1、工程材料及成形技術課程習題集班級：姓名：學號：2013年2月5月習題一 工程材料的性能一、名詞解釋as： ab: S :少：E: a-1 :q k: HB: HRC: 二、填空題1、材料常用的塑性指標有（S ）和（小）兩種， 其中用（小）表示塑性更接近材料的真實變形。2、檢驗淬火鋼成品的硬度一般用 （洛氏硬度HRC, 而布氏硬度是用于測定（較軟）材料的硬度。3、零件的表面加工質量對其（疲勞）性能有很大影 響。4、表征材料抵抗沖擊載荷能力的性能指標是（ak ）,其單位是（J/cm2 ）。5、在外力作用下，材料抵抗（塑性變形）和（斷裂） 的能力稱為強度。屈服強度與（抗拉強度）比值， 工程上成為（屈

2、強比）。三、選擇題1、在設計拖拉機缸蓋螺釘時，應選用的強度指標是（A ）AbS b . a b C . a -12、有一碳鋼支架剛性不足，解決辦法是 （C ）A用熱處理方法強化b .另選合金鋼 c ,增加截面積3、材料的脆性轉化溫度應在使用溫度 （B ）A以上 b ,以下 c .相等4、在圖紙上出現如下硬度技術條件標注， 其中哪種是 正確的？ （ B ）A HB500b . HRC60 c .HRC18四、簡答題1、下列各種工件應采取何種硬度試驗方法來測定其硬度？（寫出硬度符號）鋰刀：HRC黃銅軸套：HB供應狀態的各種非合金鋼鋼材：HB硬質合金刀片：HV耐磨工件的表面硬化層：HV調質態的機床主

3、軸：HRC鑄鐵機床床身：HB鋁合金半成品HB2、在機械設計中多用哪兩種強度指標？為什么?常用os: a b:原因：大多數零件工作中不允許有塑性變形。但從零 件不產生斷裂的安全考慮，同時也采用抗拉強度。3、設計剛度好的零件，應和什么因素有關？（1）依據彈性模量E選材，選擇E大的材料（2）在材料選定后，主要影響因素是零件的橫截面 積，不能使結構件的橫截面積太小。一些橫截面積薄 弱的零件，要通過加強筋或支撐等來提高剛度。i_LoEA交作業時間:習題二金屬的晶體結構一、名詞解釋單晶體的各向異性：位錯：P:細晶強化：二、填空題1、晶體與非晶體的根本區別是（晶體具有固定熔點，原子排列有規律，各向異性）2、

4、晶體缺陷有（點缺陷：空位/間隙原子）（線缺陷: 位錯）和（面缺陷：晶界）。3、位錯分為兩種，一種是（刃型位錯），另一種是（螺 型位錯），多于半個原子面是（刃型位錯）位錯所特 有的。4、丫-Fe, a-Fe的一個晶胞內的原子數分別為 （4） 和（2）。三、是非題（正確的畫 V ,錯誤的畫“X”）1、因為單晶體是各向異性的，所以實際應用的金屬材料在各個方向上的性能也是不相同的。（x ）2、金屬多晶體是由許多結晶方向相同的單晶體組成的。（x ）3、金屬理想晶體的強度比實際晶體的強度高。（M ）4、晶體缺陷的共同之處是它們都引起晶格畸變。（M ）5、位錯就是原子排列有規則的錯排現象。（V ） 四、作圖

5、題畫出體心立方和面心立方晶體中原子排列最密的 晶面和晶向，寫出它們的晶面和晶向指數。業時間:習題三金屬的結晶一、名詞解釋自發形核：細晶強化：變質處理：二、填空題1、結晶過程是依靠兩個密切聯系的基本過程來實現的，這兩個過程是（形核）和（核長大）。2、在金屬學中，通常把金屬從液態過渡為固體晶態的轉變稱為（結晶）而把金屬從一種固體晶態過渡為另一種固體晶態的轉變成為（同素異構轉變）。3、過冷度是指（實際結晶溫度與理論結晶溫度的差值），其表示符號為 （T=Tm-Tn）。4、過冷是結晶的（必要）條件。5、典型鑄錠結構的三個晶區分別為 （表面細晶區） （中間柱狀晶區）和（中心等軸晶區）。三、是非題（正確的畫

6、y ,錯誤的畫“”1、凡是由液態凝固成固體的過程都是結晶過程。（X ）2、金屬由液態轉變為固態的結晶過程， 就是由短程有序狀態向長程有序狀態轉變的過程。（V ）3、當晶核長大時，隨著過冷度增大，晶核的長大速度 增大。但當過冷度很大時，晶核長度速度很快減小。（，）4、過冷度的大小主要取決于冷卻速度和金屬的本性。（7 ）四、選擇題1、金屬結晶時，冷卻速度越快，其實際結晶溫度將（b ）A.越高b.越低c.越接近理論結晶溫度2、鑄造條件下，冷卻速度越大，則（a ）a.過冷度越大，晶粒越細 b.過冷度越大，晶粒越粗 c.過冷度越小，晶粒越細3、從液態轉變為固態時，為了細化晶粒，可采用（b ） a.快速澆

7、注 b.加變質劑c.以砂型代替金屬型五、簡答題1、如果其他條件相同，試比較在下列鑄造條件下鑄件晶粒大小(a)金屬型澆注與砂型澆注：金屬型澆注晶粒細小，金屬型導熱性好，增加了冷速(b)變質處理與不變質處理：變質處理晶粒細小，增加了晶核數目。(c)鑄成薄鑄件與鑄成厚鑄件：薄鑄件晶粒細小，薄鑄件冷卻速度快(d)澆注時采用震動和不采用震動。采用振動的晶粒細小，破碎的晶粒增加了晶核。2、試畫出純金屬的冷卻曲線，分析曲線中出現“平臺” 原因。平臺原因：結晶時釋放的結晶潛熱補償了金屬向外界的散熱，達到平衡。交作業時間:習題四 合金結構和二元合金相圖一、名詞解釋相：組織：固溶體：金屬化合物：枝晶偏析：固溶強化

8、：二、填空題1、合金的相結構有（固溶體）和（金屬化合物）兩大 類，其中前者具有較高的（塑性）性能，適宜做（基 本相），后者具有較高的（硬度），適宜做（強化相）。2、能提高金屬材料強度和硬度的同時， 又不顯著降低 其塑性和韌性的強化方法稱為（固溶強化）。3、固溶體的強度和硬度比溶劑的強度和硬度（高）。4、固溶體出現枝晶偏析后，可采用（擴散退火）加以 消除。5、共晶反應表達式為（L （固定成分的液體）=（恒溫）（a固定成分+ B固定成分）同時析出 兩種固體）共晶反應的特點是：（恒溫，析出相為液相，析出 物為兩種固相且同時析出，稱為共晶體，有獨特的形 貌。液相，固相均有固定的成分）6、具有勻晶型相圖

9、的單相固溶體合金（塑性）性能好。7、固溶體的晶體結構取決于（溶劑），金屬化合物的晶體結構（與組成它的任何組元都不相 同，是一種新相）。三、是非題（正確的畫y ,錯誤的畫）1、在共晶相圖中，從液體中析出的B I相與從a相中 析出的B n相，具有相同的晶體結構。（7 ）2、一個合金的室溫組織為 民i+b n+（a+B）,它是 由三相組成。（x ）3、杠桿定律只適合于兩相區。（V ）4、凡組織組成物都是以單相狀態存在于合金中。（X ） 5、在合金結晶過程中析出的初生晶和二次晶均具有相 同的晶體結構，但具有不同的組織形態。（，）四、選擇題1、固溶體的晶體結構與（a）a.溶劑相同b.溶質相同 c.與其他

10、晶型相同2、固溶體的性能特點是（C）a.塑韌性高，強度，硬度低b.塑韌性低，強度，硬 度高c.綜合性能好3、金屬化合物相的性能特點是（C）a.熔點高，硬度低b.硬度高，熔點低c.熔點高, 硬度高4、在發生共晶反應時，三相的成分（b）a.相同b.確定 c. 不確定5、在固溶體合金結晶過程中，產生枝晶偏析的原因是 由于（d ）a.液固相線間距很小，冷卻緩慢 b.液固相線間距很 小，冷卻速度大c.液固相線間距很大，冷卻緩慢 d.液固相線間距很 大，冷卻速度大6、二元合金中，鑄造性能最好的合金是（b）a.固溶體合金b.共晶合金 c.共析合金d.包晶合金五、計算和作圖題1、 一個二元共晶反應如下：L (

11、75%B) a (15%B) +B (95% B)(1) 含50%B的合金凝固后，求：(a) 初晶a與共晶體(a+B)的質量百分數(b) a相與B相的質量百分數(2) 若共晶反應后,B初晶和(a+B)共晶各占 一半，求該合金的成分。L (75%B)(15% B) +B (95% B)含50%的合金凝固后，屬于亞共晶的成分范圍求(a)初晶a與共晶體(a+B)的質量百分數Wx I % = (75-50) / (75-15) % = 25/60% = 42%W(a+B) % = (100-42) % = 58%(b) a相與B相的質量百分數W % = (95-50) / (95-15) % = 45

12、/80% = 56%W % = (100-56) % = 44%(2)若共晶反應后,B初晶和(a+B)共晶各占一半，求該合金的成分。該合金屬于過共晶，設合金成分為 X,珅 / W (a+B) % = 1 =(95-X) / (X-75) %2X (% = 170 X% = 85%2、已知A組元(熔點600 C)與B組元(熔點500 C)在液態無限互溶，在300c時，含40%B勺液態合金發生共晶反應。在固態時，A在B中最大溶解度為30%室溫時為10%但B在固態和室溫時均不溶于 A,試作出該A-B合金相圖，并分析含20%A 45%A 80%A 合金的結晶過程。共晶反應式：L40%B=(300C)

13、(A+a 30%A(a) 20%A勻晶+二次析出LL+ a Ia Ia I +AII(b) 45%A過共晶，勻晶，共晶，二次析出LL+ a Ia I + (A+a )a I +AII + (A+(c) 80A%,亞共晶，勻晶，共晶L L+A A+ (A+a ) A+ (A+a )交作業時間:習題五鐵碳相圖名詞解釋同素異晶轉變 珠光體 萊氏體二、填空題1、珠光體的本質是（F和Fe3C的呈片層狀的機械 混合物）。2、Fe3c的本質是（Fe和C組成的一種復雜間隙相化 合物）。3、鐵素體F的晶體結構為 結構為（FCC）。CC）,奧氏體A的晶體4、共析成分的鐵碳合金室溫平衡組織是 （P）,其組成 相為（

14、F+Fe3C）。5、在鐵碳合金室溫平衡組織中，含FaCn最多的合金 成分為（2.11%C，含Le最多的合金成分為（4.3% ）, 含FaCin最多的合金成分為（0.0218% ）。6、含碳量大于 0.77%的鐵碳合金從 1148c冷卻至727c時，將從奧氏體中析出（ Fe3Cn）,其分布特 征為（網狀）。7、在緩慢冷卻條件下，含碳 0.8%的鋼比含碳1.2%的 鋼硬度（低），強度（高）。8、在實際生產中，若將鋼熱鍛或熱軋時，必須把鋼加 熱到（單相A）狀態。三、是非題（正確的畫 y ,錯誤的畫“x”）1、20鋼比T12鋼的含碳量要高。（X ）2、FaCi和Fe3c的形態與晶體結構都不相同。（X

15、）3、在退火狀態，45鋼比20鋼的硬度和強度都高。（V ）4、在鐵碳合金平衡結晶過程中，只有成分為4.3%的鐵碳合金才發生共晶反應。（X ）。5、在鐵碳合金中，只有過共析鋼的平衡組織中才有二次滲碳體存在。（X ） 四、選擇題1、 奧氏體是（a ）a.碳在丫-Fe中的間隙固溶體b,碳在a-Fe中的問 隙固溶體c.碳在a -Fe鐵中的有限固溶體。2、珠光體是一種（b ）a,單相固溶體b,兩相混合物c.Fe與C的化合物3、T10鋼的平均含碳量為（b ）a.0.1% b,1.0% c,10%4、鐵素體的力學性能（c ）a,強度高、塑性好、硬度低b.強度低、塑性差、硬 度低c.強度低、塑性好、硬度低5、

16、下列能進行鍛造的鐵碳合金是（a ）a.亞共析鋼 b.共晶出口鐵c.亞共晶出口鐵五、依據鐵碳相圖分析產生下列現象的原因：（1）含碳量為1.0%的鋼比含碳量為0.5%的鋼硬度高鋼的硬度取決于滲碳體的含量，鋼的含碳量越高，滲碳體含量越多，硬度越高。因此，1.0%C的鋼滲碳體含量高，硬度高。(2)在室溫下，含碳量0.8%的鋼的強度比含碳量1.2% 的鋼高。鋼的強度是受鋼的組織形態影響的，退火狀態的鋼，珠光體含量越高，強度越高，0.8%C的鋼，100%為珠光體組織，而1.2%C鋼則出現了網狀滲碳體，強度 降低。(3)在1100C,含碳為0.4%的鋼能進行鍛造，而含碳為4.0%的出口鐵不能進行鍛造。0.4

17、%C的碳鋼1100c處在單相 A區，A是FCC的固溶體，塑性好，適合鍛造而4.0%C的鑄鐵，1100C主要為萊氏體組織，是共晶組織，脆而硬，不適合于鍛造這種塑性加工。六、默畫鐵碳相圖，標注重要的溫度和成分。標注室溫組織。標注鍛造、鑄造和熱處理溫度區間。鋼號平衡組織相計算組織的杠桿計算相的杠桿序七、杠桿定理計算計算45、T8、T12三種鋼，室溫下 組織組成物和相的相對量？號0145F+PF, Fe3C02T8PF, Fe3C03T12P+ Fe3CnF, Fe3C45鋼：室溫下：組織：F+PW P% = ( 0.45-0 ) / ( 0.77-0 ) % = 58% WF% =(100-58)

18、%=42%相：F, Fe3CWF% = (6.69-0.45 ) / (6.69-0 ) % = 93%WFe3C% = (100-93) %= 7%T8鋼：室溫下組織：P = 100%相：F, Fe3CWF%= (6.69-0.8 ) / (6.69-0.02 ) %= 5.89/6.67% = 88%WFe3C =100-88) %= 12%T12鋼室溫下組織：P+ Fe3CIIWp% = (6.69-1.2 ) / (6.69-0.77 ) % = 5.49/5.92% =93%WFe3C%=100-93) % = 7%相：F, Fe3CWF% =6.69-1.2 ) / (6.69-0

19、 ) %=5.49/6.69%=82%WFe3C%=100-82) %=18%(2) 用顯微鏡觀察某 亞共析鋼，估計其中珠光體含量為80%則此鋼的含碳量為多少？設：鋼的含碳量為X%杠桿設置：WP%=80%=X-0.02 ) (0.77-0.02 ) % X%=62%該為60號鋼。八、填表(1)鋼號Q235類別普通結構鋼含碳量0.1-0.2應用舉例建筑結構用鋼15優質碳系結構 鋼0.15橋梁，容器罐，水箱45優質碳系結構 鋼0.45車床主軸65優質碳系結構 鋼0.65彈簧，裁i氏刀T8碳素工具鋼0.8手動工具，如手工鋸 條T12碳素工具鋼1.2手動工具，如鋰刀填表（2）零件名選擇材料牌號稱手工鋸

20、T8,碳素工具鋼條普通螺Q235 ,普通碳素釘結構鋅車床主45,優質碳素結構軸鋼交作業時間：習題六 鋼的熱處理一、名詞解釋臨界冷卻速度；過冷奧氏體、殘余奧氏體，馬氏體，貝氏體、淬透性、淬硬性、調質處理；回火索氏體，索氏體二、填空題1、在過冷奧氏體等溫轉變產物中，珠光體與屈氏體的 主要相同點是（都是由F和Fe3c組成的機械混合物）不同點是（T的片層間距比P細小，因而T的硬度， 強度比珠光體高）。2、馬氏體的顯微組織形態主要有（板條狀）和（針狀） 兩種，其中（板條狀）韌性好。3、鋼的淬透性越高，則C曲線的位置越（右移），說 明臨界冷卻速度越（小）。4、鋼的熱處理工藝是由（加熱）（保溫）（冷卻）三階

21、 段組成，一般來講，它不改變零件的（形狀），但改變 其（組織與性能）。5、利用鐵碳相圖確定鋼完全退火的正常溫度范圍是 （Ac3 以上 30-50C）,它適合于（亞共析）鋼。6、球化退火的主要目的是（ 使P中的Fe3c球化， 降低硬度，便于加工），它適合于（高碳鋼/過共析）鋼。7、鋼的正常淬火溫度，亞共析鋼是（Ac3以上30-50 C）,過共析鋼是（Ac1以上30-50 C ）。8、鋼熱處理確定其加熱溫度是依據（鐵碳相圖）， 確定過冷奧氏體轉變產物是依據（C曲線）。9、淬火鋼進行回火的目的是（獲得所要求的力學性能， 消除內應力，穩定組織和尺寸），回火溫度愈高，鋼的 強度、硬度（越低）。10、鋼回

22、火轉變4大過程是（馬氏體的分解）（殘余奧 氏體的）（回火屈氏體的形成）（滲碳體的聚集長大）。11、索氏體和回火索氏體在形態上的區別是（S中的 Fe3c呈片狀，而回火S中的Fe3c呈球狀），在性能 上的區別是（在強度，硬度相同時，回火 S的塑性和 韌性比正火S好）。12、依據鐵碳相圖，結合實驗，45鋼和T8鋼（原始 狀態退火狀態），按照下表加熱處理后，請填寫處理后 的組織：850 C 加熱，水冷850 C 加熱，空冷760 c加熱，水冷720 C 加熱，水冷45MSF+MP+FT8粗大M+A 'SM+未溶P+Fe3CnFe3C+A'三、是非題（正確的畫y ,錯誤的畫“x”）1、

23、經加熱奧氏體化后，在任何情況下，奧氏體中碳 的含量均與鋼中碳的含量相等。（x）2、 馬氏體是碳在a -Fe中的過飽和固溶體。 （V ）3、當把亞共析鋼加熱到 A1A3之間的溫度時，將獲 得F+A的兩相組織，在平衡條件下，其中奧氏體的含 碳量總是大于鋼的含碳量。（V ）4、當共析成分的奧氏體在冷卻發生珠光體轉變時，溫 度越低，其轉變產物組織越粗。（x ）5、不論碳含量高低，馬氏體硬度都很高，脆性都很大。（X ）6、在正常熱處理條件下，隨著含碳量增高，過共析鋼 的過冷奧氏體越穩定。（X）7、高合金鋼既有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。（X ）8、經退火后再高溫回火，獲得回火索氏體組織，具有 良好

24、的綜合機械性能。（x ）9、表面淬火既能改變鋼的表面化學成分， 也能改善心部的組織和性能。(X )10、為了調整硬度，便于機械加工，低碳鋼、中碳鋼 和低合金鋼在鍛造后采用正火處理。(V ) 四、選擇題1、奧氏體向珠光體轉變是(a ) a.擴散型轉變 b.非擴散型轉變c.半擴散型轉變2、鋼經過調質處理后獲得的組織是(b ) a.回火馬氏體b.回火索氏體c.回火屈氏體3、過共析鋼的正常淬火溫度是(a ) a.A130-50C b. Acm30-50C c. A3一 30-50 C3、 影響碳鋼淬火后殘余奧氏體量的主要因素是(b ) a.鋼材本身的含碳量b.鋼中奧氏體的含碳 量c.鋼中碳化物的含量4

25、、 若合金元素能使C曲線右移，鋼的淬透性將(b ) a.降低 b.提高 c.不改變5、 馬氏體的硬度取決于(c ) a.奧氏體的冷卻速度b.奧氏體的轉變溫度c.奧氏體的碳含量6、 淬硬性好的鋼(c ) a.奧氏體中合金元素含量高b.奧氏體中的碳含量低c.奧氏體中碳含量高7、 對形狀復雜，截面變化大的零件進行淬火時，應選用(a ) a.高淬透性鋼b.中淬透性鋼c.低淬透性鋼8、對形狀復雜，截面變化大的零件進行淬火時， 應選 用(b ) a.水淬b.油淬c.鹽水中淬9、直徑為10mm的45鋼，常規淬火溫度是(b ) a.750cb.850 Cc.920C10、45鋼為了獲得回火索氏體，應進行(b

26、) a.淬火+低溫回火b.淬火+高溫回火c.等溫淬火11、完全退火主要適用于，(a ) a.亞共析鋼b.過共析鋼c.共析鋼12、擴散退火的目的是(a ) a.消除和改善晶內偏析 b.消除冷塑性變形 后的加工硬化c.降低硬度，以利切削加工13、鋼的回火處理是在(c )a.退火以后進行 b,正火以后進行 c.淬火 以后進行14、鋼的滲碳溫度范圍是(c )a.600-650 C b.800-850 C c.900-950 C d.1000-1050 C15、過共析鋼正火的目的是(c )a,調整硬度，改善切削加工性能b.細化晶粒，為淬火做準備c.消除網狀二次滲碳體d,消除內應力，防止 淬火變形和開裂1

27、6、T12鋼正常淬火的組織是(d )a,馬氏體+殘余奧氏體b,馬氏體+碳化物c. 馬氏體d.馬氏體+殘余奧氏體+碳化物五、簡述題1、低碳鋼板硬度低，可否采用淬火方法提高硬度？用什么辦法能顯著提高其硬度？不能，因為低碳鋼的C曲線一般很靠左側，臨界 冷卻速度要求很高，一般工業條件很難達到。另外， 低碳鋼含碳量低，獲得馬氏體強化效果也不明顯，因 此，一般采用正火，獲得索氏體或屈氏體，利用 F和Fe3c的片間距減小，來提高硬度。2、20鋼材用表面淬火是否合適？為什么？ 45鋼進行 滲碳處理是否合適？為什么？20鋼材不能采用表面淬火，表面淬火是改善材料 表面性能的熱處理工藝。表面淬火是在原有鋼材綜合 性

28、能的基礎上，將表面淬成馬氏體組織。20號鋼C曲 線一般很靠左側，臨界冷卻速度要求很高，一般工業 條件很難達到。另外，低碳鋼含碳量低，獲得馬氏體 強化效果也不明顯。20號鋼一般會利用其含碳量低， 塑韌性好的特點，將其表面滲碳處理，使得表面為高 碳，淬火后獲得高碳馬氏體，提高強度硬度，保留心 部的韌性。45鋼一般不進行滲碳處理，因為 45鋼為中碳， 再滲碳提高表面含碳量意義不大，而且心部的韌性也 不如20號鋼號，因此，45鋼一般采用表面淬火工藝。 3、確定下列鋼件退火方法，并指出退火的目的及其退 火后的組織(1)經冷軋后的15鋼鋼板，要求降低硬度 冷軋鋼板，存在加工硬化，硬度提高，為了消除加工 硬

29、化，采用再結晶退火組織為 F+P(2) ZG35鋼的鑄造齒輪去應力退火，消除鑄造應力，組織：F+P(3)鍛造過熱的60鋼鍛坯完全退火，細化晶粒，改善力學性能，組織 F+P(4)改善T12鋼切削加工性能球化退火，使Fe3c球化，降低硬度，組織：球狀 P 4、說明直徑10mm勺45鋼試件在下列溫度加熱，保 溫并水冷到室溫獲得的組織？加熱溫度水冷室溫組織分析700 C ,F+P加熱溫度低于A1線，組織沒有 變化760 C 5F+M加熱溫度在 A3-A1之間，屬于 F+A兩相區，水冷后F保留下來， A轉變為M850 C ,M加熱溫度高于A3線，屬于正常A 化狀態，淬火后獲得M1100 C粗大M加熱溫度

30、遠高于A3,晶粒粗大， 淬火后為柏大M5、指出下列鋼件正火的主要目的:20鋼齒輪：提高硬度，以利切削加工。45鋼小軸：最終熱處理，獲得屈氏體組織，保證使用 性能T12鋼鋰刀：為徹底消除網狀滲碳體，在球化退火前 增加一次正火。六、工藝路線改錯(1) 45 鋼，小軸，硬度：20-25HRC鍛造一一完全退火一一粗加工一一淬火+低溫回火精加工改錯：錯誤：淬火+低溫回火，軸類零件，要求綜合機械性能，硬度20-25HRC應該為淬火+高溫回火(調質)(2) 65Mn鋼，鋼板彈簧，硬度：40HRC鍛造一一球化退火一一粗加工一一淬火+高溫回火 一一精加工改錯：錯誤：(1)球化退火，球化退火適用于高碳鋼，彈簧 鋼

31、(亞共析)應采用完全退火。(2)淬火+高溫回火，彈簧類零件，硬度 40HRC 應該為淬火+中溫回火(3) T8鋼，手工鋸條，硬度：60HRC鍛造一一完全退火一一粗加工一一調質處理一一精 加工改錯：錯誤：(1)完全退火，完全退火適用于亞共析鋼，T8 鋼是工具鋼(共共析)應采用球化退火。(2)調質處理適合于中碳鋼，軸類零件，工具鋼應 采用淬火+低溫回火，以保證高硬度 60HRC(4) 20鋼，汽車變速齒輪，表面硬度 HRC60心部硬 度 HRC25鍛造一一完全退火一一粗加工一一調質處理一表面淬火+低溫回火一精加工改錯：(1)完全退火，20鋼應該采用正火，提高硬度，保 證切削加工。(2) 20鋼的汽

32、車變速齒輪，對表面的硬度和心部的 韌性要求都很高，應采用滲碳+淬火+低溫回火工藝組 合。(5)40Cr,汽車半軸，軸頸硬度HRC60其余部分HEC25鍛造一一球化退火一一粗加工一一滲碳，淬火，低溫 回火精加工改錯：(1)球化退火，40Cr鋼是中碳合金鋼(亞共析)因 采用完全退火(2)汽車半軸屬于軸類零件，整體硬度要求 HEC25 屬于調質范圍，應采用：整體調質 +軸頸部分表面淬 火(HRC60 +低溫回火工藝組合。交作業時間:習題七合金鋼名詞解釋回火穩定性 二次硬化回火脆性 紅硬性二、填空題1、按鋼中合金元素的含量，可將合金鋼分為（低合金 鋼5%）（中合金鋼5%-10% ）和（高合金鋼10%）

33、三類。2、除了（Co）和（Al）外，幾乎所有的合金元素都 是鋼的Ms和Mf點（降低），因此，淬火后相同含碳量的合金鋼比碳鋼的 （殘余奧氏體）增多，使鋼的硬度下降。3、合金鋼按照用途可分為（合金結構鋼）（合金工具鋼）和（特殊性能鋼）。4、20CrMnTi是（合金滲碳鋼）鋼，Ti的作用是（細 化晶粒）,Cr和Mn的作用是（提高淬透性），熱處理工藝是（正火，滲碳淬火低溫回火）。5、W18Cr4V是（高速鋼）鋼，含碳量是（0.8-15%）, W的主要作用（保證紅硬性），Cr的主要作用是（提 高淬透性，耐磨性），V的主要作用是（細化晶粒，提 高耐磨性）。熱處理工藝是（正火，球化退火，淬火三次回火）， 最

34、終組織是（回火馬氏體，碳化物，少量殘余奧氏體，）6、金屬材料中能有效阻礙位錯運動的方法有 （細晶強 化）（固溶強化）（位錯強化）和（第二相強化）四種，因而（馬氏體） 相變和（回火）轉變是工業上鋼材強化最有效，最經 濟的手段。8、鋼的淬透性主要卻決于（鋼的C曲線位置）,鋼的淬硬性主要取決于（鋼的含碳量）。三、是非題1、調質鋼的合金化主要是考慮提高其紅硬性。（X）2、合金元素對鋼的強化效果主要是固溶強化。（X）3、T8鋼比T12鋼和40鋼有更好的淬透性和淬硬性。（X）4、高速鋼反復鍛造是為了打碎魚骨狀共晶萊氏體，使 其均勻分布在基體中。（，）5、18-4-1高速鋼采用很高的淬火溫度，其目的是使碳

35、化物盡可能多的溶入奧氏體中，從而提高鋼的紅硬性。四、選擇題1、要制造直徑25mm的螺栓，要求整個截面上具有良 好的綜合機械性能，應選用（c）a. 45鋼，正火處理b. 60Si2Mn ,淬火中溫回火 c.40Cr,調質處理2、制造手工鋸條，應選用（c）a. Cr12Mo,淬火，低溫回火 b. 65Mn ,淬火中溫回火c. T8,淬火，低溫回火3、汽車，拖拉機的齒輪，要求表面高耐磨，中心良好 的強韌性，應選用（b ）a. 20鋼，表面淬火，低溫回火b. 20CrMnTi,滲碳淬火低溫回火c. 40Cr,調質處理4、下列鋼種中，采用球化退火為預先熱處理的是 （d）a. 40Cr b. 60Si2M

36、n c. 16Mn d.GCr155、60Si2Mn的熱處理工藝是（b）a.淬火，低溫回火b.淬火中溫回火c.淬火高溫回火6、GCr15鋼中Cr的平均含量是（c）a. 15%b.1.5%c.沒有表示出來7、二次硬化屬于（d ）a.固溶強化b.位錯強化c.細晶強化 d.第二相強化交作業時間:習題八鑄鐵一、名詞解釋石墨化 變質（孕育）處理球化處理 石墨化退火二、填空題1、出口鑄鐵中碳主要以（Fe3c滲碳體）形式存在， 灰口鑄鐵中碳主要以（G石墨）形式存在。2、普通灰鑄鐵，可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵及蠕墨鑄鐵中石 墨的形態分別為（片）狀，（團絮）狀（球狀）狀和（ 蠕蟲）狀。3、鑄鐵的基體有 （F+P） （P

37、）和（F）三種。4、QT500-5牌號中，QT表示（球墨鑄鐵），數字500表示（抗拉強度大于500Mpa）,數字5表示 （延伸率為5%）。5、HT250是（灰口鑄鐵），250表示（最小抗拉強度 大于 250Mpa）。6、促進石墨化的元素有（C）和（Si ）,阻礙石墨化 的元素有（S）和（Mn）。7、鑄鐵的石墨化過程分為（液相到共晶階段）（共晶到共析階段之間）和（共析階段）三個階段。8、可鍛鑄鐵的生產方法是先獲得（共晶白口鑄鐵），然后進行（石墨化退火）。9、生產孕育（變質）鑄鐵選用 （含硅75%的硅鐵） 作為孕育劑。10、生產球墨鑄鐵選用（鎂或稀土鎂合金）作為球化 劑。11、灰口鑄鐵的力學性能主

38、要卻決于（石墨形態）。12、機架和機床床身應選用 （灰口）鑄鐵。13、影響石墨化的主要因素是 （化學成分）和（冷卻 速度）。14、球墨鑄鐵的強度、塑性和韌性均較普通灰鑄鐵高， 這是因為（球狀石墨對基體的割裂作用最小，應力集中小 ） 三、是非題1、鑄鐵可以經過熱處理改變基體組織和石墨形態。（x ）2、可鍛鑄鐵在高溫時可以進行鍛造加工。(x )3、可以通過球化退火使普通灰鑄鐵變成球墨鑄鐵。(X)4、球墨鑄鐵可以通過調質處理和等溫淬火工藝提高其力學性能。(，)5、采用熱處理方法，可以使灰鑄鐵的片狀石墨細化， 從而提高力學性能。(x )6、鑄鐵可以通過再結晶退火使晶粒細化，從而提高力 學性能。(x )

39、7、灰鑄鐵的減震性能好。(，)四、選擇題1、 鑄鐵石墨化過程的第一、第二和第三階段完全進 行，其顯微組織為(a) a, F+Gb,F+P+Gc. P+G2、鑄鐵石墨化過程的第一、第二完全進行，第三階段 部分進行，其顯微組織為(b) a, F+Gb.F+P+Gc, P+G3、鑄鐵石墨化過程的第一、第二完全進行，第三階段 未進行，其顯微組織為(c) a. F+Gb.F+P+Gc. P+G4、提高灰鑄鐵的耐磨性，應采用(c) a.整體淬火b.滲碳處理c.表面淬火5、普通灰鑄鐵的力學性能主要取決于(b) a.基體組織b.石墨的大小和分布c.石墨化程度6、現有下列鑄鐵，請按照用途選材a. QT600-2

40、b. HT250c.KTH350-10(1)機床床身(b) (2)汽車前后橋殼(c )(3)柴油機曲軸 (a.)7、灰口鑄鐵制造的磨床床身薄壁處出現出口組織，造成切削加工困難，解決辦法是(c) a.改用球墨鑄鐵b.正火處理c.軟化退火d.等溫淬火交作業時間：習題九 有色金屬及其合金一、名詞解釋固溶處理時效硬化鑄造鋁合金 巴氏合金二、選擇題1、 ZChSnSb8-4 是(c.)a.鑄造鋁合金 b.鑄造黃銅c.滑動軸承合金d.鑄造青銅2、 5A06 (LF6)的(c.) a.鑄造性能好 b.強度高 c.耐蝕性好d.時效強化效果好3、對于可熱處理強化的鋁合金，其熱處理工藝為(d) a.淬火+低溫回火

41、b.完全退火 c.水韌處理d.固溶+時效三、是非題1、鋁合金都可以通過熱處理予以強化。(x )2、 ZChSnSb8-4是在軟基體上分布硬顆粒的滑動軸 承合金。(，)3、 若鋁合金的晶粒粗大，可以重新加熱予以細化。(X )交作業時間:習題十選材綜合練習一、填空題1、尺寸較大（分度圓直徑d>400-600mm,形狀復雜 而不能鍛造的齒輪可采用（鑄鋼）制造；在無潤滑條件下工作的低速無沖擊齒 輪可用（鑄鐵）制造；要求表面硬，心部強韌的重 載齒輪必須用（滲碳鋼）制造。2、對承載不大，要求傳遞精度較高的機床齒輪， 通常 選用（調質）鋼，經（調質，表面淬火低溫回火）熱處理制造。而對要 求表面硬度高，

42、耐磨性好，心部強韌性好的重載齒輪， 則通常選用（滲碳鋼）鋼，經（正火，滲碳淬火低溫 回火）熱處理制造。3、連桿螺栓工作條件繁重，要求較高的強度和較高的 沖擊韌性，應選用（40Cr,調質）鋼。4、木工刀具應選用（碳素工具）鋼，進行（淬火低溫 回火）熱處理。二、改錯題1、載重汽車變速箱齒輪選用20CrMnTi鋼制造，其工 藝路線：下料一一鑄造一一滲碳，淬火，低溫回火一一機加 工退火噴丸磨齒改錯：鑄造：重要機械零件采用鍛造制造毛坯退火：低碳鋼采用正火提高硬度。正火位置應 該在鍛造后，滲碳淬火低溫回火之前。2、C618機床變速箱齒輪選用45鋼制造，其工藝路線： 下料鍛造 正火粗力口工調質精加工一一滲碳

43、，淬火一一精磨改錯：正火：可采用完全退火滲碳，淬火：調質鋼應采用表面淬火 +低溫回火3、指出下列零件在選材和制定熱處理技術條件中的錯誤，并提出改正意見(1)表面耐磨的凸輪，材料用45鋼，熱處理：淬火+低溫回火，50-60HRC選材應為滲碳鋼，20, 20Cr,經滲碳淬火低溫回火后 可達到硬度要求。(2)小300mm要求良好綜合機械性能的傳動軸，材 料選用40Cr,熱處理調質，硬度40-45HRC(j)300mmW動軸，尺寸較大，40Cr是低淬透性鋼，應 選用高淬透性鋼，調質后硬度高了，應為 HRC2駐右(3)彈簧(j)15mm材料45鋼，熱處理淬火，中溫回火，50-55HRC彈簧：應選用彈簧鋼，65Mn 60Si2Mn(4)轉速低，表面耐磨及心部要求不高的齒輪， 選用45鋼，熱處理：滲碳，淬火，低溫回火，58-62HRC45鋼不適合滲碳，可改為：20鋼，滲碳淬火低溫回 火，但因為轉速低，表面耐磨及心部要求不高的齒輪，可 采用45鋼，正火(5)要求拉桿()70mm截面性能均勻，心部 bb>900Mpa材料選用40Cr,熱處理調質，200-300HB 40Cr淬透性不足，應選用40CrMnM高淬透性鋼 三、選擇題1、C618機床變速箱齒輪工作轉速較高，性能要求： 齒面硬度50-55HRC,齒心部硬度要求22-