機械工程材料及熱處理問題常見知識

機械工程材料及熱處理問題常見知識1、 碳鋼的分類？答：1）按鋼的含碳量分類：低碳鋼迎.25%C中碳鋼0.30-0.55%C高碳鋼＞0.60%C2）按鋼的質(zhì)量分類：普通碳素鋼：S、P含量分別至0.055%和0.045%;油質(zhì)碳素鋼：S、P含量均應(yīng)冬0.040%；高級油質(zhì)碳素鋼：S、P含量分別至0.030%和0.035%;3）按通途分類：碳素結(jié)構(gòu)鋼：主要用于制造各種工程結(jié)構(gòu)和機器零件。一般屬于低碳鋼和中碳鋼。碳素工具鋼：主要用于制造各種刀具、量具、模具。一般屬于高碳鋼。2、 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的表示方法？答：1）正常含錳量的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：對于含碳量小于0.25%的碳素結(jié)構(gòu)鋼，含錳量為0.35-0.65%；而對于含碳量大于0.25%的碳素結(jié)構(gòu)鋼，含錳量為0.5-0.8%，這類鋼的平均含碳量用兩位數(shù)字表示，以0.01%為單位。如鋼號20,表示平均含碳量為0.20%。2）較高含錳量的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：對于含碳量為0.15-0.60%的碳素結(jié)構(gòu)鋼，錳含量為0.7-1.0%;含碳量大于0.60%的碳素結(jié)構(gòu)鋼，錳含量為0.9-1.2%。這類鋼的表示方法是在含碳量的兩位數(shù)字后面副以漢字錳或化學(xué)符合“Mn”。例如20Mn表示平均含碳量為0.2%，含錳量為0.7-1.0%。3、 什么是鋼的熱處理？答：所謂鋼的熱處理就是通過加熱、保溫、冷卻的操作方法，使鋼的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，以獲得所需性能的一種加工工藝。鋼的熱處理最基本類型為：1）普通熱處理。包括退火、正火、淬火和回火。2）表面熱處理。包括表面淬火（火焰加熱、感應(yīng)加熱（高頻、中頻、工頻））和化學(xué)熱處理（滲碳、氮化、碳氮共滲及其他）。4、 簡述正火與退火的區(qū)別？答：1）正火冷卻速度比退火稍快，正火后的組織比退火細，硬度和強度有所提高2）正火用于亞共析鋼和共析鋼時，可作為預(yù)先熱處理，使材料獲得合適的硬度，便于切削加工；用于過共析鋼時，可抑制或消除二次滲碳體的形成，以便其球體化。普通結(jié)構(gòu)件通常以正火作為最終熱處理。3）正火是一種操作簡單、成本較低、和生產(chǎn)率較高的熱處理工藝，故一般普通結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)盡量采用正火代替退火。5、 了解齒輪材料及熱處理工藝？答：常用的齒輪材料是優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、鑄鋼、和鑄鐵。一般多采用鍛件和榨汁鋼材。當齒輪輪胚較大不易鍛造時，可采用鑄鋼。開式低速傳動可采用灰鑄鐵，球墨鑄鐵可代替鑄鋼。齒輪常用的熱處理方法有，表面淬火、滲碳淬火、調(diào)質(zhì)、正火和滲氮處理。6、 鋼的退火和正火的目的？答：1）軟化鋼件以便進行切削加工；2）消除殘余應(yīng)力，以防鋼件的變形和開裂；3）細化晶粒，改善組織以提高鋼的機械性能；4）為最終熱處理（淬火回火）做好組織準備。7、 什么是合金鋼？答：為了提高鋼的機械性能、工藝性能和物理、化學(xué)性能，在冶煉時特意往鋼中加入一些合金元素，這種鋼就稱為合金鋼。8、 機械制造常用的材料？答：鋼材一素鋼、合金鋼，鑄鐵一含碳量高的鐵碳合金，銅合金一黃銅、青銅，非金屬材料一塑料、橡膠等。9、 合金結(jié)構(gòu)鋼的分類及編號？答：合金結(jié)構(gòu)鋼主要包括普通低合金鋼、易切削鋼、調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼、彈簧鋼、滾動軸承鋼等幾類。合金結(jié)構(gòu)鋼的編號原則是依據(jù)國家標準規(guī)定，采用數(shù)字+化學(xué)元素+數(shù)字的方法。前面的數(shù)字表示鋼的平均含碳量，以萬分之幾表示，合金元素直接用化學(xué)符合（或漢字）表示，后面的數(shù)字表示合金元素的含量，以平均含量的百分之幾表示，合金元素的含量少于1.5%時，編號中只標明元素。若為含硫、磷量較低（SW0.02%次至0.03%）的高級優(yōu)質(zhì)合金鋼，則在鋼號的最后加“A”（或高）字。10、 40Mn2鋼淬火加熱時，為什么熱敏性比較大？答：在C%較低時，Mn可以細化珠光體。在C%較高時，Mn加強了C促進奧氏體晶粒長大的作用。且降低了A1溫度，因此40Mn2鋼過熱敏感性比較大。11、 寫出下列牌號數(shù)字及文字的含義Q235-F、KTZ450-06?答：Q235-F表示普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，其屈服強度為235MPaF表示是沸騰鋼。KTZ450-06表示珠光體基體的可鍛鑄鐵。其表示最低抗拉強度為450MPa、最小伸長率6%12、 鐵碳合金中基本相是那些？其機械性能如何？答：基本相：鐵素體、奧氏體、滲碳體。1）鐵素體的強度和硬度不高，但具有良好的塑性和韌性。2）奧氏體的硬度較低而塑性較高，易于鍛壓成型。3）滲碳體硬度很高而塑性和韌性幾乎為零、脆性大。13、 什么是硬度？影響硬度值大小的因素有哪些？常用的硬度檢驗方法有哪些？答：1）硬度是表征金屬在表面的局部體積內(nèi)抗變形或破壞的能力，即表示材料的軟硬程度。2）影響硬度值大小的因素有：材料的成份和顯微組織、測量方法和條件。3）硬度的檢驗方法有：布氏硬度HB、洛氏硬度HRA、HRB、HRC、維氏硬度HV、里氏硬度HL。14、 為什么球墨鑄鐵的強度和塑性都要比灰口鑄鐵好？答：球鐵中石墨呈球形，灰口鐵石墨呈片狀。球狀石墨堆基體的切割作用和石墨的應(yīng)力集中效應(yīng)大大小于片狀。球鐵基體的利用率大大高于灰口鐵，所以球墨鑄鐵的強度和塑性都要比灰口鐵好。15、軸承鋼應(yīng)滿足哪些性能要求？答：1）高的接觸疲勞強度和抗壓強度。2）高的硬度和耐磨性。3）高的彈性極限和一定的沖擊韌度。4）有一定的抗蝕性。16、 什么是鋼的調(diào)質(zhì)？調(diào)質(zhì)處理的目的是什么？答：淬火+高溫回火=調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)的目的：1）調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能、材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整，其強度、塑性和韌性都較好，具有綜合機械性能。2）調(diào)質(zhì)后得到回火索氏體。17、 一般在鋼的冶煉中為什么要嚴格控制雜質(zhì)元素S、P含量？答：S元素在鋼中會形成低熔點（989°C）FeS，在1000°C以上的熱壓力加工過程中會熔化，使鋼在熱力加工中產(chǎn)生熱脆；P元素在鋼中會形成硬脆的Fe3P相，是鋼在冷加工中產(chǎn)生應(yīng)力集中而發(fā)生冷脆。所以一般的鋼中S、P?？醋鲭s質(zhì)元素，應(yīng)嚴格控制其含量。18、 在生產(chǎn)實際中，如何利用銼刀來鑒定普通鋼材的硬度？答：在生產(chǎn)實際中，利用銼刀可以鑒定普通鋼材的硬度，硬度大的，銼削難，硬度小的銼削易，從而就能大致判斷出鋼的含碳量。低硬度的鋼材用任何銼刀都能銼動，中硬度有鋼材只能用細銼或油光銼才能銼動，粗銼就銼不動了，高硬度的鋼材只有油光銼才能銼動。實踐中通過銼削感覺鑒定硬度情況如下：低硬度：HRC40，中硬度：HRC40-50；高硬度：HRC50以上。19、 45#鋼的含碳量是多少？答.0.45%;20、某倉庫內(nèi)100根20鋼和40鋼熱軋鋼棒被混在一起，試問可用何種方法加以鑒別？答：最簡便的方法是測定其硬度。21、 晶體中彈性變形和塑性變形有何區(qū)別？答：區(qū)別在于是否產(chǎn)生不可恢復(fù)的永久變形。22、 產(chǎn)生冷變形強化的實質(zhì)是什么？答：實質(zhì)是位錯密度增加。23、 細晶強化、冷變形強化、固溶強化及彌散強化的含義是什么？答：1）借助晶粒細化提高材料的強度、硬度，改善材料塑性的方法稱為細晶強化；2）塑性變形中金屬強度增加而塑性下降的現(xiàn)象稱為冷變形強化，其實質(zhì)是位錯密度的增加，即屬于位錯強化；3）因溶入溶質(zhì)元素使溶劑金屬強度、硬度提高的現(xiàn)象稱為固溶強化；4）利用細小彌散的穩(wěn)定質(zhì)點，提高合金強度的方法稱為彌散強化。24、 解釋下列現(xiàn)象：某些合金鋼在鍛造和熱軋后，經(jīng)空冷可獲得馬氏體組織在相同調(diào)質(zhì)處理后，合金鋼具有較好的力學(xué)性能。答：是因為合金元素明顯提高了鋼的淬透性，C曲線顯著右移，臨界冷卻速度大大降低，故空冷可獲得馬氏體組織。在相同調(diào)質(zhì)處理后，合金鋼具有較好的綜合力學(xué)性能，是因為合金元素的加入，提高了鋼的回火穩(wěn)定性，在獲得形態(tài)強度指標的同時，可采用更高