工程材料試題答案

1、工程材料試題答案 一、 （15分）名詞解釋（每小題3分）1. 過冷度 2.正火 3.奧氏體 4.熱加工 5.調質處理答案：1.過冷度 理論結晶溫度與實際結晶溫度之差2. 正火 將鋼件加熱到Ac3或Accm以上30-50，保溫適當時間后在靜止的空氣中冷卻的熱處理工藝，稱為正火。3. 奧氏體 碳固溶于-Fe中形成的間隙固溶體稱為奧氏體，用或A表示。4. 熱加工 高于再結晶溫度的塑性變形。5. 調質處理 將淬火加高溫回火相結合的熱處理稱為調質處理。對于上述名詞解釋,如學生用自己的語言回答,考慮其對概念或名詞含義理解程度酌情給分。二、 利用鐵碳相圖回答下列問題（15分）（1） 寫出Fe-Fe3C相圖上

2、-區(qū)的組織組成物，標明A，E，C，S，P，K各點的含碳量。區(qū)：_F+P_ 區(qū)：_P_區(qū)： P+Fe3C_區(qū)：P+ Fe3C+Ld 區(qū)：_ Ld_區(qū)：_Fe3C+LdA點：_0_ E點：_2.14%_ C點：_4.3%_S點：_0.8%_ P點：_0.02%_ K點：_6.69%_ （2） 計算室溫下含碳0.6%的鋼中珠光體和鐵素體各占多少？（3） 說明含碳量1.0%的鋼比含碳量為0.5%的鋼的硬度高。答：(1) 空格中斜體部分為答案。（6分，每空格0.5分）（2）（5分）由杠桿定律得：室溫下含碳0.6%的鋼中珠光體為：（0.6-0.02）/（0.8-0.02）*100%=74.4室溫下含碳0.

3、6%的鋼中鐵素體為：100%-74.4%=25.6%（3）含碳量1.0%的鋼中含有硬度高的滲碳體，而含碳量為0.5%的含有較硬度較低的鐵素體，故含碳量1.0%的鋼比含碳量為0.5%的鋼的硬度高。（4分）三、簡答（24分）（每小題4分）1.在鑄造生產中，采用哪些措施獲得細晶粒組織？2.說明實際金屬晶體缺陷種類及特征。 3.石墨的形態(tài)對鑄鐵都有哪些影響？4.常見的熱處理方法有哪些？5.什么是鋁合金的固溶處理和時效處理。6.回火的目的是什么，常用的回火操作有哪幾種？ 答案：1.在鑄造生產中，采用哪些措施獲得細晶粒組織？答：(1) 增加過冷度（2）進行變質處理 (3) 附加振動2.說明實際金屬晶體缺陷

4、種類及特征。答：根據(jù)晶體缺陷的幾何尺寸大小可分為三類：點缺陷，線缺陷，面缺陷。點缺陷的主要類型有空位和間隙原子。晶體中的線缺陷就是位錯。面缺陷包括晶界、亞晶界和孿晶界。3.簡述石墨形態(tài)對鑄鐵的影響？答：根據(jù)鑄鐵中石墨形態(tài),鑄鐵可分為: (1)灰鑄鐵它是以片狀石墨形式存在。(2)球墨鑄鐵它是鐵液經(jīng)過球化處理,使石墨呈球狀的鑄鐵。(3)可鍛鑄鐵它是白口鑄鐵通過可鍛化退火,使石墨呈團絮狀的鑄鐵灰鑄鐵的抗拉強度和塑性就越低。球墨鑄鐵中石墨呈球狀使球墨鑄鐵的抗拉強度、塑性和韌性、疲勞強度不僅高于其它鑄鐵,而且可以與相應組織的鑄鋼相比。可鍛鑄鐵的石墨呈團絮狀，因此它不但比普通灰鑄鐵具有較高強度，而且有較高

5、的塑性和韌性。4.常見的熱處理方法有哪些？答：退火、正火、淬火、回火、表面熱處理、化學熱處理。5.什么是鋁合金的固溶處理和時效處理。答：當鋁合金加熱到相區(qū),保溫后在水中快冷,其強度和硬度并沒有明顯升高,而塑性卻得到改善,這種熱處理稱為固溶處理。固溶處理后鋁合金的強度和硬度隨時間而發(fā)生顯著提高的現(xiàn)象,稱為時效處理。6.回火的目的是什么，常用的回火操作有哪幾種？答：回火的目的：1 獲得工件所需的組織。2 穩(wěn)定尺寸。3消除淬火內應力?；鼗鸬姆N類：低溫回火；中溫回火；高溫回火對于上述簡答,如學生用自己的語言回答,考慮其對含義理解程度酌情給分。四、指出下列金屬材料的類別（12分） （每空格0.5分）(1

6、)H68黃銅(2)W18Cr4V 高速鋼(3)Q235-A.F普通碳鋼(4)1Cr18Ni9Ti不銹鋼(5)GCr15滾動軸承鋼(6)QT600-02球墨鑄鐵(7)45優(yōu)質碳素結構鋼(8)HT200灰口鑄鐵(9)55Si2Mn合金彈簧鋼(10)KTH350-06可鍛鑄鐵(11)T10A優(yōu)質碳素工具鋼(12)40Cr合金調質鋼(13)20優(yōu)質碳素結構鋼(14)ChSnSb11-6軸承合金(15)Q235C普通碳鋼(16)QSn4-3錫青銅(17)QAl7鋁青銅(17)08優(yōu)質碳素結構鋼(19)T12碳素工具鋼(20)Y30易切削鋼(21)HT150灰口鑄鐵(22)35優(yōu)質碳素結構鋼(23)16M

7、n低合金結構鋼(24)20Cr合金滲碳鋼答案：表格中斜體部分為答案, 上述填空如果按大類回答酌情給分。五、綜合應用題（14分）（每小題7分）(1) 某機床主軸選用45鋼鍛造毛坯,要求有良好的綜合機械性能且軸徑部分要耐磨(HRC 50-55),試為其編寫簡明的工藝路線，并說明各熱處理工序的作用。(2) 一批45鋼小軸因組織不均勻，需采用退火處理。擬采用以下幾種退火工藝： 緩慢加熱至700，經(jīng)長時間保溫后隨爐冷至室溫； 緩慢加熱至840，經(jīng)長時間保溫后隨爐冷至室溫； 緩慢加熱至1100，經(jīng)長時間保溫后隨爐冷至室溫； 試說明上述三種工藝會導致小軸組織發(fā)生何變化？若要得到大小均勻的細小晶粒，選何種工藝最合適？答案：(1) 主軸的工藝路線：下料鍛造正火粗加工調質半精、精加工表面淬火、低溫回火精加工。正火處理是為了得到合適的硬度，以便機械加工，同時為調質處理做好組織準備。調質處理是為了使主軸得到高的綜合機械性能和疲勞強度，為了更好地發(fā)揮調質效果，將它安排在粗加工后進行。表面淬火是為了使軸徑部分得到所需硬度，以保證裝配精度和不易磨損。(2) 緩慢加熱至700，經(jīng)長時間保溫后隨爐冷至室溫，小軸的組織無變化。 緩慢加熱至840，經(jīng)長時間保溫