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文檔簡介

1、工程材料試題一、名詞解釋題(每題3分,共30分)1、金屬化合物;與組成元素晶體結(jié)構(gòu)均不相同的固相2、固溶強(qiáng)化;隨溶質(zhì)含量增加,固溶體的強(qiáng)度、硬度提高,塑性、韌性下降的現(xiàn)象。3、 鐵素體;碳在a-Fe中的固溶體4、加工硬化;隨冷塑性變形量增加,金屬的強(qiáng)度、硬度提高,塑性、韌性下降的現(xiàn)象。5、球化退火;將工件加熱到Ac1以上3050攝氏度保溫一定時(shí)間后隨爐緩慢冷卻至600攝氏度后出爐空冷。6、金屬鍵; 金屬離子與自由電子之間的較強(qiáng)作用就叫做金屬鍵。7、再結(jié)晶;冷變形組織在加熱時(shí)重新徹底改組的過程.8、枝晶偏析;在一個(gè)枝晶范圍內(nèi)或一個(gè)晶粒范圍內(nèi)成分不均勻的現(xiàn)象。 9、正火;是將工件加熱至Ac3或Ac

2、cm以上3050,保溫一段時(shí)間后,從爐中取出在空氣中冷卻的金屬熱處理工藝。 10、固溶體。合金在固態(tài)時(shí)組元間會(huì)相互溶解,形成一種在某一組元晶格中包含有其他組元的新相,這種新相稱為固溶體二、簡答題(每題8分,共48分)1、金屬結(jié)晶的基本規(guī)律是什么?晶核的形成率和成長率受到哪些因素的影響?P16l 結(jié)晶的基本過程晶核形成與晶核長大結(jié)晶時(shí)的冷卻速度(即過冷度)隨著過冷度的增大,晶核的形成率和成長率都增大,但形成率的增長比成長率的增長快,同時(shí)液體金屬中難熔雜質(zhì)以及振動(dòng)和攪拌的方法也會(huì)增大形核率2、手鋸鋸條、普通螺釘、車床主軸分別用何種碳鋼制造?手鋸鋸條:它要求有較高的硬度和耐磨性,因此用碳素工具鋼制造

3、。如T9,T9A,T10,T10A,T11,T11A普通螺釘:它要保證有一定的機(jī)械性能,用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼制造,如Q195,Q215,Q235車床主軸:它要求有較高的綜合機(jī)械性能,用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,如30,35,40,45,503、金屬經(jīng)冷塑性變形后,組織和性能發(fā)生什么變化?1晶粒沿變形方向拉長,性能趨于各向異性,如縱向的強(qiáng)度和塑性遠(yuǎn)大于橫向等。2晶粒破碎,位錯(cuò)密度增加,產(chǎn)生加工硬化,即隨著變形量的增加,強(qiáng)度和硬度顯著提高,而塑性和韌性下降,3織構(gòu)現(xiàn)象的產(chǎn)生,即隨著變形的發(fā)生不僅金屬中晶粒會(huì)被破碎拉長,而且各晶粒的晶格位向也會(huì)沿著變形的方向同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)果金屬中每個(gè)晶粒的晶格位向趨于大體一

4、致,產(chǎn)生織構(gòu)現(xiàn)象,4冷壓力加工過程中由于材料各部分的變形不均勻或晶粒內(nèi)各部分和各晶粒間的變形不均勻,金屬內(nèi)部會(huì)形成殘余的內(nèi)應(yīng)力,這在一般情況下都是不利的,會(huì)引起零件尺寸不穩(wěn)定。4、固溶體和金屬間化合物在結(jié)構(gòu)和性能上有什么主要差別?在結(jié)構(gòu)上:固溶體的晶體結(jié)構(gòu)與溶劑的結(jié)構(gòu)相同,而金屬間化合物的晶體結(jié)構(gòu)不同于組成它的任一組元,它是以分子式來表示其組成。在性能上:形成固溶體和金屬件化合物都能強(qiáng)化合金,但固溶體的強(qiáng)度,硬度比金屬間化合物低,塑性,韌性比金屬間化合物好,也就是固溶體有更好的綜合機(jī)械性能。5、實(shí)際晶體中的點(diǎn)缺陷,線缺陷和面缺陷對金屬性能有何影響?如果金屬中無晶體缺陷時(shí),通過理論計(jì)算具有極高的

5、強(qiáng)度,隨著晶體中缺陷的增加,金屬的強(qiáng)度迅速下降,當(dāng)缺陷增加到一定值后,金屬的強(qiáng)度又隨晶體缺陷的增加而增加。因此,無論點(diǎn)缺陷,線缺陷和面缺陷都會(huì)造成晶格畸變,從而使晶體強(qiáng)度增加。同時(shí)晶體缺陷的存在還會(huì)增加金屬的電阻,降低金屬的抗腐蝕性能。6、比較退火的狀態(tài)下的45鋼、T8鋼、T12鋼的硬度、強(qiáng)度和塑性的高低,簡述原因。三、綜合分析題(共22分)1、(12分)有兩個(gè)含碳量為1.2%的碳鋼薄試樣,分別加熱到780和860并保溫相同時(shí)間,使之達(dá)到平衡狀態(tài),然后以大于VK的冷卻速度至室溫。試問:(1)哪個(gè)溫度加熱淬火后馬氏體晶粒較粗大?因?yàn)?60攝氏度加熱溫度高,加熱時(shí)形成的奧氏體晶粒粗大,冷卻后得到的

6、馬氏體晶粒叫粗大(2)哪個(gè)溫度加熱淬火后馬氏體含碳量較多?因?yàn)榧訜釡囟?60已經(jīng)超過了Accm,此時(shí)碳化物全部溶于奧氏體中,奧氏體中含碳量增加,而奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變是非擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變,所以冷卻后馬氏體含碳量較多。(3)哪個(gè)溫度加熱淬火后殘余奧氏體較多?因?yàn)榧訜釡囟?60已經(jīng)超過了Accm,此時(shí)碳化物全部溶于奧氏體中,使奧氏體中含碳量增加,降低鋼的Ms和Mf點(diǎn),卒火后殘余奧氏體增多。(4)哪個(gè)溫度加熱淬火后未溶碳化物較少?因?yàn)榧訜釡囟?60已經(jīng)超過了Accm,此時(shí)碳化物全部溶于奧氏體中,因?yàn)榧訜嶙浠鸷笪慈芴蓟镙^少(5)你認(rèn)為哪個(gè)溫度加熱淬火后合適?為什么?780加熱卒火后合適。因?yàn)楹剂繛?.2%的碳鋼屬于過共析鋼,過共析碳鋼卒火加熱溫度Ac1+(30_50攝氏度),而780在這個(gè)溫度范圍內(nèi),這時(shí)卒火后的組織為均勻而細(xì)小的馬氏體和顆粒狀滲碳體及殘余奧氏體的混合組織,使鋼具有高的強(qiáng)度,硬度和耐磨性,而且也具有較高的韌性。2、(10分)說明45鋼試樣(10mm)經(jīng)下列溫度加熱、保溫并在水中冷卻得到的室溫組織:700,760,840,1100。700:因?yàn)樗鼪]有達(dá)到相變溫度,因此沒有發(fā)生相變,組織為鐵素體和珠光體。760:它的加熱溫度在Ac1_Ac3之間,因此組織為鐵素體

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