2007年本科工程材料試題

1、2007年本科工程材料試題標(biāo)準(zhǔn)答案、分析題（分析下列材料強(qiáng)化方法的主要機(jī)理）（25分）1、細(xì)晶強(qiáng)化：金屬組織中晶界大量增加2、彌散強(qiáng)化：金屬組織中第二相細(xì)小均勻分布3、固溶強(qiáng)化：固溶體的晶格畸變4、二次硬化：包括二次淬火（過冷奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體）和二次相析出（過冷奧氏體和馬 氏體中析出彌散碳化物）使得材料回火后硬度提高。5、加工硬化：位錯(cuò)數(shù)量急劇增加使得材料強(qiáng)度硬度提高、填空題（25分）1、 馬氏體是碳在 aFe過飽和固溶體，其形態(tài)主要有板條狀、針片 。 其中，針片狀馬氏體硬度高、塑性差。2、 W18Cr4V鋼的淬火加熱溫度為 1270 1280C ,回火加熱溫度為 560C ,回火次數(shù)3_二

2、W的主要作用 提高紅硬性 ，Cr的主要作用提高淬透性，V的主要作用提高硬度和韌性。3、 材料選擇的三個(gè)主要原則使用性原則，工藝性原則，經(jīng)濟(jì)性原則。4、合金結(jié)構(gòu)鋼與碳素結(jié)構(gòu)鋼相比，其突出優(yōu)點(diǎn)是淬透性好，強(qiáng)度高 。5、在工程圖學(xué)中，零件的力學(xué)性能通常用硬度表示。HBS測量范圍是W 450HBS , HBW測量范圍是W 650HBW , HRC測量范圍是 20 67HRC。6、共析鋼淬火形成 M+A'后，在低溫、中溫、高溫回火后的產(chǎn)物分別為回火馬氏體，回火托氏體 ,回火索氏體 。7鋼在淬火時(shí)，鋼的淬硬性取決于 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù) ：轉(zhuǎn)鋼的淬誘性取決干合金元素的含量。8. 45鋼正火后滲碳體呈片狀，

3、調(diào)質(zhì)處理后滲碳體呈衛(wèi)狀。三、簡答題（10分）由T12材料制成的絲錐，硬度要求為HRC6064。生產(chǎn)中混入了 Q235鋼料，如果按T12 鋼進(jìn)行淬火+低溫回火處理，問其中Q235鋼制成的絲錐的性能能否達(dá)到要求？為什么？不能達(dá)到要求。Q235屬于普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)很低，一般在0、1 0、17%C,按照T12淬火溫度淬火（760 780C）,鋼中只有少量珠光體轉(zhuǎn)變成馬氏體，大量鐵素體未發(fā)生轉(zhuǎn)變。因此淬火后的硬度很低，不能使用。四、下面材料所屬類別，常用熱處理工藝和應(yīng)用實(shí)例（15分）材料排號類別典型熱處理工藝應(yīng)用舉例QT600球墨鑄鐵等溫淬火+高溫回火曲軸，齒輪箱1Cr18Ni9Ti不銹鋼固

4、溶處理耐蝕罐體，爐條5CrMnMo熱作模具鋼淬火+中溫回火熱鍛模熱擠壓模65Mn碳素鋼淬火+中溫回火彈簧發(fā)條GCr15滾動軸承鋼淬火+低溫回火滾珠套圈五、分析題（25分）車床主軸要求軸頸部位硬度為54 58HRC，其余地方為20 25HRC，其加工路線為:下料鍛造一正火機(jī)加工一調(diào)質(zhì)機(jī)加工（精）一軸頸表面淬火 一低溫回火磨加工指出：1、主軸應(yīng)用的材料：45鋼2、正火的目的，去除應(yīng)力，細(xì)化晶粒3、調(diào)質(zhì)目的和大致熱處理工藝獲得回火索氏體，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性良好配合。加熱820 840 C，保溫一段時(shí)間，淬入鹽水中，隨后加熱到600 C回火1 1、5小時(shí)出爐空冷。4、表面淬火目的提高軸頸表面硬

5、度，提高耐磨性。5、低溫回火目的及工藝 消除主軸高頻淬火應(yīng)力和脆性。一般再回火爐中加熱到 150 180C，保溫1 2小時(shí)出爐空冷。2007年本科工程材料試題評分標(biāo)準(zhǔn)、分析題（分析下列材料強(qiáng)化方法的主要機(jī)理）（25分）每題5分1、細(xì)晶強(qiáng)化：金屬組織中晶界大量增加5分2、彌散強(qiáng)化：金屬組織中第二相細(xì)小均勻分布5分3、 固溶強(qiáng)化：固溶體的晶格畸變5分4、二次硬化：包括二次淬火（過冷奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體）和二次相析出（過冷奧氏體和馬氏體中析出彌散碳化物）使得材料回火后硬度提高。5分5、 加工硬化：位錯(cuò)數(shù)量急劇增加使得材料強(qiáng)度硬度提高5分、填空題（25分）每空1分2、馬氏體是碳在 aFe過飽和固溶體，其

6、形態(tài)主要有板條狀、針片 。其中，針片狀馬氏體硬度高、塑性差。2、 W18Cr4V鋼的淬火加熱溫度為 1270 1280C ,回火加熱溫度為 560C ,回火次數(shù)3_二W的主要作用 提高紅硬性 ，Cr的主要作用提高淬透性，V的主要作用提高硬度和韌性。3、 材料選擇的三個(gè)主要原則使用性原則，工藝性原則，經(jīng)濟(jì)性原則。4、合金結(jié)構(gòu)鋼與碳素結(jié)構(gòu)鋼相比，其突出優(yōu)點(diǎn)是淬透性好，強(qiáng)度高 。5、在工程圖學(xué)中，零件的力學(xué)性能通常用硬度表示。HBS測量范圍是W 450HBS , HBW測量范圍是W 650HBW , HRC測量范圍是 20 67HRC。6、共析鋼淬火形成 M+A'后，在低溫、中溫、高溫回火后

7、的產(chǎn)物分別為回火馬氏體，回火托氏體 ,回火索氏體 。7鋼在淬火時(shí)，鋼的淬硬性取決于 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù) ：轉(zhuǎn)鋼的淬誘性取決干合金元素的含量。8. 45鋼正火后滲碳體呈片狀，調(diào)質(zhì)處理后滲碳體呈衛(wèi)狀。三、簡答題（10分）由T12材料制成的絲錐，硬度要求為HRC6064。生產(chǎn)中混入了 Q235鋼料，如果按T12 鋼進(jìn)行淬火+低溫回火處理，問其中Q235鋼制成的絲錐的性能能否達(dá)到要求？為什么？不能達(dá)到要求。5分Q235屬于普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)很低，一般在0、1 0、17%C,按照T12淬火溫度淬火（760 780C）,鋼中只有少量珠光體轉(zhuǎn)變成馬氏體，大量鐵素體未發(fā)生轉(zhuǎn)變。因此淬火后的硬度很低，不能使

8、用。5分四、下面材料所屬類別，常用熱處理工藝和應(yīng)用實(shí)例（15分）每個(gè)1分材料排號類別典型熱處理工藝應(yīng)用舉例QT600球墨鑄鐵等溫淬火+高溫回火曲軸，齒輪箱1Cr18Ni9Ti不銹鋼固溶處理耐蝕罐體，爐條5CrMnMo熱作模具鋼淬火+中溫回火熱鍛模熱擠壓模65Mn碳素鋼淬火+中溫回火彈簧發(fā)條GCr15滾動軸承鋼淬火+低溫回火滾珠套圈五、分析題（25分）車床主軸要求軸頸部位硬度為54 58HRC，其余地方為20 25HRC，其加工路線為：下料一鍛造一正火一機(jī)加工一調(diào)質(zhì)機(jī)加工（精）一軸頸表面淬火 一低溫回火磨加工指出：1、主軸應(yīng)用的材料:45鋼 5分2、正火的目的，去除應(yīng)力，細(xì)化晶粒3、調(diào)質(zhì)目的和大致熱處理工藝獲得回火索氏體，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性良好配合。 加熱820 8