法。 对。 20含碳量低于0.25%的碳钢,退火后硬度低,切削时易粘刀并影响刀具寿命,工件表面光洁度差,所以常采用正火。 对。 21. 三种金属晶格类型中,体心立方晶格中原子排列最为紧密。 错。原子排列紧密度与晶包的致密度有关,致密度越高,原子排列越紧密。休心立方的致密度为0.68,而面心立方和密排六方的为0.74。 22
9、. 金属中的固溶体一般说塑性比较好,而金属化合物的硬度比较高。 对。与纯金属相比,固溶休的强度硬度高,塑性韧性低,但与金属化全物相比其硬度要低得多,而塑性韧性要高得多。 23. 高速钢反复锻造的目的是为了锻造成型。 错。高速工具钢是莱氏体钢,其铸态组织为亚共晶组织,由鱼骨状的莱氏休与树枝状的马氏体加托氏体组成。反复锻打是为了击碎鱼骨状碳化物,使其均匀的人布于基休中。 24. 金属发生多晶型转变时,不仅晶格要发生变化,组织与性能也要发生变化。对。多晶型转变即同互异构转变,热处理的依据, 25. 发生过烧的工件可以通过重新加热后缓慢冷却使晶粒细化,而发生过热的工件只能报废。 错。发生过热的工件可以
10、通过重新加热后缓慢冷却使晶粒细化,而发生过烧的工件只能报废。 26 .含Mo、W等合金元素的合金钢,其回火脆性倾向较小。 对。在钢中加入W、Mo可以有效的抑制回火脆性。 27. 铸钢的铸造性能比铸铁差,但常用于制造形状复杂,锻造有困难,要求有较高强度和塑性并受冲击载荷,铸铁不易达到的零件。对。 三、回答下列问题 1.零件设计时图纸上为什么常以其硬度值来表示材料力学性能的要求? 答:硬度是指材料抵抗局部塑性变形的能力。 硬度试验操作简便,迅速,不会破坏零件,可用于成品件的检测, 硬度是一个综合力学性能指数,根据测量的硬度值还可以估计近似的强度值等。 2说明WSn=25%的PbSn合金在下列各温度
11、时有哪些相组成物?有哪些组织组成物?高于300; 刚冷却至180,共晶转变尚未开始; 在183共晶转变刚完; 室温。 答:高于300:相:液相,组织为PbSn溶化物 刚冷却至180,共晶转变尚未开始:相为液相+相,组织为PbSn溶化物+回溶体 在183共晶转变刚完:相为相和相,组织为共晶组织 室温:相为相和相,组织为+II。 3.图22为简化的铁碳合金状态图。试回答下列问题: 以相组成物填写相图。 填空: 碳在-Fe中的固溶体 称铁素体,其符号为 F或 ,晶格类型是 体心立方晶格 ,性能特点是强度 硬度低 ,塑性 韧性好 。 碳在-Fe中的固溶体 称奥氏体,其符号为 A或 ,晶格类型是 面心立
12、方晶格 ,性能特点是强度 低 ,塑性 好 。 渗碳体是 铁 与 碳 的 间隙固溶体 ,含碳量为 6.69 %, 性能特点是硬度 很高 ,脆性 韧性几乎为“零” 。 ECF称 共晶线 线,所发生的反应称 共晶 反应,其反应式是 L4.32.11+Fe3C 得到的组织为 莱氏体 。 PSK称 共析 线,所发生的反应称 共析 反应,其反应式是 0.770.0218+Fe3C 得到的组织为 珠光体 。 E是 碳在中的-Fe最大溶解度 点,P是 碳在-Fe中的最大溶解度 点,A1即 PSK 线,A3即 GS 线,Acm即 ES 线。 4.过共析钢的淬火温度是多少?为什么要选择在这一温度? 答:对于过共析
13、钢而言,淬火温度为AC1+ 5.如下图所示,确定不同冷却速度下可能获得的组织,并比较其硬度值。 答:V1线是炉冷后空冷,得到的是珠光体,V2是加热后空冷,得到的是索氏体或回火索氏体;V3得到的是下贝氏体、马氏体和过冷奥氏体;V4为水冷,得到的是马氏体和残余奥氏体(M+A)。 硬度值:PS B下830,即加热温度大于AC由于奥氏体晶粒粗大,含碳量提高,使淬火后马氏体晶粒也粗大,且残余奥氏体量增多,使钢的硬度、耐磨性下降,脆性和变形开裂倾向增加。 780C下未溶碳化物较多, )860下残余奥氏体量较多。 780C更适合淬火。T12是含碳量为1.2%的碳素工具钢,是过共析钢,其淬火火为AC1+C。
14、8. 45钢及T10钢小试件经850C水冷、850C空冷、760C水冷、720C水冷处理后的组织各是什么? 答: 850C水冷 850C空冷 760C水冷 720C水冷 45钢 T10钢 马氏体 马氏体+颗粒碳化物 索氏体 索氏体 回炎索氏体 组织不变 马氏体+残余奥氏体+颗粒组织不变 碳化物 9.一根直径为6mm的45钢圆棒,先经过840加热淬火,硬度为HRC55然后从一端加热,依靠热传导使45钢圆棒上各点达到如图所示的温度。试问: (1)各点部位的组织是什么? (2)整个圆棒自图示各温度保温后缓冷至室温后,问各点的组织是什么?若自图示各温度保温后水淬至室温,问各点的组织又是什么? 答: A
15、 B C D E 各点部位的组织 奥氏体 奥氏体 铁素体+奥氏体 马氏体+奥氏体 马氏体 各温度保温后缓冷铁素体+珠光铁素体+珠光马氏体+铁素体 回火索氏体 回火马氏体 至室温后 体 体 各温度保温后水淬淬火马氏体 淬火马氏体 马氏体+铁索体 回火索氏体 回火马氏体 至室温 10. 用45钢制造机床齿轮,其工艺路线为:锻造正火粗加工调质精加 工高频感应加热表面淬火低温回火磨加工。说明各热处理工序的目的及使 用状态下的组织。 答:正火:对于低、中碳的亚共析钢而言,正火的目的是调整硬度,便于切削加工,细化晶粒,提高力学性能,为淬火作组织准备,消除残作内应力,防止在后续加热或热处理中发生开裂或形变。
16、使用组织为:铁素体加索氏体。 调质:提高力学性能,减少或消除淬火内应力,稳定工件尺寸。使用组织:回火索氏体。 高频感应加热表面淬火:提高表面硬度、强度、耐磨性和搞疲劳极限,获得所需的力学性能,使心部组织具有足够的塑韧性。使用组织:表面为回火马氏体或铁素体加索氏体。 低温回火:减少或消除淬火内应力,稳定工件尺寸,获得工艺所要的力学性能。使用组织:回火马氏体。 11某汽车齿轮选用20CrMnTi材料制作,其工艺路线如下: 下料锻造正火切削加工渗碳淬火低温回火喷丸磨削加工。请分别说明上述、和项热处理工艺的目的及组织。 答:1正火:对于低、中碳的亚共析钢而言,正火的目的是调整硬度,便于切削加工,细化晶
17、粒,提高力学性能,为淬火作组织准备,消除残作内应力,防止在后续加热或热处理中发生开裂或形变。使用组织为:铁素体加索氏体。 2渗碳:提高工件表面硬度、耐磨性及其疲劳强度,同时保持工件心部良好的韧性和塑性。使用组织:表层为高碳回火马氏体+颗粒碳化物+少量残余奥氏体,心部为低碳回火马氏体+铁素体。 3淬火:获得马氏体组织,提高工件的硬度,获得相应的力学性能。使用组织:淬火马氏体。 4低温回火:减少或消除淬火内应力,稳定工件尺寸,获得工艺所要的力学性能。使用组织:回火马氏体。 12合金钢与碳钢相比,为什么它的力学性能好?热处理变形小? 答:在钢中加入合金元素,溶于铁素体,起固溶强化作用;合金元素进入渗
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机械工程 材料 复习 重点

链接地址:https://www.31ppt.com/p-3587625.html