機械工程材料模擬練習(xí)題

1、機械工程材料模擬練習(xí)題一、填空題（每空0.5分）1. 常用測定硬度的方法有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度測試法。2. 金屬材料的力學(xué)性能主要包括強度、硬度、彈性、塑性等；強度的主要判據(jù)有屈服強度和抗拉強度，強度和塑性可以用拉伸試驗來測定；壓入法測量方法簡便、不破壞試樣，并且能綜合反映其它性能，在生產(chǎn)中最常用。3. 鐵碳合金在室溫下平衡組織組成物的基本相是鐵素體和滲碳體，隨著碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，滲碳體相的相對量增多，鐵素體相的相對量卻減少。4. 珠光體是一種復(fù)相組織，它由鐵素體和滲碳體按一定比例組成。珠光體用符號P表示。5. 鐵碳合金中，共析鋼的wc=0.77%,室溫平衡組織為珠光體；亞共析鋼的w

2、c=0.0218%-0.77%，室溫平衡組織為鐵素體和珠光體；過共析鋼的wc=0.77%-2.11%,室溫平衡組織為珠光體和二次滲碳體。6. 鐵碳合金結(jié)晶過程中，從液體中析出的滲碳體稱為一次滲碳體；從奧氏體中析出的滲碳體稱為二次滲碳體；從鐵素體中析出的滲碳體稱為三次滲碳體。7. 低碳鋼的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍是：Wc0.25%、中碳鋼：Wc=0.25%-0.6%、高碳鋼：Wc0.6%。8. 金屬的晶粒越細(xì)，強度、硬度越高，塑性、韌性越好。實際生產(chǎn)中可通過增加過冷度、變質(zhì)處理和附加振動來細(xì)化晶粒。9. 常用金屬中，-Fe、Al、Cu 等金屬具有面心立方晶格，-Fe具有體心立方晶格。10. 金屬的結(jié)晶是在

3、過冷的情況下結(jié)晶的,冷卻速度越快,過冷度越大，金屬結(jié)晶后的晶粒越細(xì)小,力學(xué)性能越好。11. 鋼的熱處理工藝是由（加熱）、（保溫）和（冷卻）三個步驟組成的；熱處理基本不改變鋼件的（形狀和尺寸），只能改變鋼件的（結(jié)構(gòu)組織）和（力學(xué)性能）。12. 完全退火適用于（亞共析碳）鋼，其加熱溫度為（Ac3以上30-50C），冷卻速度（緩慢），得到（鐵素體和珠光體）組織。13. 球化退火又稱為（均勻化）退火，其加熱溫度在（Ac1）20-30，保溫后（隨爐緩慢）冷卻，獲得（球狀珠光體）組織；這種退火常用于高碳工具鋼等。14. 中碳鋼淬火后，再經(jīng)低溫回火后的組織為（回火馬氏體），經(jīng)中溫回火后的組織為（回火托氏體）

4、，經(jīng)高溫回火后的組織為（回火索氏體）；淬火高溫回火后具有（綜合力學(xué)）性能。15. 鋼的高溫回火的溫度范圍在（500-650C），回火后的組織為（回火索氏體）。這里開始！16. 按化學(xué)成份分類， 就含碳量而言， 滲碳鋼屬低碳鋼, 調(diào)質(zhì)鋼屬中碳鋼, 滾動軸承鋼屬高碳鋼。17. 高速鋼W18Cr4V 中合金元素W 的作用是提高鋼的紅硬性和回火穩(wěn)定性； Cr 的作用是提高鋼的淬透性；V 的作用是與C形成穩(wěn)定的VC，具有極高的硬度和耐磨性。 高速鋼的鍛造不僅是為了成型, 而且是為了使萊氏體中呈粗大魚骨狀的共晶合金碳化物均勻分布在基體上。 高速鋼淬火后需經(jīng)560三次回火， 回火后其組織由隱針馬氏體、粒狀碳

5、化物及少量殘余奧氏體構(gòu)成， 其性能具有高硬度 、高強度、高耐磨性。18. 按用途分，合金鋼可分為（合金結(jié)構(gòu)）鋼、（合金工具）鋼、（特殊性能）鋼。19. 40Cr鋼中鉻的平均含量約為（Wcr0.5%時為Mn+A過共析鋼淬火溫度為Ac1+3050C，溫度高于Accm，則奧氏體晶粒粗大，含碳量高，淬火后馬氏體晶體粗大，A%增大，硬度、耐磨性下降，脆性、變形裂開傾向增加。組織物為M+Fe3（顆粒+A，這種組織不僅具有高強度、高耐磨性3. 晶粒大小對金屬的性能有什么影響？細(xì)化晶粒的方法有哪幾種？常溫下，晶粒越細(xì)，晶界面積越大，因而金屬的強度、硬度越高，同時塑性、韌性也好高溫下，晶界呈粘滯狀態(tài)，在協(xié)助作用

6、下易產(chǎn)生滑動，因而細(xì)晶粒無益，但晶粒太粗易產(chǎn)生應(yīng)力集中，因而高溫下晶粒過大過小都不好方法：1：增大過冷度 2：變質(zhì)處理 3：附加振動4. 為什么一般情況下亞共析鋼采用完全（奧氏體化）淬火，過共析鋼采用不完全淬火？1：亞共析鋼才用完全淬火是因為如果加熱溫度過低（Ac3），在淬火鋼中將出現(xiàn)鐵素體組織，造成淬火硬度不足，如果加熱溫度過高（Ac3），將引起奧氏體晶粒粗大，淬火后得到粗大的馬氏體組織，韌性降低2：過共析鋼才用不完全淬火是因為如果加熱溫度高于Acm，則奧氏體晶粒粗大，含碳量高，淬火后馬氏體晶粒粗大，殘余奧氏體增多，使剛硬度、耐磨性下降，脆性變形裂開傾向增加5. 為減少鋼件的淬火變形、防止開

7、裂，從淬火方法上應(yīng)采取哪些措施？選擇合適的淬火方法可以在獲得所要求的淬火組織和性能條件下，盡量減小淬火應(yīng)力，從而減小工件變形和開裂的傾向措施：單液淬火法，雙液淬火法，分級淬火法，等溫淬火法，局部淬火法，冷處理6. 45鋼（Ac1=730, Ac3=780）分別加熱至760，830，1040 時的組織以及在水中冷卻后的組織。 7. . 45（Ac1=730, Ac3=780）鋼制造的連桿，要求具有良好的綜合機械性能，試確定淬火、回火加熱溫度及淬火、回火后的組織。 淬火溫度：810-830C 高溫回火：500-650C 淬火組織：M 回火組織：回火索氏體 8. 試說明下列合金鋼的名稱及其主要用途。

8、W18Cr4V、1Cr18Ni9Ti高速鋼，是合金工具鋼中的重要鋼種奧氏體不銹鋼，用于化工設(shè)備和管道9. 指出普通灰口鑄鐵與球墨鑄鐵在石墨形態(tài)、機械性能和應(yīng)用方面的主要區(qū)別。石墨形態(tài)：前者為片層狀，后者為球狀球墨鑄鐵與灰鑄鐵相比，有高的強度和良好的塑性和韌性，屈服點比碳素結(jié)構(gòu)鋼高，疲勞強度接近中碳鋼，同時，它具有灰鑄鐵的減震性，減磨性和小的缺口敏感性等優(yōu)良性能，球墨鑄鐵中的石墨球的圓管度越好，球徑越小，分布約均勻，則球墨鑄鐵的力學(xué)性能就越好（高強度，塑性、韌性好）10. 擬用T10制造形狀簡單的車刀，工藝路線為：鍛造熱處理機加工熱處理磨加工（1） 試寫出各熱處理工序的名稱并指出各熱處理工序的作

9、用；（2） 指出最終熱處理后的顯微組織及大致硬度；（3） 制定最終熱處理工藝規(guī)定（溫度、冷卻介質(zhì)）1：鍛造：自由鍛 熱處理：退火，改善切削性能 機加工：切削 熱處理：淬火，增加硬度及耐磨性，低溫回火，細(xì)小的馬氏體減少淬火應(yīng)力，防止裂紋磨加工:銼削2：細(xì)小回火馬氏體，粒狀合金碳化物，少量的殘余奧氏體3：溫度：Ac1+30-50C，冷卻介質(zhì)為油（空氣、水選一）11. 下圖為T8鋼的等溫轉(zhuǎn)變曲線（C曲線），若使該鋼在620進行等溫轉(zhuǎn)變，并經(jīng)不同時間等溫后，按圖中1、2、3速度冷至室溫，試問各獲得什么組織？ A1 700 550 Ms 1 2 3 Mf1：M+殘余A 2：殘余A+M+S 3：M+S12

10、. 何謂再結(jié)晶？它對工件的性能有何影響？ 金屬的組織和性能又重新回到冷卻變形前的狀態(tài)，而且結(jié)晶出的經(jīng)歷與變形前完全一樣，成為再結(jié)晶過程。影響：強度、硬度降低，塑性、韌性升高，消除了加工硬化13. 什么是硬度？指出測定金屬硬度的常用方法和它們的優(yōu)缺點答：硬度是指材料抵抗局部塑性變形的能力 常用方法：1.布氏硬度法：優(yōu)點測量誤差小，數(shù)據(jù)穩(wěn)定；缺點是壓痕大，不能用于太薄件或成品件 2.洛氏硬度法：優(yōu)點操作簡便，壓痕小，適用范圍廣；缺點是測量結(jié)果分散度大 3.維氏硬度法：可以根據(jù)工件硬化層的厚薄，任意選擇載荷大小，而且維氏硬度可以測定從軟到銀的各種工程材料14. 加工硬化對金屬性能的影響 答：1提高金

11、屬強度，硬度和耐磨性的重要手段之一 2.某些工件或半成品能夠成行的重要因素 3.提高工件或構(gòu)件在使用過程中的安全性間隙固溶體：溶質(zhì)原子位于溶劑晶格的間隙處形成的固溶體 （有限固溶體）固溶強化：由于溶質(zhì)原子的溶入，造成了不同程度的晶格畸變，阻礙了晶格的滑移，從而使合金固溶體的強度和硬度得到提高，這種現(xiàn)象稱為固溶強化。彌散強化：如果金屬化合物呈細(xì)小顆粒均勻分布在固溶體的基體上，則將使合金的強度，硬度，耐磨性明顯提高，這一現(xiàn)象稱為彌散強化。15. 含碳量對工藝性能的影響 答：1切削加工性能 2.可鍛性能 3.鑄造性能 4.焊接性能 5.熱處理性能合金：由兩種或兩種以上的金屬元素或金屬元素與非金屬元素組成的具有金屬特性的物質(zhì)