《机械制造基础》平时作业(1)参考答案

《机械制造基础》平时作业（ 1 ）参考答案
1、说明下列符号的含义及其所表示的机械性能指标的物理意义：
σs，σb，HRC，180HBS10/1000/30。

解：略
2．一根标准试样的直径为10 mm、标距长度为50 mm。

拉伸试验时测出试样在26 kN时屈服，出现的最大载荷为45 kN。

拉断后的标距长度为58 mm，断口处直径为7.75 mm。

试计算试样的σs、σb。

解：
3．何为钢的热处理?钢的热处理方法有哪些基本类型?
答：1. 钢的热处理,就是将钢件置于一定介质中,加热到预定的温度,保温一定的时间,然后以一定的速度冷却下来,（加热-保温-冷却），以改变钢的组织,从而获得所需要性能的一种工艺方法。

2．钢的热处理方法有四个基本类型：退火、正火、淬火、回火。

4．何谓金属的疲劳和蠕变现象?它们对零件的使用性能有何影响?
答：机械零件经常受到大小和方向作周期性变化的载荷作用（交变载荷），零件所承受的最大应力值虽远小于其屈服强度，但经过多次循环后，零件在无显著的外观变形情况下却会发生断裂，称为金属的疲劳断裂。

金属在高温长时间应力作用下，即使所加应力小于该温度下的屈服强度，也会逐渐产生明显的塑性变形直至断裂的现象称为蠕变。

5．退火和正火的主要区别是什么?生产中如何选择退火和正火?
答：退火和正火的工艺目的基本相同，工艺也基本一样，只是正火的冷却速度稍快一些，正火的组织比较细，硬度、强度比退火高。

生产中从三个方面考虑选择退火或者正火：
（1）从切削加工性考虑；（2）从使用性能考虑；（3）从经济上考虑。

6．一批45钢(含碳量0.45％)试样(尺寸15 mm×10 mm)，因其组织晶粒大小不均匀，需采用退火处理。

应采用以下哪种退火工艺?
（1）缓慢加热至700℃，保温足够时问，随炉冷却至室温；
（2）缓慢加热至840℃，保温足够时间，随炉冷却至室温；
（3）缓慢加热至1 l00℃，保温足够时间，随炉冷却至室温。

答：选(2)。

7．现有40Cr钢制造的机床主轴，心部要求良好的强韧性（200～300HBS），轴颈处要求硬而耐磨（54～58HRC），试问：
（1）应进行哪种预处理和最终热处理？
（2）热处理后获得什么组织？
（3）热处理工序在加工工艺路线中位置如何安排？
答：
（1）预处理为调质（淬火、回火（860℃加热、水冷；600℃回火）处理，轴颈处最终进行调频淬火热处理。

（2）40Cr钢调质后得到的金相组织为回火索氏体（细粒状渗碳体和铁素体基体的混合物）。

（3）工艺路线：
下料——锻造——调质——机加工——高频淬火——回火——磨加工。

8．有一φ30mm×300mm的轴，要求摩擦部分硬度为53～55HRC，现选用30钢来制造，经调质处理后表面高频淬火(水冷)和低温回火，使用过程中发现摩擦部分严重磨损,试分析失效原因，并提出再生产时解决的方法。

答：
30钢经淬火处理后得到的金相组织大部分为板条状马氏体，高温回火后其金相组织为回火索氏体加铁素体加珠光体，表面高频淬火后只得到部分针状马氏体，故其硬度与耐磨性能不够，再生产时将钢材改用为45钢或40Cr钢制造可解决耐磨不够的问题。

9．选择零件材料应遵循哪些原则？
答：
1．根据成品的要求；
2．根据加工条件；
3．考虑经济性。

10．为何齿轮多用锻件，而带轮和飞轮多用铸件？
答：因为齿轮承受的冲击载荷较大，而带轮和飞轮承受的冲击载荷较小，所以齿轮的韧性要求要比带轮和飞轮高，故齿轮多用锻件，带轮和飞轮多用铸件。