金属工艺学期末复习

金属工艺

第二章名词解释

1.疲劳断裂：在变动载荷的作用下，零件经过较长时间工作或多次应力循环后所发生的突然断裂现象。

2.拉伸曲线：拉伸过程中载荷（F）与试样的伸长量（△L)之间的关系，过程；弹性变形，塑性变形和断裂。☆P5

第三章名词解释

1.过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度的差。（△T=Tm-Tn)

第四章名词解释

铁碳合金相图☆P33——41

第五章名词解释

1.退火：将工件加热到临界点以上或在临界点以下某一温度保温一定时间后，以缓慢的冷却速度（一般随炉冷却）进行冷却的热处理工艺。

2.正火：将钢件加热到Ac

3或Ac

cm

以上30——50℃，保温适当的时间后，从炉中

取出在空气中冷却的热处理工艺。

3.淬火：将工件加热到Ac

3或Ac

1

以上30——50℃奥氏体化后，保温一定的时间，

然后以大于临界冷却速度冷却（一般为油冷或水冷），获得马氏体或（和）贝氏体组织的热处理工艺。

4.回火：工件淬硬后，重新加热到A

1

以下的某一温度，保温一段时间，然后冷却到室温的热处理工艺。

5.C曲线（过冷奥氏体等温转变曲线）：表示过冷奥氏体等温转变的温度，转变时间与转变产物及转变量（转变开始及终了）的关系曲线图。☆P47——48

第六章名词解释

1.冷脆：杂质元素（磷）使钢的塑性和韧性显著下降，并且温度愈低脆性愈严重。

2.热脆：当钢在热变形加工时，共晶体首先熔化，使钢的强度，韧性下降而产生脆性开裂。

3.孕育铸铁：经过孕育处理的灰铸铁☆P93

第十章名词解释

1.铸造：将熔融金属浇铸，压射或吸入铸型型腔中，待其凝固后而得到一定形状和性能的铸件。

2.浇注系统（浇道）：为了使熔融金属溶液顺利填充型腔和冒口而开设于铸型中的一系列通道。

第十一章名词解释

1.冷变形强化（加工硬化）：金属材料在冷塑性变形时，随着变形程度的增加，金属材料的强度和硬度提高，但塑性和韧性下降。

第十二章名词解释

1.手工电弧焊：用手工操作焊条进行焊接的一种电弧焊方法。

☆各种金属焊接性能的比较P209——214.

第二章填空题

1.金属塑性的指标主要有断后伸长率和断面收缩率两种。

2.洛氏硬度的标尺有HRA,HRB,HRC三种。

3.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。

第四章填空题选择题判断题

1.分别填出下列铁碳合金组织的符号

奥氏体A；铁素体F；渗碳体Fe

3

C；珠光体P；高温莱氏体Ld；低温莱氏体Ldˊ。

2.珠光体是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。

3.莱氏体是由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。

4.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%

5.根据室温组织的不同，钢又分为亚共析钢和共析钢；共析钢，其室温组织为珠光体；亚共析钢，其室温组织为珠光体和铁素体；过共析钢，其室温组织为珠光体和网状二次渗碳体。

6.碳的质量分数为0.77%的铁碳合金称为共析钢，当加热后冷却到S点（727℃）时会发生共析转变，从奥氏体中同时析出渗碳体和铁素体的混合物，称为珠光体。

7.奥氏体和渗碳体组成的共晶产物为高温莱氏体，其碳的质量分数为43% 。

8.亚共析白口铸铁碳的质量分数为3.0%，其室温组织为P+Ldˊ+Fe

3C

Ⅱ

。

9.亚共析钢碳的质量分数为0.45%，其室温组织为P+F。

10.过共析钢碳的质量分数为1.2%,其室温组织为P+Fe

3C

Ⅱ

。

11.过共晶白口铸铁碳的质量分数为5.0%，其室温组织为Ldˊ+Fe

3C

I

。

1.铁素体为 A 晶格，奥氏体为 B 晶格，渗碳体为 D 晶格。

A.体心立方晶格

B.面心立方晶格

C.密排六方

D.复杂的

2.Fe-Fe

3

C相图上的共析钢是 C ，共晶线是 A 。

A.ECF线

B.ACD线

C.PSK线

3.Fe-Fe

3

C相图上的SE线，用代号 B 表示，PSK线用代号 A 表示。

A.A

1 B.A

cm

C.A

3

第五章填空题选择题

1.整体热处理分为退火，正火，淬火和回火等。

2.共析钢在等温转变过程中，其高温转变产物有珠光体，托氏体和索氏体。

3.常用的退火方法有完全退火，球式退火和去应力退火等。

1.过冷奥氏体是 C 温度以下存在，尚未转变的奥氏体。

A.M

S B.M

f

C.A

1

2.调质处理就是 C 的热处理。

A.淬火+低温回火

B.淬火+中温回火

C.淬火+高温回火

3.零件渗碳后，一般需经 A 处理，才能达到表面高硬度及耐磨的目的。

A.淬火+低温回火

B.正火 C调质

第六章选择题判断题

1.合金渗碳刚渗碳后，必须进行 A 后才能使用。

A淬火加低温回火 B.淬火加高温回火 C.淬火加高温回火

2.GCr15钢中，Cr的含量是： A 。

A.1.5%

B.15%

C.0.15%

1.可锻铸铁比灰铸铁的塑性好，因此，可以进行锻压加工。（×）

2.白口铸铁件的硬度适中，易于进行切削加工。（×）

3.碳钢中的硅，锰是有益元素，而磷，硫是有害元素。（）第七章判断题

1.不锈钢属于非铁金属。（√）

2.颜色呈紫红色的铜属于纯铜。（√）

3.滑动轴承钢合金越软，减摩性越好。（）

第八章填空题

1.非金属材料包括高分子材料，陶瓷材料和复合材料。

第十章填空题选择题

1.铸件常见的缺陷有夹砂，结疤，砂眼，气孔和变形等。

1.模样制出铸造圆角后有利于（ C ）

A.起模

B.防止铸件产生裂纹

C.造型方便

D.防止铸件产生缩孔

第二章简答题

1.拉伸试样的原标距长度为50mm，直径为10mm。试验后，将已断裂的试样对接起来测量，标距长度为73mm，缩颈区的最小直径为5.1mm。试求该材料的延伸率和断面收缩率的值。

解：延伸率δ=（L

1-L

)/L

*100% 断面收缩率ψ=（S

-S

1

)/S

*100%

=(73-50)/50*100% =(102π-5.12π)/102π*100% =46% =74%

2.将6500N的力施加于直径为10mm，屈服强度为520MPa的钢棒上，试计算并说明钢棒是否会产生塑性变形。

解：σ

S =F

s

/S

10mm=0.010m

=6500/((π*0.012)/4)Pa

6500/((π*0.012)/4)/106≈82.8MPa<520MPa

所以钢棒不会产生塑性变形。

3.黄铜轴套和硬质合金刀片采用什么硬度测试法较合适？

答：黄铜轴套用布氏硬度测试法；

硬质合金刀片用洛氏硬度测试法。

第三章简答题

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？

答：体心立方晶格：Cr，α-Fe，V

面心立方晶格：Al，Cu，Ni，γ-Fe，Pb

密排六方晶格：Mg，Zn

第四章简答题

1.简述碳的质量分数为0.4%和1.2%的铁碳合金从液态冷至室温时的结晶过程。答：0.4%（亚共析钢）结晶过程： 1.2%（过共析钢）结晶过程：

L→L+A→A→A+F→P+F L→L+A→A→A+Fe

3C

Ⅱ

→P+Fe

3

C

Ⅱ

室温组织：P+F 室温组织：P+Fe

3C Ⅱ

2.碳的质量分数为0.45%的钢和白口铸铁都加热到高温（1000-1200℃），能否进行锻造？为什么？

答：亚共析钢加热后获得奥氏体组织，它的强度低，塑性好，可以进行锻造。

白口铸铁加热后获得莱氏体组织，它的硬度和脆性很高，塑性几乎为0，不能进行锻造。

第五章简答题

1.简述共析钢过冷奥氏体在A

1-M

s

温度之间，不同温度等温时的转变产物及性能。

答：A

1

-650℃珠光体硬度160-250HBS 强度和硬度一般

650-600℃索氏体硬度25-35HRC 强度和硬度好

600-550℃托氏体硬度35-40HRC 强度和硬度最好

550-350℃上贝氏体塑性和韧性较差

350℃-Ms 下贝氏体硬度48-55HRC，强度较高，塑性，韧性较好，具有良好的综合力学性能。

2.回火的目的是什么？工件淬火后为什么要及时回火？

答：①回火的目的是消除和减小内应力，稳定组织，调整性能，以获得较好的强度和韧性配合。

②淬火钢的组织主要由马氏体和少量残余奥氏体组织（有时还有未溶碳化物），其内部存在很大的内应力，脆性大，韧性低，一般不能直接使用，如不及时消除，将会引起工件的变形，甚至开裂，所以工件淬火后要及时回火。

3.用低碳钢和中碳钢制造齿轮，为了获得表面具有高的硬度和耐磨性，心部具有一定的强度和韧性，各采取怎样的热处理？热处理后组织和性能有何差别？

答：

第六章简述题

1.要制造机床床身，汽车前后轮壳，汽车板簧，机床齿轮，绞刀，请选择合适的钢铁材料，写出牌号，并提出热处理工艺，编制简明加工工艺路线。

机床床身：HT200或HT250

铸造→去内应力退火→消除白口退火→机加工→导轨表面退火+低温回火→精加工

汽车板簧：60Si2Mn

锻造→球化退火→机加工→淬火+中温回火→半精加工→表面淬火+低温回火→精加工

机床齿轮：45钢

下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工→表面淬火+低温回火→精磨

绞刀：T12

下料→锻（轧）柄部→球化退火→机加工→淬火+低温回火→精加工

2.落料与冲孔的区别是什么？

区别：落料是被冲下的部分为成品，周边是废料；

冲孔是被冲下的部分为废料，而周边形成的孔是成品。