工程材料填空題

1、1 / 7 二、選擇適宜材料并說明常用的熱處理方法（30 分）四、填空題1.在 fe-fe3c合金中 ,含有二次滲碳體最多的合金是含碳為2.11 %的鋼 ,其二次滲碳體的最大含量為22.64 %. 2.冷變形金屬在加熱時發(fā)生的三個過程依次為回復 ， 再結(jié)晶和 晶粒長大。3.對刃具鋼的性能要求主要有三個方面,即 高的硬度， 高耐磨性和 高的紅硬性。4.1cr18ni9ti是奧氏體型不銹鋼 ,需采用固溶處理 ,以獲得單相奧氏體,為了阻止(crfe)23c6 沿晶界析出 ,還應進行穩(wěn)定化熱處理 . 5.高速鋼錠經(jīng)鍛造退火后的組織為索氏體及粒狀碳化物,淬火后的組織為隱針馬氏體、粒狀碳化物及20%-25

2、%的殘余奧氏體,淬火后再經(jīng)多次回火后的組織為回火馬氏體、較多的粒狀碳化物及少量殘余奧氏體。6.灰鑄鐵能否充分石墨化,主要決定于其碳當量和鑄后冷卻速度,一般而言 ,碳當量越高 ,越有利于石墨化 ,冷卻速度越快 ,越容易形成白口. 7.球墨鑄鐵件可通過熱處理來調(diào)整其基本組織，退火熱處理能得到f+g 基, 調(diào)質(zhì)熱處理能得到 f+p+g 基,而 正火能獲得 p+g 基8.所謂巴氏合金是指錫 基和 鉛 基軸承合金9.線型無定型高聚物在不同溫度下表現(xiàn)出的三種力學狀態(tài)：玻璃態(tài), 高彈態(tài)和粘流態(tài)。10.金屬結(jié)晶時晶粒的大小主要決定于其形核率和晶核的長大速度,一般可通過增加過冷度法或變質(zhì)處理來細化晶粒11.熱加

3、工纖維組織的形成原因是單向變形造成變形后夾雜物沿變形方向呈流線分布的, 從而使其產(chǎn)生各向異性12.普通鋼 ,優(yōu)質(zhì)鋼的區(qū)分是以其中s 和 p 元素的原子的含量來區(qū)分的, p 含量高易使鋼產(chǎn)生熱脆性 ,而 s 含量高易使鋼產(chǎn)生冷脆性13.所謂本質(zhì)細晶粒鋼是指該鋼正常淬火加熱時奧氏體晶粒長大傾向小的鋼名稱候選材料選用材料熱處理方法最終組織機床床身t10a, ktz450-06, ht200 ht200 時效pf g片汽 車 后 橋 齒輪40cr, 20crmnti, 60si2mn 20crmnti 滲 碳 淬 火 低溫回火表面 cmma心部f m 滾動軸承g(shù)cr15, cr12, qt600-2

4、gcr15 球 化 退 火 淬火低溫回火cmma銼刀9sicr, t12, w18cr4v t12 球 化 退 火 淬火低溫回火cmma汽車板簧45, 60si2mn, t10 60si2mn 淬 火 中 溫 回火t 回鉆頭w18cr4v ，65mn, 20 w18cr4v 淬 火 低 溫 回火cmma橋梁1cr13, 16mn, q195 16mn, 不熱處理fp 滑動軸承h70, zsnsb11cu6, t8 zsnsb11cu6 不熱處理a+snsb 耐酸容器q235, 1cr18ni9ti, zgmn13 1cr18ni9ti 固溶處理a 發(fā)動機曲軸qt600-3, 45, zl101

5、 qt600-3 等 溫 淬 火 高溫回火s回 g 球2 / 7 14.鋼淬火時馬氏體轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變量主要決定于其臨界冷卻速度,與其保溫時間無 關(guān)。15.鋼的淬透性決定于其成份,一般隨碳含量的增加,亞共析鋼的淬透性增大,當加入除 co 之外的合金元素時均能使鋼的淬透性提高。16.馬氏體的形態(tài)在兩種典型,即強度高而韌性差的片 狀馬氏體和強度低而韌性高的板條狀馬氏體17.對奧氏體不銹鋼進行固溶熱處理可獲得單項式相奧氏體組織, 進行穩(wěn)定化熱處理可防止產(chǎn)生晶間腐蝕18.對普通灰鑄鐵工件進行低溫退火的目的是為了消除內(nèi)應力,進行高溫退火的目的是為了消除鑄件白口、降低硬度。19.材料牌號 qt600-3 中,q

6、t 表示球墨鑄鐵,600 表示最低抗拉強度為600mpa ,3表示最低伸長率為3% 。20.軸承合金的組織特點是軟基體上分布硬質(zhì)點或 硬基體上分布軟質(zhì)點。21.陶瓷組織的基本相有晶體相, 玻璃相, 氣 相 ,其中起強化作用的是晶體相,而起粘結(jié)作用的是玻璃相22.常見工程塑料有聚氯乙烯， 聚四氟乙烯， 尼龍,其中自潤滑性能良好適合作軸承齒輪的有尼龍,價格低廉 ,用途非常廣泛的是聚氯乙烯,化學穩(wěn)定性極好,有塑料王之稱的是聚四氟乙烯23.在fe-fe3c 相圖中 ,包含有三個恒溫轉(zhuǎn)變,其具體的相反應式分別為,包晶反應lb+ hdaj , 共晶反應lcdae+fe3c , 共析反應asdfp+ fe3

7、c 。24.常見的合金彈簧鋼有60si2mn ,其最終熱處理工藝為去應力退火,其最終組織為索氏體。25.鋼進行擴散退火的目的是為了減少鋼錠、鑄件或鍛坯的化學成分和組織的不均勻性,進行再結(jié)晶退火的目的是為了消除加工硬化作用，便于繼續(xù)冷加工。26.影響鑄鐵石墨化的主要因素有鑄鐵的成分和 冷卻速度等27.馬氏體的硬度主要決定于其含碳量,鋼淬火時獲得馬氏體量的多少主要決定于其臨界冷卻速度。28.要降低低冷軋鋼板的硬度應進行完全退火 ,要消除合金鑄件的枝晶偏析應進行均勻化退火 ,要改善高碳鋼的切加工性能應進行等溫退火29.常用彈簧的牌號有65mn 、60si2mn , 其熱處理工藝為淬火和中溫回火,熱處

8、理后的組織是 回火托氏體。30.耐磨鋼zgmn13進行水韌處理的目的是為了消除碳化物,得到單相奧氏體組織 ,從而保證其具有高的耐磨性能31.實際晶體中主要存在三類缺陷,其中點缺陷有空位和 間隙原子等,線缺陷有位錯,面缺陷有亞晶界等。32.奧氏體不銹鋼進行固溶處理的目的是獲得單相奧氏體組織，提高鋼的耐蝕性,進行穩(wěn)定化處理的目的是防止晶間腐蝕的產(chǎn)生。33.經(jīng) 正火處理能改善低碳鋼的切削加工性能,經(jīng) 等溫退火處理消除高碳高合金鋼中的殘余奧氏體。34.軸承合金的組織特點為在軟 基體上分布有硬 質(zhì)點 ,或在硬 基體上分布有軟 質(zhì)點。35.合金鋼按用途可分為三類,即 合金結(jié)構(gòu)鋼， 合金工具鋼,和 特殊性能

9、鋼。36.合金鋼中常用的滲碳鋼為20crmnti (牌號 ),常用的調(diào)質(zhì)鋼為40cr ,常用的刃具鋼為9sicr ,常用的耐磨鋼為zgmn13 。37.金屬澆鑄造時常采用的細化晶粒方法有兩種,即 變質(zhì)處理和 附加振動。38.鐵有三種同素異構(gòu)體在912 度以下時為體心立方結(jié)構(gòu) ,在 912 度以上 ,1394 度以下時為3 / 7 面心立方結(jié)構(gòu) ,高于 1394 度而低于熔點時為體心立方結(jié)構(gòu)39.金屬鑄造錠的組織常分為三層,即外層的細晶區(qū),次層的柱狀晶區(qū)和中心的等軸晶區(qū)。40.金屬晶體通過滑移和 孿生兩種方式來發(fā)生塑性變形。41.冷變形金屬在加熱時隨加熱溫度的升高,其組織和性能的變化分為三個階段

10、,即 回復，再結(jié)晶， 晶粒長大。42.在合金鋼的組織中,常見的間隙固溶體有f 和 a ,常見的間隙相p 和 ld ,常見的間隙化合物fe3c 。43.在 fe-fe3c 合金組織中，一次滲碳體是指從液體合金中析出的，二次滲碳體是指從a 中析出的，三次滲碳體是指從f 中析出的44.在鐵碳合金的平衡組織中,常見的三個單相組織為f ， a 和 fe3c ，,常見的兩個兩組織為p ， ld 。45.下列各材料的退火組織構(gòu)成為:工業(yè)純鐵f ,亞共析鋼f+p ,過共析鋼p+fe3c ,亞共晶白口鑄鐵p+ld +fe3c，過共晶白口鑄造鐵為ld+fe3c。46.鈦的熔點為1680則其再結(jié)晶溫度為1054 ,

11、其再結(jié)晶退火溫度為1154 47.抗氧化鋼中常加入的合金元素有鉻 、 硅 、 鋁 等,這主要是因為當這些合金元素在鋼基體中的含量達到一定量時能在鋼的表面形成氧化膜。48.鋼加熱時奧氏體的形成分為三個階段,依次為奧氏體晶核的形成及長大，殘余滲碳體，奧氏體的均勻化。49.鋼加熱奧氏化后,先淬入水中 ,再淬入油中 ,該淬火工藝通常被稱為雙介質(zhì)淬火。50.鋼淬火時所得馬氏體的形態(tài)主要決定于其成分,馬氏體的硬度主要決定于其碳的含量,馬氏體量的多少主要決定于其臨界冷卻速度。51.硬質(zhì)合金是以wc 和 tic 作為強化相而以鈷、鑷等金屬作粘結(jié)基體所形成的復合材料52.鋼的 ac3 溫度是指冷卻時，不同含碳量

12、的奧氏體中結(jié)晶出鐵素體的開始線。53.滲碳和氮化相比,前者的熱處理變形比后者大,后者的硬化層與基體的結(jié)合力比前者高 。54.工件滲碳后直接淬火相對于一次淬火的優(yōu)點是工藝簡單、 效率高、成本低、脫碳傾向小,缺點是耐磨性較低、變形較大。55.碳素結(jié)構(gòu)鋼相對于合金結(jié)構(gòu)鋼而言,優(yōu)點是冶煉、加工簡單， 價格便宜， 缺點淬透性差、缺乏良好的機械性能。56.所謂硅鋁明是指鋁和硅 的合金 ,該合金工件通常是通過鑄造成形的57.常見的黃銅是指銅和鋅 的合金 ,而青銅的種類較多,主要有錫 青銅 , 鋁青銅等 ,青銅在大氣 ,海水中的耐蝕性優(yōu) 于黃銅58.純金屬的晶格類型主要有體心立方晶格 , 面心晶格和密排六方晶

13、格三種59.金屬結(jié)晶的必要條件是一定的過冷度。60.金屬的塑性變形是在切 應力作用下 ,主要通過滑移來進行的61.金屬中的位錯密度越高,則其強度越高 ,塑性越差 。62.純鐵的熔點為1538 度 ,則其再結(jié)晶溫度為997 度,而其再結(jié)晶退火溫度為1097 度。63.冷加工和熱加工是以金屬的再結(jié)晶溫度區(qū)分的64.所謂相是指合金中的晶體結(jié)構(gòu)和化學成分相同的組成部分65.合金中的基本相分為固溶體和 金屬化合物兩類66.按照溶質(zhì)原子在溶劑中位置的不同,固溶體分為置換固溶體和 間隙固溶體。67.固溶體按溶解度大水不同分為有限固溶體和 無限固溶體。4 / 7 68.金屬化合物根據(jù)其形成條件及結(jié)構(gòu)特點分為正

14、常價化合物， 電子化合物及 間隙化合物 三類69.鋼中常見的化合物大多數(shù)屬于正常價化合物 ,其共同的性能特點是熔點較高,硬度高 ,脆性大 。70.鐵碳合金的基本相中,塑性最好的是a ,強度最高的是p ,硬度最高的是cm 。71.珠光體是指f 和 cm 所形成的兩相組織,其形態(tài)一般是粗片狀。72.二次滲碳體只可能出現(xiàn)于碳含量大于0.77 %的鋼中 ,其形態(tài)是網(wǎng) 狀73.灰口鑄造鐵和白口鑄鐵的組織相比較,灰口鑄造鐵中不應有滲碳體組織 ,而白口鑄鐵中沒有片狀石墨組織74.將 45鋼加熱至 ac1 溫度時 ,所得奧氏體的含碳量為0.44 %,繼續(xù)升高溫度 ,奧氏體的含碳量會 增大。75.鋼的奧氏體晶粒

15、長大的傾向性與鋼的加熱方法有關(guān)76.將 45鋼加熱至 ac1 溫度長時間保溫后其組織構(gòu)成為f+a,其中 f的含碳量為 _%,a的含碳量為 _% 77.亞共析鋼的正火溫度為ac3 以上 ,3050 度,而過共析鋼的正火溫度為accm 以上30 50 度78.鋼淬火后馬氏體組織粗細主要取決于奧氏體的晶粒大小。79.工具鋼一般都屬于優(yōu)質(zhì)碳鋼 ,其機加工前的預處理工藝為退火,機加工后的最終熱處理工藝為淬火 +低溫回火。80.量具鋼除要求高硬度外,還要求有高耐磨性和高尺寸穩(wěn)定性。81.常用不銹鋼按其組織構(gòu)成分為馬氏體不銹鋼 , 鐵素體不銹鋼 , 奧氏體不銹鋼。82.合金元素大多數(shù)都促進奧氏體的形成 ,故

16、合金鋼的淬火優(yōu) 于碳鋼。83.不銹鋼的成份特點是碳含量較低和 鉻 含量高84.碳在鑄鐵中主要以滲碳體和 石墨的形式存在85.提高鑄鐵中碳 元素和硅 元素的含量 ,有利于其石墨化86.鋼中常見的合金元素按與碳的親合力大小分為合金滲碳體和 特殊碳化物兩類87.鋼中常見的合金元素大多數(shù)都促進奧氏體晶粒的長大,當溶入奧氏體時又阻礙過冷奧氏體的分解 ,淬火后回火時推遲馬氏體的分解。88.鋁合金按其成份和工藝特點分為變形鋁合金和鑄造鋁合金兩類。89.lg5 表示該材料是高純鋁,ly12 表示該材料為鋁-銅-鎂 鋁合金 ,zl102 表示該材料屬于 鑄造鋁合金。90.銅合金中 ,按主加元素不同分為黃銅 ，

17、青銅和白銅。91.常用的硬質(zhì)合金主要有三類即鎢鈷類硬質(zhì)合金， 鎢鈷鈦類硬質(zhì)合金和 通用硬質(zhì)合金,其中韌性最好的是鎢鈷類硬質(zhì)合金。二、填空1、 熱處理主要分 _、_和_三個階段。2、 珠光體是 _和_的機械混合物。3、 在相圖中， aecf線是 _、es線是 _線。4、若按含碳量來分， 碳鋼可分為 _鋼_鋼和 _鋼。二、每空2 分，共 20 分1、加熱保溫冷卻5 / 7 2、鐵素體（ f）和滲碳體 (fe3c) 3、固相線溶解度曲線4、低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼三、填表（ 20 分）材 料名 稱性能特點用 途w18cr4v 20crmnti q345 ht200 60si2mn t12 45 三、填

18、表（ 20 分）材料名稱性能特點用途w18cr4v 高速工具鋼高的熱硬性、紅熱性車刀、鉆頭20crmnti 合金滲碳鋼表層高硬度、心部高韌性齒輪、軸q345 低合金高強度鋼塑性好，焊接性好鍋爐、橋梁ht200 灰鐵 200 良好的減振性機床床身、機座60si2mn 合金彈簧鋼高的彈性根限汽車板彈簧t12 碳素工具鋼高的耐磨性銼刀、絲錐45 碳素結(jié)構(gòu)鋼調(diào)質(zhì)后良好綜合性能軸等四、填表材料名稱wc(%)主要用途材料名稱b或 smpa主要用途材料名稱wc(%) 主要用途材料名稱b或s(mpa)主要用途60si2mn qt900-2 9sicr q345 t12 ht200 6 / 7 20crmnti

19、 zg200-400 w18cr4v q235a 四、每空1 分、共 30 分材料名稱wc(%) 主要用途材料名稱b 或smpa 主要用途60si2mn 合金彈簧鋼0.6% 汽車板彈簧qt900-2 球鐵b=900 內(nèi)燃機曲軸45 優(yōu)質(zhì)碳鋼0.45% 普通齒輪、軸q345 低合金高強度s=345 重要的橋梁t12 碳素工具鋼1.2% 銼刀ht200 灰鐵b=200 工作臺20crmnti 合金滲碳鋼0.2% 汽車后橋齒輪zg200-400 鑄鋼b=400 s=200 機座、 變速箱殼w18cr4v 高速鋼1.0% 鉆頭q235a a級普通碳鋼b=235 鋼筋四、填寫下表: （每空 1 分, 共

20、 15 分）牌號名稱各個符號表示的意義用途q 235 45 t10 qt45010 gcr15 四、填寫下表：（每空一分，共15 分）牌號名稱各個符號表示的正文用途q235 非合金結(jié)構(gòu)鋼q 代表屈服點235屈服點數(shù)值制作小軸、拉桿、鉚釘、墊塊45 優(yōu)質(zhì)非合金鋼45代表碳的含量齒輪、軸、活塞銷等t10 非合金工具鋼t代表碳10平均碳的質(zhì)量分數(shù)不受劇烈沖擊，硬度高而耐磨的工具qt450 10 球墨鑄鐵qt 球鐵第一組450 為最低抗拉強度承受沖擊振動的零件、農(nóng)機具零件、齒輪gcr6.5 滾動軸承鋼g 滾動軸承cr 含 cr15含 cr 為 1.5% 軸承的鋼珠一、 利用鐵碳相圖回答下列問題（15 分）（1）寫出fe-fe3c 相圖上 - 區(qū)的組織組成物，標明 a，e，c，s，p，k各點的含碳量。 區(qū) ： _f+p_ 區(qū) ： _p_ 區(qū) ：7 / 7 p+fe3c_區(qū)：p+ fe3c+ld區(qū)： _ ld_區(qū)： _fe3c+lda點： _0_ e 點： _2.14%_ c 點： _4.3%_ s點： _0.8%_ p 點： _0.02%_ k 點