工程材料复习题
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复习题
•填空、是否判断、选择、名词解释
•简答题
–铁碳合金中基本相是那些?其机
械性能如何?
–两个相同尺寸的T12钢试样A、B,
A加热到780℃,B加热到860℃,
保温相同时间,以大于Vk的同一
冷却速度冷至室温。
(Ac1=730℃,Accm=820℃)
•(1)哪个试样马氏体中碳
含量较高,为什么?
•(2)哪个试样中残余奥氏体量较多,为什么?
•(3)哪个试样中末溶碳化物较多,为什么?
•(4)哪个淬火加热温度较合适,为什么?
–调质处理后的40钢齿轮,经高频感应加热后的温度T分布如下图所示。试分析高频感应加热水淬后,轮齿由表面到中心各区(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)的组织。
–将4块相同的45钢试样,同时加热到850℃,然后分别在水、油、炉、空气中冷却,说明:各是何种热处理工艺?各获得什么组织?排列一下硬度的
大小顺序。
–如下图所示,T12钢加热到Ac1
以上,用图示的各种方法冷却,
分析各自得到的组织。
–试画出亚共析钢、共析钢、过
共析钢的平衡组织示意图,并
用箭头标明其中的各组织。
–写出相图的三个基本转变的反应式
–分别用线和箭头表示出(110)、(111)和[100]、[110]、[111]。
–T8钢经淬火后得到什么组织?经退火后得到什么组织?T8钢淬火后分别在200℃、400℃、600℃回火又得到什么组织?
–对合金调质钢,常加入Cr、Si、Mn、Ni等主加元素,并可加入Mo、W、V、Ti、B等辅加元素。其主要作用是什么?
–为什么在砂轮上磨削经热处理的W18Cr4V或9CrSi.、T12A等制成的工具时,要经常用水冷却,而磨硬质合金制成的刃具时,却不用水冷却。
–金属的晶粒大小对力学性能有何影响,控制金属晶粒大小的方法有哪些?
–采用原材料为退火态的30钢制造直径为f10mm的小轴,经下列温度加热、保温在水中冷却后,得到的室温组织分别是什么?(30钢:AC1 = 732℃,AC3 = 813℃)
–1、根据Fe-Fe3C相图,分析20钢从液态至室温的平衡结晶过程。2、计算20钢室温组织组成物的相对重量。3、计算20钢室温下相组成物的相对重量。
–光学显微镜下观察某碳钢(退火状态)的金相样品,分析发现其组织为18%F 和82%P。
–1、利用杠杆定律计算此钢材的碳含量。2、画出此碳钢的显微组织示意图,用箭头标出其组织组成物。
识图题
–标出图中给定的晶面指数与晶向指数
– DEFG晶面:
–ACJ晶面:
–BI晶向:
–绘图表示立方晶胞中(101)、晶面和
[110]、[101]晶向。
–分别画出亚共析钢、共析钢、过共析钢的平衡组织示意图,并用箭头标明其中的各组织。
–请标出Fe—Fe3C相图中指定相区的组织组成物。
–(1);(2);
–(3);(4);
–(5);(6);
–(7);(8);
–(9);(10)。
–
–下图为某钢的连续冷却转变曲线及不同冷
速的冷却曲线,请分别写出各冷却
速度下的室温组织。1、V1: 2、V2:3、V3:
4、V4:
•将f5mm的T8钢加热至780°C并保温足够时间,请分别写出按图中所示V1~V7的不同冷却速度冷却后,可得到的室温组织。
–V1:
–V2:
–V3:
–V4:
–V5:
–V6:
–V7:
•计算题
–根据Fe-Fe3C相图计算,室温下
含碳量分别为0.2%和1.2%的钢中组织组成物的相对量。
–某钢的退火硬度为HB158,试运用杠杆定律推算该钢的含碳量。(已知F、P 和Fe3C的硬度分别为HB80、HB200和HB800)
–某碳钢,相组成物中,F%=90%。
•求:(1)C%=?属哪种钢?(2)组织组成物的百分比?
–结合Fe-Fe3C相图,说明铁素体、奥氏体的最大溶解度(含碳量);计算含
碳量为 1.1%、1.4%的合金室温平衡组织中二次渗碳体的相对量,并说明钢
的含碳量一般不超过1.4%的原因。
•分析计算题
–根据Fe-Fe3C相图,分析35钢从液态至室温的平衡结晶过程。
–计算35钢室温组织组成物的相对重量。
–计算35钢室温下相组成物的相对重量。
•根据Fe-Fe3C相图,计算铁碳合金中二次渗碳体和三次渗碳体的最大百分含量。
•金相分析某退火碳素钢,其组织为珠光体和网状渗碳体,其中渗碳体大约占5%。
–利用杠杆定律计算此钢材的碳含量。
–画出此碳钢的显微组织示意图,用箭头标出其组织组成物。
•根据Fe-Fe3C相图,分析T10钢从液态至室温的平衡结晶过程;计算T10钢室温组织组成物的相对重量;计算T10钢室温下相组成物的相对重量。
•光学显微镜下观察某碳钢(退火状态)的金相样品,分析发现其组织为20%F和80%P,利用杠杆定律计算此钢材的碳含量。
•综合题
–1、填表:根据下列材料将表格补充完整
2、某柴油机凸轮轴,要求凸轮表面有高的硬度,而心部具有良好的韧性。
1)、材料采用Wc=0.45℅的碳钢:
(1)请给出其加工工艺路线,
(2)分别说明其中热处理工序的作用。
2)、现因库存钢材用完,拟用Wc=0.15℅的碳钢代替:
(1)改用Wc=0.15℅钢后,仍按原热处理工序进行,能否满足性能要求?为什么?
(2)改用Wc=0.15℅钢后,采用何种热处理工艺能达到所要求的性能?
•3、车床主轴要求轴颈部位的硬度为56~58HRC.其余地方为20~24HRC,其加工工艺路线如下:锻造→正火→机加工→轴颈表面淬火→低温回火→磨加工。请说明:(1)主轴应采用何种材料;
(2)正火的目的和大致处理工艺;
(3)表面淬火的目的和大致处理工艺;
(4)低温回火的目的和大致处理工艺;
(5)轴颈表面的组织和其余地方的组织。
•4、用20CrMnTi制造汽车变速箱齿轮,要求齿面硬度HRC58~60,中心硬度HRC30~45,试写出加工工艺路线,并说明各热处理的作用目的。
•5、要制造连杆、热锻模具、弹簧、冷冲压模具、滚动轴承、车刀、锉刀、机床床身等零件,试从下列牌号中分别选出合适的材料并叙述所选材料的名称、含碳量、热处理工艺和零件制成后的最终组织。
T10 65Mn HT300 W6Mo5Cr4V2 GCr15Mo 40Cr
•6、某工厂计划生产载重汽车钢板弹簧、圆盘铣刀和滚动轴承的滚珠,仓库现有钢材为Q235、20CrMnTi、60Si2Mn、40Cr、9SiCr、W18Cr4V、GCr15、HT350、KT350-10等,请正确合理选用材料并指出其各自的最终热处理工序名称。
•7、用20CrMnTi制造汽车变速箱齿轮,要求齿面硬度HRC58~60,中心硬度HRC30~45,其工艺路线为:下料→锻造→①→切削加工→②→③→④→喷丸→磨削加工。
•(1)说明上述①、②、③和④热处理工序的名称
•(2)说明上述①、②、③和④热处理工序的作用