工程材料学学期期末考试试题A及详解答案重点文档格式.docx
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、和
6.
金属塑性变形的基本方式有
两种。
7.
冷变形金属经重新加热时,根据组织与性能的变化,大体可以分为别
和.
三个阶段。
11.45钢调质和正火两种热处理工艺所得到的组织分别为
而淬硬性好的钢是.
12.20CrMnTi钢和T10钢淬火后比较,淬透性好的钢是.
用是.
1分,共10分)
判断题:
(在题后括号内将正确的划2,错误的划X。
每小题
2.
3.
固溶体的晶体结构与组成它的溶剂元素的晶体结构相同。
晶体缺陷使晶格产生畸变,所以缺陷越多对材料的性能危害越大。
由液体冷却凝固成固体的过程都是结晶过程。
杠杆定律只适用于两相区。
移。
8.热加工与冷加工的主要区别在于是否对变形金属加热。
9.过共析钢为消除网状渗碳体应进行正火处理。
10.可锻铸铁能够进行锻造。
四、简答题(每小题5分,共20分)
行拉伸试验时,滑移将沿以上的哪个晶面及晶向进行?
金属晶体中,原子排列最紧密的晶面间的距离最小,结合力大,所以这些晶面间难以发生滑
2.为什么钳工锯T10,T12等钢料时比锯10,20钢费力,锯条容易磨钝?
五、
八、
3.奥氏体不锈钢的晶间腐蚀是怎样产生的?
如何防止?
4.低碳钢渗碳表面化学热处理的温度范围是多少?
温度选择的主要理由是什么?
请用直线将下列材料牌号与典型应用零件及热处理工艺连接起来。
(每小题2分,共10分)
材料牌号
应用零件
热处理工艺
HT250
弹簧
调质+氮化
Cr12MoV
飞机起落架
固溶+时效
7A04(LC9)
机车曲轴
自然时效(退火)
65Mn
冷冲模
淬火+中温回火
38CrMoAI
机床床身
淬火+低温回火
某工厂仓库积压了许多退火状态的碳钢,由于钢材混杂,不知道钢的化学成分,现找出其
中一根,经金相分析后,发现其组织为珠光体+铁素体,其中铁素体占80%,回答以下
问题:
(每小题4分,共12分)
求该钢的含碳量:
汁算该钢组织中各相组分的相对百分含址;
画出其组织示意图,并于图中标出各组织组分的名称。
七、车床主轴要求轴颈部位的硬度为56~58HRC,其余地方的硬度为20~24HRC,制订的
机加工T轴颈表面淬火T低温回火T磨削。
请说明:
(每小题2分,共10分)
正火的目的及其大致工艺;
表面淬火的目的及大致处理工艺;
低温回火的目的及大致工艺;
八.将ffimm勺T8钢(共析钢)加热至760C并保温足够时间,问采用什么样的冷却工艺可得到如下组织:
珠光体,索氏体,下贝氏体,马氏体+少量残余奥氏体;
在C曲线上画出工
艺曲线示意图。
(每小题2分,共8分)
参考答案及评分标准
(每小题2分,共10分)珠光体:
铁素体和渗碳体成片层相间的机械混合物。
过冷度:
金属的实际结晶温度低于其理论结晶温度,理论结晶温度与实际结晶温度的差值称为
过冷度。
合金:
通过熔炼,烧结或其它方法,将一种金属元素同一种或几种其它元素结合在一起所形成
的具有金属特性的新物质,称为合金。
本质晶粒度:
在规定的加热条件下,奥氏体晶粒长大的倾向性。
调质处理:
淬火后的高温回火。
二、填空题:
固溶强化,弥散强化,细晶强化,形变强化。
滑移,孪生。
共晶转变,共析转变。
奥氏体,铁素体,渗碳体,液体。
10.硅(Si),锰(Mn);
磷(P),硫(S)。
11.回火索氏体(或S回),索氏体(或S)。
12.20CrMnT,T10。
13.强化铁素体;
提高淬透性。
14.灰口铸铁;
最低抗拉强度300MPa,砾光体页第2页
15.硬铝合金,a+P型钛合金三、判断题:
(每小题1分,共10分)1.X,2.V,3.X,4.X,5.V,6.X,7.V,8.X,9.V,10.X。
1.
纯铁在室温下为体心立方晶体结构,滑移系为{110}XV111>,所以应该沿上述(011)晶
面的[1~1]晶向滑移。
(1分,可不答理由)。
晶面、晶向标注各1分。
2.答:
T10,T12属于碳素工具钢,含碳量为1.0%,1.2%,因而钢中渗碳体含量高,钢的硬度较高;
而10,20钢为优质碳素结构钢,属于低碳钢,钢的硬度较低,因此钳工锯
T10,T12等钢料时比锯10,20钢费力,锯条容易磨钝。
3.奥氏体不锈钢在约600oC工作时,从A体晶界析出Cr23C3碳化物,造成晶界附近基
体贫铬,当贫铬区含铬量低于12%寸,电位显著下降,造成晶间腐蚀。
使钢
的强度和塑性急剧下降。
(3分)
防止晶间腐蚀的方法:
1)降低钢的含碳量,以尽可能少的形成Cr23C6o(1分)
2)在钢中加入强碳化物形成元素钛、铌,使钢中的碳优先形成TiC或NbC而不形成Cr23C6o
(1分)
4.①低碳钢渗碳处理的温度在900~950C(或Ac3以上50~80C)o(2分)
2选择的主要理由是应在单相丫区,因为丫的碳的溶解度大,而a相的碳的溶解度最大仅
(2分);
但温度也不能太高,否者易
0.0218o因此只有在单相丫区才能获得较高的表面碳浓度
形成粗大的奥氏体晶粒而降低力学性能(1分)。
六、解答:
1
0.77%,因此:
.根据珠光体含量求出该碳钢室温下的含碳量:
室温下铁素体的含碳量可忽略不计,而珠光体的含碳量为
含碳量C=0.77%X20%=0.154%
②.该碳钢室温下的相组成为F+Fe3C
F=(6.69-0.154)/6.69=97.7%
Fe3C=1-F=2.3%
珠光体CP)
專hWJ
七、(每小题2分,共10分)①.45钢(或其它中碳合金钢);
②.目的是为了获得主轴整体所要求的硬度20~24HRC及其他机械性能,并便于加工(1
分);
工艺是:
加热到850r左右保温,然后空冷。
(1分)
3.目的是为了获得轴颈部56~58HRC的硬度要求(1分);
工艺是采用高频感应加热至830r左右,然后迅速在水中冷却(1分)。
4.目的是降低淬火后工件的残余应力(1分);
工艺是在170~200r加热并保温(1分)。
④.轴颈部为回火马氏体(1分),其余地方为珠光体或索氏体(1分)。
八、(每小题2分,共8分)答:
(1)珠光体:
冷却至A1线~650r范围内等温或连续冷却下来得到珠光体组织。
索氏体:
冷却至650〜600r温度范围内等温或连续冷却下来得到索光体组织。
下贝氏体:
冷却至35or〜MS温度范围内等温冷却下来得到下贝氏体组织。
马氏体+少量残余奥氏体:
以大于获得马氏体组织的最小冷却速度连续冷却获得马
氏体+少量残余奥氏体。
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