機(jī)械工程材料-習(xí)題集答案

第1章材料的性能

一、選擇題

1.表示金屬材料屈服強(qiáng)度的符號(hào)是(B)A.oB.osC.abD.a-1

2.表示金屬材料彈性極限的符號(hào)是(A)A.oeB.asC.abD.o-1

3.在測(cè)量薄片工件的硬度時(shí),常用的硬度測(cè)試方法的表示符號(hào)是(B)A.HBB.HRCC.HVI).HS

4.金屬材料在載荷作用下抵抗變形和破壞的能力叫(A)A,強(qiáng)度B.硬度C.塑性D.彈性

二、填空

1.金屬材料的機(jī)械性能是指在載荷作用下其抵抗(變形)或(破壞)的能力。

2.金屬塑性的指標(biāo)主要有(伸長(zhǎng)率)和(斷面收縮率)兩種。

3.低碳鋼拉伸試驗(yàn)的過(guò)程可以分為彈性變形、(塑性變形)和1斷裂)三個(gè)階段。

4.常用測(cè)定硬度的方法有(布氏硬度測(cè)試法)、(洛氏硬度測(cè)試法)和維氏硬度測(cè)試法。

5.疲勞強(qiáng)度是表示材料經(jīng)(無(wú)數(shù)次應(yīng)力循環(huán))作用而〔不發(fā)生斷裂時(shí))的最大應(yīng)力值。

三、是非題

L用布氏硬度測(cè)量硬度時(shí)，壓頭為鋼球，用符號(hào)HBS表示。是2.用布氏使度測(cè)量硬

度時(shí)，壓頭為硬質(zhì)合金球，用符號(hào)HBW表示。是江金屬材料的機(jī)械性能可以理解為金屬材

料的失效抗力。

四、改正題

h疲勞強(qiáng)度是表示在迎擊載苞作用下而不致引起斷裂的最大應(yīng)力。將沖擊載荷改成交變載荷

2.滲碳件經(jīng)淬火處理后用膽硬度計(jì)測(cè)量表層硬度,將HB改成HR

3.受沖擊載荷作用的工件，考慮機(jī)械性能的指標(biāo)主要是還返。將疲勞強(qiáng)度改成沖擊韌性

4.衡量材料的塑性的指標(biāo)主要有伸長(zhǎng)率和沖擊韌性。將沖擊韌性改成斷面收縮率

5.沖擊韌性是指金屬材料在載荷作用下抵抗破壞的能力。將載荷改成沖擊載荷

王、簡(jiǎn)答題

1.說(shuō)明以下機(jī)械性能指標(biāo)符合所表示的意思：os、。0.2、HRC、。-1、85、HBSo

0s:屈服強(qiáng)度。0.2：條件屈服強(qiáng)度

HRC：洛氏硬度(壓頭為金剛石圓錐)。-】：疲勞極限

,/2

ob：抗拉強(qiáng)度。5：1。=5相時(shí)的伸長(zhǎng)率(10=5.65so)

HBS:布氏硬度(壓頭為鋼球)

第2章材料的結(jié)構(gòu)

一、選擇題

1.每個(gè)體心立方晶胞中包含有(B)個(gè)原子A.1B.2C.31).4

2.每個(gè)面心立方晶胞中包含有(C)個(gè)原子A.lB.2C.3D.4

3.屬于面心立方晶格的金屬有(C)A.a-Fc,銅B.a-Fe,C.丫-Fc,銅D.Y-Fe,帆

4.屬于體心立方晶格的金屬有(B)A.a-Fe,鋁B.a-Fe,格C.y-Fe,鋁I).y-Fe,格

5.在晶體缺陷中，屬于點(diǎn)缺陷的有(A)A.間隙原子B.位錯(cuò)C.晶界D.縮孔

6.在立方晶系中,指數(shù)相同的晶面和晶向(B)

A.相互平行B.相互垂直C.相互重疊D.亳無(wú)關(guān)聯(lián)

7.在面心立方晶格中，原子密度最大的晶面是(C)

A.(100)B.(110)C.(Ill)D.(122)

二、是非題

1.金屬或合金中，凡成分相同、結(jié)構(gòu)相同，并與其他局部有界面分開(kāi)的均勻組成局部稱(chēng)為相。是2.在

體心立方晶格中，原子排列最密的方向［111］垂直于原子排列最密的晶面（110）。非

（指數(shù)相同才會(huì)相互垂直）3.

單晶體具有各向同性，多晶體具有各向異性。非（晶體具有各向異性，非晶體具有各向同性）

4.晶體的配位數(shù)越大，其致密度也越高。是

三、填空題

1.一切固態(tài)物質(zhì)可以分為（晶體）與（非晶體）兩大類(lèi)。

2.晶體缺陷主要可分為（點(diǎn)缺陷），（線(xiàn)缺陷）和面缺陷三類(lèi)。

3.晶體缺陷中的點(diǎn)缺陷除了置換原子還有（間隙原子）和1空位）。

4.面缺陷主要指的是（晶界）和（亞晶界）；最常見(jiàn)的線(xiàn)缺陷有（刃型位錯(cuò)）和（螺型位錯(cuò)）。

5.每個(gè)面心立方晶胞在晶核中實(shí)際含有（4）原子，致密度為（0.74）,原子半徑為（2W4）o

6.每個(gè)體心立方晶胞在晶核中實(shí)際含有［2）原子，致密度為（0.68）,原子半徑為（3W4）o

7.每個(gè)密排六方晶胞在晶核中實(shí)際含有（6）原子，致密度為（0.74）,原子半徑為（a/2

四、解釋以下現(xiàn)象

1.金屬一般都是良導(dǎo)體，而非金屬一般為絕緣體。

2.實(shí)際金屬都是多晶體結(jié)構(gòu)。

第3章材料的凝固

A純金屬的結(jié)晶

一、是非題

1.物質(zhì)從液體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w狀態(tài)的過(guò)程稱(chēng)為結(jié)晶。非（稱(chēng)為凝固）

2.金屬結(jié)晶后晶體結(jié)構(gòu)不再發(fā)生變化。非

3.在金屬的結(jié)晶中，隨著過(guò)冷度的增大，晶核的形核率N和長(zhǎng)大率G都增大，在N/G增大的情況下晶

粒細(xì)化。是

4.液態(tài)金屬結(jié)晶時(shí)的冷卻速度越快，過(guò)冷度就越大，形核率卻長(zhǎng)大率都增大，故晶粒就粗大。非（晶

粒都會(huì)細(xì)化）5.液態(tài)金屬冷卻到結(jié)晶溫度時(shí)，液態(tài)金屬中立即就有固態(tài)金屬結(jié)晶出來(lái)。非（要到理論

結(jié)晶溫度以下才會(huì)有）

二、填空題

1.隨著過(guò)冷度的增大，晶核形核率N［增大），長(zhǎng)大率G（增大）。

2.細(xì)化晶粒的主要方法有（a、控制過(guò)冷度b、變質(zhì)處理c、振動(dòng)、攪拌

3.純鐵在1200C時(shí)晶體結(jié)構(gòu)為（丫-Fe）,在800℃時(shí)晶體結(jié)構(gòu)為

三、改正題

1.金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變同樣是通過(guò)金屬原子的重新排列來(lái)完成的，故稱(chēng)其為再結(jié)晶。

2.在一般情況下，金屬結(jié)晶后晶粒越細(xì)小，那么其強(qiáng)度越好，而塑性和韌性越差。將差改成好

四、簡(jiǎn)答題

1.影響金屬結(jié)晶過(guò)程的主要因素是什么？

答：晶核形核率和長(zhǎng)大率

2.何謂金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變？并以純鐵來(lái)說(shuō)明。

答：有些物質(zhì)在固態(tài)下其晶格類(lèi)型會(huì)隨溫度變化而發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱(chēng)為同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。

純鐵在固態(tài)下的冷卻過(guò)程中有兩次晶體結(jié)構(gòu)變化：8-Fe^rrc#a-Fe8-Fc.丫-Fc、a-Fe是鐵在不

同溫度下的同素異構(gòu)體，其中b-Fe和a-Fe都是體心立方晶格，分別存在于熔點(diǎn)到13g4c之間及

912℃以下，Y-FC是面心立方晶格，存在于1394℃到912℃之間。

3.試述晶粒大小對(duì)其機(jī)械性能有何影響？

答：常溫下，晶粒越細(xì)，晶界面積越大，因而金屬?gòu)?qiáng)度、硬度越高，同時(shí)塑性、韌性越好。

高溫下，晶界呈黏滯狀態(tài)，在外力作用下易產(chǎn)生滑動(dòng)和遷移，因而細(xì)晶粒無(wú)益，但晶粒太粗，易產(chǎn)

生應(yīng)力集中。因而高溫下晶粒過(guò)粗、過(guò)細(xì)都不好。

B合金的結(jié)晶

一、填空題

1.根據(jù)溶質(zhì)原子在溶劑晶格中分布情況的不同，可將固溶體分為（置換固溶體）和（間隙固溶體）。

2.相是指合金中（成分相同）與（結(jié)構(gòu)相同）均勻一致的組成局部。

3.合金的晶體結(jié)構(gòu)大致可以有三種類(lèi)型：（固溶體），金屬化合物和（

4.組成合金的（最簡(jiǎn)單），（最根本），（能夠獨(dú)立存在）的物質(zhì)稱(chēng)為組元。

5.兩種元素組成固溶體，那么固溶體的晶體結(jié)構(gòu)（與組成元素之一的晶體結(jié)構(gòu)相同）。

二、改正題

1.合金中各組成元素的原了?按一定比例相互作用而生成的一種新的具有金屬特性的物質(zhì)稱(chēng)為固圈體。將

固溶體改成金屬化合物

2.合金元素在固態(tài)下彼此相互溶解或局部地溶解，而形成成分和性能均勻的固態(tài)合金稱(chēng)為金屬化合物。

將金屬化合物改成固溶體

3.固溶體的強(qiáng)度和硬度比溶劑金屬的強(qiáng)度和硬度高。

4.間隙固溶體和置換固溶體均可形成無(wú)限固溶體。間隙固溶體可形成有限固溶體，置換固溶體可形成無(wú)

限固溶體

三、簡(jiǎn)答題

1.試述金屬中固溶體與金屬化合物的機(jī)械性能有何特點(diǎn)。

答：固溶體的強(qiáng)度、硬度高，塑性、韌性低；金屬化合物具有較高的熔點(diǎn)、硬度和較大的脆性。

2.合金中固溶體和金屬化合物的晶體結(jié)構(gòu)有何不同？

C鐵碳合金相圖

一、選擇題

1.鐵素體是碳溶解在（A）中所形成的間隙固溶體。

A.a-FeB.y-FeC.8-Fei）.P-Fe

2.奧氏體是碳溶解在（B）中所形成的間隙固溶體。

A.a-FeB.y-FeC.8-FeD.P-Fe

3.滲碳體是一種（C）o

A.穩(wěn)定化合物B.不穩(wěn)定化合物C.介穩(wěn)定化合物D.易轉(zhuǎn)變化合物

4.在Fe-Fe3c相圖中，鋼與鐵的分界點(diǎn)的含碳量為（C）。

A.2%B.2.06%C.2.11%D.2.2%

5.萊氏體是一種（C）o

A.固溶體B.金屬化合物C.機(jī)械混合物D.單相組織金屬

6.在Fe-Fe3c相圖中，ES線(xiàn)也稱(chēng)為（D）o

A.共晶線(xiàn)B.共析線(xiàn)C.A3線(xiàn)D.Acm線(xiàn)

7.在Fe-Fe3c相圖中,GS線(xiàn)也稱(chēng)為（C）。

A.共晶線(xiàn)B.共析線(xiàn)C.A3線(xiàn)D.Acm線(xiàn)

冷卻到室溫時(shí)，其平衡組織為萊氏體.珠光體16.在鐵碳合金相圖中，ES線(xiàn)是碳在奧氏便中的溶解度變

化曲線(xiàn)，通稱(chēng)A1線(xiàn)。y-FeAcm

四、簡(jiǎn)答題

1.鐵碳合金中根本相有哪兒相？室溫下的根本相是什么？

答：根本相有液相L高溫鐵素體相8、鐵素體相。、奧氏體相Y和滲碳體相Fe3c

室溫下的根本相是2.試分析含碳量為0.6%o鐵碳含金從液態(tài)冷卻到室溫時(shí)的結(jié)晶過(guò)程。

答：3.試分析含碳量為1.2%鐵碳合金從液體冷卻到室溫時(shí)的結(jié)晶過(guò)程。

答：合金在1?2點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)檠荆?點(diǎn)，開(kāi)始析出Fe3Co從奧氏體中析出的Fe3c稱(chēng)二次滲碳體，用

Fe3CH表示,其沿晶界呈網(wǎng)狀分布。溫度下降，F(xiàn)e3cH量增加。到4點(diǎn)，y成分沿ES線(xiàn)變化到S點(diǎn)，

余下的y轉(zhuǎn)變?yōu)镻。P53

4.結(jié)合Fe-Fe3c相圖指出Al、A3和Acm代表哪個(gè)線(xiàn)段，并說(shuō)明該線(xiàn)段表示的意思。

答：A1為PSK水平線(xiàn)，即共析線(xiàn)，在該線(xiàn)溫度(727℃)下發(fā)生共析轉(zhuǎn)變

A3為GS線(xiàn)，即YNa固溶體轉(zhuǎn)變線(xiàn)

Acm為ES線(xiàn)，即碳在丫-Fe中的固溶線(xiàn)5.簡(jiǎn)述碳鋼中碳含量變化對(duì)機(jī)械性能的影響。

答：亞共析鋼隨含碳量增加，P量增加，鋼的強(qiáng)度、硬度升高，塑性、韌性下降.

0.77%C時(shí)，組織為100%P,鋼的性能即P的性能。

>0.9%C,Fe3cli為晶界連續(xù)網(wǎng)狀，強(qiáng)度下降，但硬度仍上升。

>2.11%C,組織中有以Fe3c為基的Le',合金太脆

6.寫(xiě)出鐵碳相圖上共晶和共析反響式及反響產(chǎn)物的名稱(chēng)。

答：共晶:Le-Y2.n+Fe：￡,產(chǎn)物為奧氏體和滲碳體的機(jī)械混合物，即萊氏體。

共析：Y0.77-*a.⑼8+Fe：C產(chǎn)物為鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物，即珠光體。7.在Fe—F23c相圖上

空白處填寫(xiě)上組織。

8.簡(jiǎn)述Fe—Fe3c相圖應(yīng)用是在哪些方面？

答：鐵碳合金相圖是研究鐵碳合金最根本的工具，是研究碳鋼和鑄鐵成分、溫度、組織及性能之間關(guān)系

的理論根底，是制定熱加工、熱處理、冶煉和鑄造工藝的依據(jù)。

王、計(jì)算題

1.二塊鋼樣，退火后經(jīng)顯微組織分析，其組織組成物的相對(duì)含量如下：

第一塊：珠光體占40樂(lè)鐵素體60席。

第二塊：珠光體占95%,二次滲碳體占5%。

試問(wèn)它們的含碳量約為多少？(鐵素體含碳量可忽略不計(jì))

解：:鐵素體含碳量忽略不計(jì).??第一塊：C%=P面枳％X0.77與=QrX0.77爐0.3居

第二塊：C%=QPX0.77%+%皿X2.11%=0.84%

2.鐵素體的。b=180-230MPa,8=30%-50%,HB=50-80；珠光體的。b=770MPa,8=20%-35%,HB=180；,

試計(jì)算45鋼的硬度,抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率。

解：由可得45鋼中Qp=58.4%,Qa=41.6%

o混=oa-Qa+。B?QB

.?.45^fi9ob=ob(F)XQa+QpXob(P)=230X41.6%+770X58.4%=545.36MPa

6=6FXQa+QPx8p=0.5X41.6%+0.35X58.4%=41.24%

HB=HB(F)XQa+QPXHB(p)=80X41.6%+180X58.4%=138.4

3.室溫下45鋼(含碳量0.45%)中鐵素體和珠光體的相對(duì)重量百分比。

解:由杠桿定理有Qp=)/(0.77-0.0008)X100%=58.4%

那么Qa=100%-58.4%=41.6%

4.某鍋爐鋼板，圖紙要求用20制制作。顯微組織觀察發(fā)現(xiàn)，組織中珠光體的量占30%,問(wèn)鋼板是否符合

圖紙要求。(2()鋼含碳量范圍為().17-0.23%)

解：由可求的C/=QpXO.77臟23舟

又???20鋼含碳量范圍為0.17-0.23%

???鋼板符合圖紙要求

5.用Pb-Sb合金制造軸瓦，要求其組織在共晶體上分布有10%Sb作硬質(zhì)點(diǎn)，試求該合金的成分和硬度，

(Pb-Sb合金相圖如下所示，純Pb的硬度為HB=3,純Sb的硬度為HB=30)。

Sb,%->

Pb-Sb合金相圖

第5章鋼的熱處理

一、選擇題

1.加熱是鋼進(jìn)行熱處理的第一步，其目的是使鋼獲得(B)。

A,均勻的基體組織B.均勻的A體組織C.均勻的P體組織D.均勻的M體組織

2.以下溫度屬于鋼的高、中、低溫回火溫度范圍的分別為(A)(1))(B)。

A.500℃B.200rC.400℃D.350c3.碳鋼的淬火工藝是將其工件加熱到一定溫度，保溫一段時(shí)間,

然后采用的冷卻方式是(D)。

A.隨爐冷卻B.在風(fēng)中冷卻C.在空氣中冷卻D.在水中冷卻

4.正火是將工件加熱到一定溫度，保溫一段時(shí)間，然后采用的冷卻方式是(C)。

A.隨爐冷卻B.在油中冷卻C.在空氣中冷卻D.在水中冷卻

5.完全退火主要用于(A)。

A.亞共析鋼B.共析鋼C.過(guò)共析鋼D.所有鋼種

6.共析鋼在奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變產(chǎn)物中，不可能出現(xiàn)的組織是(C)。

A.PB.SC.BD.M

7.退火是將工件加熱到一定溫度，保溫一段時(shí)間，然后采用的冷卻方式是(A)。

A.隨爐冷卻B.在油中冷卻C.在空氣中冷卻D.在水中冷卻

二、是非題

1.完全退火是將工件加熱到Acm以上30?50℃,保溫一定的時(shí)間后，隨爐緩慢冷卻的一種熱處理工藝。

2.合金元素溶于奧氏體后，均能增加過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性。X

3.滲氮處理是將活性氮原子滲入工件表層，然后再進(jìn)行淬火和低溫回火的?種熱處理方法。X

4.馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)的位置主要與鋼的化學(xué)成分有關(guān)，而與冷卻速度無(wú)關(guān)。X

三、填空題

1.共析鋼中奧氏體形成的四個(gè)階段是：（奧氏體晶核形成），（奧氏體晶核長(zhǎng)大），剩余Fc3c溶解，

奧氏體均勻化。

2.化學(xué)熱處理的根本過(guò)程，均由以下三個(gè)階段組成，即〔介質(zhì)分解），（工件外表的吸收），活性原子

繼續(xù)向工件內(nèi)部擴(kuò)散。

3.馬氏體是碳在（a-Fe）中的（過(guò)飽和溶液）組織。

4.在鋼的熱處理中，奧氏體的形成過(guò)程是由（加熱）和（保溫）兩個(gè)根本過(guò)程來(lái)完成的。

5.鋼的中溫回火的溫度范圍在（350?500C）,I口I火后的組織為（回火托氏體）。

6.鋼的低溫回火的溫度范圍在（150?250℃）,回火后的紐織為（回火馬氏體）。

7.在鋼的回火時(shí)，隨著回火溫度的升高，淬火鋼的組織轉(zhuǎn)變可以歸納為以卜.四個(gè)階段：馬氏體的分解，

剩余奧氏體的轉(zhuǎn)變，（鐵素體中析出Fe3c）,（鐵素體多邊形化）。

8.鋼的高溫回火的溫度范圍在（500?650℃）,回火后的組織為（回火索氏體）。

9.常見(jiàn)鋼的退火種類(lèi)有：完全退火，（等溫退火）和（球化退火）。

10.根據(jù)共析鋼的C曲線(xiàn)，過(guò)冷奧氏體在A1線(xiàn)以下轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物類(lèi)型有（P型組織），（S型組織）和馬

氏體型組織。

11.材料在一定的淬火劑中能被淬透的（淬硬層深度越大）越大，表示（淬透性）越好。

四、改正題

1.臨界冷卻速度是指過(guò)冷奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變的最快的冷卻速度,聶?2.彈簧經(jīng)淬火和中溫回火后的

組織是回火索氏體。回火托氏體

3.低碳鋼和某些低碳合金鋼，經(jīng)球化退火后能適當(dāng)提高硬度，改善切削加工。降低4.完全退火主要

應(yīng)用于過(guò)共析鋼,亞共析鋼5.去應(yīng)力退火是將工件加熱到Ac3線(xiàn)以上J保溫后緩慢地冷卻下來(lái)地?zé)?/p>

處理工藝。30?50℃

6.減低硬度的球化退火主要適用于亞共析鋼。共析鋼和過(guò)共析鋼

7.在生產(chǎn)中，習(xí)慣把淬火和高溫回火相結(jié)合的熱處理方法稱(chēng)為預(yù)備型處理.調(diào)制處理

8.除鉆之外，其它合金元素溶于奧氏體后，均能增加過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性，使C曲線(xiàn)左移。右移9.馬

氏體硬度主要取決于馬氏體中的合金含量。含碳量10.晶粒度是用來(lái)表示晶?？沙惺茏罡邷囟鹊囊环N尺

度。

11.鋼的熱處理后的最終性能，主要取決于該鋼的化學(xué)成分。紐織結(jié)構(gòu)

12.鋼的熱處理是通過(guò)加熱，保溫和冷卻，以改變鋼的形狀，尺寸,從而改善鋼的性能的一種工藝方法。

組織結(jié)構(gòu)

13.熱處理的加熱，其目的是使鋼件獲得表層和心部溫度均勻一致。奧氏體成分14.過(guò)共析鋼完全退火

后能消除網(wǎng)狀滲碳體。球化退火15.淬火鋼隨著“回火溫度的升高,鋼的硬度值顯著降低,這種現(xiàn)象稱(chēng)

為回火脆性。

某些范圍內(nèi)沖擊韌性

16.調(diào)質(zhì)鋼經(jīng)淬火和高溫回火后的組織是回火馬氏體。回火索氏體17.馬氏體轉(zhuǎn)變的Ms和Mf溫度線(xiàn)，隨

奧氏體含碳量增加而上為:。

王、簡(jiǎn)答題

1.指出以下工件正火的主要作用及正火后的組織。

（1）20CrMnTi制造傳動(dòng)齒輪（2）T12鋼制造銃刀

答：⑴調(diào)整硬度，便于切削加工；細(xì)化晶粒，為淬火作準(zhǔn)備；消除剩余內(nèi)應(yīng)力。正火后組織為F和S.

⑵正火是為了消除網(wǎng)狀二次滲碳體，為球化退火做組織準(zhǔn)備，司時(shí)正火可增加珠光體量并細(xì)化晶粒，提

高強(qiáng)度、硬度和塑性，并作為最終熱處理。正火后組織為索氏體。

2.用45鋼制造主軸，其加工工藝的路線(xiàn)為：下料一一鍛造一一退火一一粗加工一一調(diào)質(zhì)處理

試問(wèn)：（1）調(diào)質(zhì)處理的作用。（2）調(diào)質(zhì)處理加熱溫度范圍。

答：⑴調(diào)制處理可以使材料具有良好的綜合力學(xué)性能，在保持較高強(qiáng)度的同時(shí)，具有良好的塑性和韌性。

⑵500?650c

3.熱處理的目是什么？有哪些根本類(lèi)型？

答：目的是改變鋼的組織結(jié)構(gòu)，從而獲得所需要的性能。

根據(jù)加熱、冷卻方式及鋼組織性能變化特點(diǎn)的不同，可分為下面幾類(lèi)：

⑴普通熱處理。退火、正火、淬火和回火。

⑵外表熱處理。外表淬火和化學(xué)熱處理。

⑶其他熱處理。真空熱處理、形變熱處理、控制氣氛熱處理、激光熱處理等。

根據(jù)零件生產(chǎn)過(guò)程中所處的位置和作用，又可分為預(yù)備熱處理與最終熱處理。

4.簡(jiǎn)述過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變組織的名稱(chēng)及其性能。

答：隨過(guò)冷度不同，過(guò)冷奧氏體將發(fā)生3種類(lèi)型轉(zhuǎn)變，即珠光體轉(zhuǎn)變、貝氏體轉(zhuǎn)變和馬氏體轉(zhuǎn)變。⑴珠

光體轉(zhuǎn)變根據(jù)片層厚薄不同可細(xì)分為珠光體、索氏體和托氏體。片間距越小，鋼的強(qiáng)度、硬度越高，同

時(shí)塑性和韌性略有改善。

⑵貝氏體轉(zhuǎn)變根據(jù)組織形態(tài)不同，分為上貝氏體和下貝氏體。上貝氏體強(qiáng)度與塑性都較低，而下貝氏體

除了強(qiáng)度和硬度較高外，塑性、韌性也較好，即具有良好的綜合力學(xué)性能。

⑶馬氏體根據(jù)組織形態(tài)可分為板條狀和針狀兩大類(lèi)，高硬度是馬氏體性能的主要特點(diǎn)，含碳量增加硬度

也提嬴

5.氮化處理與滲碳處理相比有哪些特點(diǎn)。

答：與滲碳相比，滲氮的特點(diǎn)是：

①滲氮件外表硬度高（1000?2000HV）,耐磨性高，具有高的熱硬性。

②滲氮件疲勞硬度高。

③滲氮件變形小。

④滲氮件耐蝕性好。6.什么叫退火？其主要H的是什么？

答：將鋼加熱至適當(dāng)溫度保溫，然后緩慢冷卻（爐冷）的熱處理工藝叫做退火。

其主要目的有：①調(diào)整硬度，便于切削加工；②消除剩余內(nèi)應(yīng)力，防止在后續(xù)加工或熱處理中發(fā)生變形

或開(kāi)裂；③細(xì)化晶粒，提高力學(xué)性能，或未最終熱處理作組織準(zhǔn)備。

7.什么叫回火？淬火鋼為什么要進(jìn)行回火處理？

答：回火是將淬火鋼加熱到A1以下某溫度保溫后再冷卻的熱處理工藝。

為防止淬火件在放置過(guò)程中發(fā)生變形或開(kāi)裂，鋼件經(jīng)淬火后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行回火。

8.什么叫淬火？其主要目的是什么？

答：淬火是將鋼加熱到臨界點(diǎn)以上，保溫后以大于片的速度冷卻，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的熱處理工

藝。

其目的就是為了獲得馬氏體，提高鋼的力學(xué)性能。

9.淬火鋼采用低溫或高溫回火各獲得什么組織？其主要應(yīng)用在什么場(chǎng)合？

答：獲得回火馬氏體或回火索氏體。低溫回火主要用于處理各種工具、模具、軸承及經(jīng)滲碳和外表淬火

的工件；高溫回火可用于各種重要結(jié)構(gòu)件如連桿、軸、齒輪等的處理，也可作為某些要求較高的精密零

件、量具等的預(yù)備熱處理。10.指出過(guò)共析鋼淬火加熱溫度的范圍，并說(shuō)明其理由。

答：溫度范圍是Ac】+（30-60）-Co過(guò)共析鋼由于退火前經(jīng)過(guò)球化退火，因此淬火后組織為細(xì)馬氏體加

顆粒狀滲碳體和少量剩余奧氏體。分散分布的顆粒狀滲碳體對(duì)提高鋼的硬度和耐磨性有利。如果將過(guò)共

析鋼加熱到Acm以上，那么由于奧氏體晶粒粗大、含碳量提高，使淬火后馬氏體晶粒也粗大，且剩余

奧氏體量增多，這使鋼的硬度、耐磨性下降，脆性和變形開(kāi)裂傾向增加。11.球化退火的目的是什么？

主要應(yīng)用在什么場(chǎng)合？

答：球化退火的目的在于降低硬度，改善切削加工性能，并為后續(xù)熱處理作組織準(zhǔn)備。

主要用于共析鋼和過(guò)共析鋼。12.用10鋼制作一要求耐磨的小軸（直徑為20mm）,其工藝路線(xiàn)為:下料-一

鍛造--正火-一機(jī)加工---滲碳--淬火--低溫回火-一磨加工。說(shuō)明各熱處理工序的目的及使用狀態(tài)下

的組織。

答：正火是為了調(diào)整工件硬度，便于切削加工，同時(shí)可以細(xì)化晶粒，為淬火作準(zhǔn)備，還可以消除剩余內(nèi)

應(yīng)力；

滲碳可以提高工件外表硬度、耐磨性及疲勞強(qiáng)度，同時(shí)可以保持心部良好的韌性和塑性；

淬火是為了提高鋼的力學(xué)性能；

低溫回火那么可以保持淬火后高硬度、高耐磨性的同時(shí)，降低內(nèi)應(yīng)力，提高韌性。

第6章工業(yè)用鋼

一、選擇題

1.欲要提高18—8型鋁銀不銹鋼的強(qiáng)度，主要是通過(guò)（B）。

A.時(shí)效強(qiáng)化方法B.固溶強(qiáng)化方法C.冷加工硬化方法D.馬氏體強(qiáng)化方法

2.20Cr\InTi鋼根據(jù)其組織和機(jī)械性能，在工業(yè)上主要作為一種（A）使用。

A.合金滲碳鋼B.合金彈簧鋼C.合金調(diào)質(zhì)鋼D.滾動(dòng)軸承鋼

3.大多數(shù)合金元素均在不同程度上有細(xì)化晶粒的作用，其中細(xì)化晶粒作用最為顯著的有（C）。

A.Mn,PB.Mn.TiC.Ti,VI）.V,P

4.除（A）元素外，其它合金元素溶于奧氏體后，均能增加過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性。

A.CoB.CrC.MnD.Ti

5.優(yōu)質(zhì)鋼的含硫量應(yīng)控制在以下（C）范圍內(nèi)。

A.0.06%?0.05%B.0.05%?0.035%C.0.035%?0.02%D.0.02%?0.015%

6.優(yōu)質(zhì)鋼的含磷量應(yīng)控制在以下［C）范圍內(nèi)。

A.0.055%?0.045%B.0.045%?0.035%C.0.035%~0.03%D.0.03%?0.02%

二、是非題

1.合金元素均在不同程度上有細(xì)化晶粒的作用。X

2.優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)用兩位數(shù)字來(lái)表示，如45鋼，該數(shù)字表示鋼的1/10最低抗拉強(qiáng)度值。X

3.碳素工具鋼的牌號(hào)，如T8,T12,該數(shù)字表示鋼的最低沖擊初性值。X

4.鋼中的含硫量增加，其鋼的熱脆性增加。J5.鋼中的含磷最增加，其鋼的熱脆性增加。X

三、填空題

1.高速工具鋼經(jīng)高溫淬火加屢次回火后，具有很高的（強(qiáng)度、硬度）和較好的（塑性、韌性）。

2.不銹鋼按其金相顯微組織不同，常用的有以下三類(lèi)：（馬氏體不銹鋼），（鐵素體不銹鋼），奧氏體型

不銹鋼。

四、改正題

I.高缽鋼加熱到1000-1ioor,淬火后可獲得單相馬氏體組織。過(guò)飽和單相奧氏體

2.lCH8Ni9鋼是一種馬氏體不銹鋼。奧氏體

3.5CrWM。鋼是合金結(jié)構(gòu)鋼，熱鍛模鋼

4.40Cr鋼是合金滲碳鋼。調(diào)質(zhì)鋼

5.20CrMnTi鋼是合金調(diào)質(zhì)鋼,滲碳鋼

6.GCrl5是專(zhuān)用的合金工具鋼。滾動(dòng)軸承鋼

7.ICrl3鋼是奧氏體不銹鋼。馬氏體

8Z18cMV鋼是不銹鋼。高速工具鋼

王、簡(jiǎn)答題

1.指出以下牌號(hào)是哪種鋼？其含碳量約多少？

20、9siCr、40Cr.5CrMnMo

牌號(hào)類(lèi)型含碳量

20碳素結(jié)構(gòu)鋼0.2%

9siCr合金工具鋼0.9%

40Cr低淬性調(diào)質(zhì)鋼0.4%

5CrMnMo模具鋼0.5%

2.試說(shuō)明以下合金鋼的名稱(chēng)及其主要用途。

WI8Cr4\\5CrNiMn

牌號(hào)名稱(chēng)用途

W18Cr4V高速工具鋼用于制造高速切削工具

5CrNiMo熱鍛模鋼用于大型熱鍛模

3.指出以下牌號(hào)是哪類(lèi)鋼？其含碳量約多少？

T9A、GCrl5>30、20Cr

牌號(hào)類(lèi)型含碳量

T9A高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼0.9%

GCrl5滾動(dòng)軸承鋼0.95?1.05%

30碳素結(jié)構(gòu)鋼0.3%

20Cr滲碳鋼0.2%

4.合金元素在鋼中主要作用有咖些?

1、對(duì)鋼中根本相的影響：

A、溶于鐵素體，起固化作用（Si、Mn的固溶強(qiáng)化效果最明顯）

B、形成碳化物（合金元素與碳的親和力從小到大的順序?yàn)?Zr、Ti、Nb、V、W、Mo、Cr,Mn、Fe）。

2、對(duì)鐵碳相圖的影響：

A、對(duì)奧氏體相區(qū)的影響（擴(kuò)大奧氏體相區(qū)的元素：Ni、C