1、（7）简述FeFe3C相图中共晶反应及共析反应，写出反应式，标出反应温度。 精选范本 所示的铁碳合金相图中，试解答下列问题：32 （9）在图 铁碳合金相图2 图3 ）标上各点的符号；（1 ）填上各区域的组成相（写在方括号内）；（2 ）填上各区域的组织组成物（写在圆括号内）3；（ ； ）K（ ）、 、）、C（ 、P（ ）S（ 4（）指出下列各点的含碳量：E（ ） 中填出水平线的温度、反应式、反应产物的名称。5）在表3-1（ 3-1 表 Fe中的固溶体，具有体心立方结构；碳在中的固溶体，具有面心（6）答：碳在Fe C形成的金属化合物，具有复杂结构。立方结构；Fe和点成分的铁PS点成分的奥氏体中同时
2、析出具有727（7）答：共析反应：冷却到时具有727F+FeC素体和渗碳体的两相混合物。 6.690.020.83 精选范本点成分的奥氏体和渗碳体E时具有C点成分的液体同时结晶出具有 共晶反应：11481147+Fe的两相混合物。LC 6.692.144.33（9）解答：（ 1 ）， （ 2 ） ， （ 3 ）如图3-1 中所示。 3-1图 K（6.69%）S（0.77%）；C （ 4.3%）；P（0.0218%）；（ 4 ） E （2.11%）； （ 5 ） 表3-1 1.4 （3）试分析石墨形态对铸铁性能的影响。（6）写出下列各牌号材料的类别、成分或含义 （3）答 石墨强度、韧性极低，相当
3、于钢基体上的裂纹或空洞，它减小基体的有效截 面，并引起应力集中。普通灰铸铁和孕育铸铁的石墨呈片状，对基体的严重割裂作用使其抗拉强度和塑性都很低。球墨铸铁的石墨呈球状，对基体的割裂作用显著降低，具有很高的强度，又有良好的塑性和韧性，其综合机械性能接近于钢。蠕墨铸铁的石墨形态为蠕虫状，虽与灰铸铁的片状石墨类似，但石墨片的长厚比较小，端部较钝，对基体的割裂作用减小，它的强度接近于球墨铸铁，且有一定的韧性，较高的耐磨性。可锻铸铁的石墨呈团絮状，对基体的割裂作用较小，具有较高的强度、一定的延伸率。6）解答：牌号 类别 成分或数字含义 Q345 低合金高强度结构钢 345表示钢的屈服点值为345MPa 2
4、0Cr渗碳钢 Wc0.2，Cr 1.5% T10A 高级优质碳素工具钢 Wc1 Q235A 级碳素结构钢A235表示钢的屈服点值为235MPa HT200灰铸铁 200表示灰铸铁抗拉强度为200 MPa GCr15SiMn 滚动轴承钢 Cr=1.5%, Si、Mn1.5, Q235-AF普通碳素结构钢 屈服强度为235MPa的A级沸腾钢 QT6003球墨铸铁 b600Mpa、3% T8 碳素工具钢含碳量为0.8% 1.5（1） （1）临界冷却速度V指的是什么?它和钢的淬透性之间有什么关系? K（2）简述正火与退火热处理的主要区别，并说明正火热处理的主要应用场合。（7） 试比较20CrMnTi与
5、T12钢的淬透性与淬硬性。（9）将5mm的T8钢试样加热奥氏体化后，采用什么工艺可得到下列组织，请写出工艺 名称并在C曲线上（图51）画出工艺曲线示意图。 A珠光体、B索氏体、C下贝氏体、D托氏体+马氏体、E马氏体+少量残余奥 氏体。 采用工艺为： A B 采用工艺为： 采用工艺为： C 采用工艺为： D E 采用工艺为： 曲线钢的C51 T8图、指出图中各点处的组织；1）钢的过冷奥氏体等温转变曲线如图5-3所示，问：（）（2645和残余奥马氏体+3）若最终得到的组织是：托氏体+（2）四条冷却曲线代表的热处理方式；（示意图及说Vk（4）在图上画出此钢的临界冷却速度氏体，请在C曲线上绘出曲线示意
6、图。 的含义？明Vk温A度3A1123MsMf时间 图5-3 1）答：V指的是淬火时只发生马氏体转变的最小冷却速度，一般V值越小钢的淬透性越KK好。（2）答：正火和退火的主要区别在于正火的冷却速度稍快，所以获得的组织比退火细，强度和硬度高于退火。正火的主要应用场合如下： i对力学性能要求不高的零件可以作为最终热处理； i i低碳钢正火后可获得合适的硬度，改善了切削加工性能；i i i过共析钢退火前进行一次正火，可消除网状的二次渗碳体，以保证球化退火时渗碳体全部球化。（7） 答：20CrMnTi是一种中淬透性合金渗碳钢，其中有提高淬透性的元素Mn、Cr、Ni等，因此淬透性较好。又因这种材料的含碳
7、量较低，淬火后获得的马氏体少，所以，淬硬性差一些。而T12钢是一种工具钢，含碳量高淬硬性好，淬透性差一些。（9）解答：A退火，B正火；C等温淬火，D淬火（油淬），E淬火（水淬），工艺曲线如 下图所示。（26）答：（1）1点：P+F+A；2点：F+A；3点：B下A。（2） 等温退火 正火 等温淬火 淬火（单液）。（3）如图 （4）如图，获得全部马氏体组织时（淬火热处理）的最小冷却速度 温 A度3A1123MsMf时间 1.5（2） 粗加工热处1钢机床主轴工艺路线如下：下料锻造热处理（23）加工45 磨削加工。精加工热处理3 理2 请问三个热处理各是何工艺？其目的是什么？ 45钢制造某机床主轴，采
8、用以下工艺路线是否合理？为什么？如不正确请改正。（24）用 +高温回火检验入库。锻造粗车退火精车磨削淬火 T10制造形状简单的车刀，工艺路线为：（25）拟用 磨加工1机加工热处理2锻造热处理 ）试写出各热处理工序的名称并指出各热处理工序的作用；（1 ）指出最终热处理后的显微组织及大致硬度；（25-4、指出图（1）并保温后经不同冷却方式得到，问：的（27）将5mmT8钢加热至760）在图上画3二曲线代表的热处理方式；3、5（写出其中中各冷却方式得到的最终组织；（2） 示意图并说明出此钢的临界冷却速度VkVk 精选范本 5-4图精机加工热处理2）用28T10A钢制作冷冲模，其工艺路线如下：锻造热处
9、理1（ 磨 （2）指出各次热处理后的组织。（1）写出各热处理名称及作用；所示的冷却曲线冷却，各应得到什么组织？各属5-5）共析钢加热到相变点以上，用图（31 于何种热处理方法？ 5-5图 :消除锻造应力，均匀组织，改善切削加工性。（退火）,其目的为为正火）答（23:热处理1 使具有较高的综合力学性能。其目的为:, 热处理2为调质 为高频或中频淬火及低温回火获得表面高硬度、高耐磨性和高的疲劳强度。: 热处理3 不合理，退火是为消除锻造应力，改善组织，利于切削加工，而调质处理应安排）答: 24（ 在精车和磨削之前，以使工件达到所需表面质量。 低温回火磨削检验入库。应改为：锻造退火粗车调质精车局部表
10、面淬火+）工艺路线为：锻造退火机加工淬火后低温回火磨加工。退火处理可125）答：（S 淬火及低温回火可获得高硬度和耐磨性以及去除内改善切削加工性；细化组织，调整硬度， 应力。P 。 ，大致的硬度60HRC（2）终热处理后的显微组织为回火马氏体 B 下 ）解：（27 ）（1 TMA 等温淬火 （ 2）曲线3： 。曲线5： 淬火（单液） （3）Vk如图，Vk-获得全部马氏体组织时（淬火热处理）的最小冷却速度。Vk 28）解答：（热处理1：为球化退火，组织为粒状P，硬度较低，切削性能好。热处理2：为淬火+低温回火，组织为M回+碳化物+A残，具有较高硬度。（31） 答：a -M 十A ，单液淬火；b
11、-M 十A ，分级淬火；C -T + M + A ，油中淬火；d B下，等温淬火；e-S ，正火；f-P ，退火；g-P ，等温退火。第二章 （2）分析图2-2所示铸件结构工艺性，若不合理请改进。 （b） （a） 铸件结构工艺性图2-1 所示铸件的结构，并简要说明修改的理由。7）改进图2-3（ 铸件结构改错图2-3 所示铸件哪一种分型面合理，并说明理由。8）简述分型面的选择原则，试分析图2-4（ （b） （a） 铸件分型面的选择 图2-4 。试判断它们的结构是否合理？若不合理，请）大批量生产下列铸件，材料均为HT20027（ 简要说明理由并在原图上修改。 1中左图中零件应使其壁厚均匀，右图中零
12、件下方存在内凹不利于造型。图2 改进后的结构如下图所示。 改进后的结构示意图图21 侧壁有凹入部分，将妨碍起模，如要顺利起模，必须另加两个较大的外（a）（7）解答：铸件铸件的结构改成下图中左图结构。部芯子，这增加了铸造工艺的复杂性，因此，应将铸件（a）的轮辐呈偶数，虽（b）结构设计时，应尽量使其能自由收缩，以减小应力，避免裂纹。铸件常但当合金的收缩较大，轮缘与轮辐尺寸比例不当时，然制模和刮板造型时分割轮辐简便，因收缩不一致，热应力过大，并且由于每条轮辐与另条成直线排列，收缩时互相牵制、的轮辐应采用彼此受阻，因此铸件无法通过变形白行缓解，易于产生裂纹。因此，铸件（b）或将其个数改成奇数，这样可通
13、过轮辐本身或轮缘的微量变形缓）弯曲轮辐（如下图中的右图 解内应力，避免裂纹的产生。 8）解答：分型面选择原则：（ 便于起模，使造型工艺简单； （1） 分型面应选在铸件的最大截面处，以保证从铸型中取出模样而不损坏铸型；分型面应尽 量采用直平面，避免曲面分型；尽量减少分型面数量；应尽量减少芯子和活块的数量，以简 化制模、造型、合型等工序。 （2）应尽量使铸件的全部或大部置于同一砂箱中，或使主要加工面与加工基准面处于同 一砂型中，以避免产生错箱、披缝和毛刺，降低铸件精度，增加清理工作量； （3）应尽量使型腔和主要芯处于下型，以便于造型、下芯、合箱及检验型腔尺寸。图中所示分型面中：（a）是不合理的，铸
14、件分别处于两个砂箱中；（b）是合理的，铸件处于同一个砂箱中，既便于合型，又可避免错型。（27）答：铸件A：A、上部太厚，易产生缩孔；B、应设置适当铸造圆角，避免冲砂和应力集中。铸件B：A、侧面凸台妨碍起模；B、分型面上有结构圆角。修改见图。第三章 （1） 分析如图31所示自由锻件的结构工艺性，并对其不合理之处进行改进。 自由锻制坯结构工艺性 1 图3（2） 如图32所示零件，采用自由锻制坯，试改进零件结构不合理之处。 自由锻制坯结构工艺性2 图3 如何避免?4（）拉深时为什么会起皱和拉裂?，锤上模锻制坯。从其结构上看，有哪些不妥之如下（次要尺寸从略）齿轮零件图113-6（ 处？应如何改进（就在
15、图上进行修改）？ 图3-6自由锻件结构工艺性的不合理之处，并提出改进意见。3-712） 指出图 （ 3-7图 精选范本（1）答：不合理。因为图中有斜面或锥面，锻件上不应有锥体或斜体结构，改后如图。 （2）答：肋板和凸台结构不利于自由锻造成形。改进方案为：在去除肋板的同时，为保证强度和刚度可适当增加圆筒壁厚；此外，将凸台结构改为沉头孔结构，在自由锻中不成形留待切削加工成形。拉深时起皱和拉裂是由拉深过程中产生的应力引起的，当法兰处的切向压应力达到一定数值时，法兰部分便会失稳而发生起皱现象；当筒壁与筒底的过渡部分即“危险断面”内应力达到该处材料的抗拉强度时，就会导致拉裂现象产生。避免起皱现象，往往可
16、采用增加压边圈的方法来解决；避免拉裂现象，可以从圆角半 径、凸凹模间隙、拉深系数、润滑等方面加以控制。（11）解答：不合适。齿轮辐板太薄，需加厚以便金属充填；轮毂外径不加工，应有设计斜度，以便锻件脱模；尖角处须倒圆，既利于金属塑性流动，又不易使模具损坏。改进后结构见下图。（12）答：（a）、（d）锻件：自由锻不能锻出曲面相交的复杂结构；对（a）锻件，将其设计成两个简单件构成的组合件，锻造后再用焊接或机械连接方法将它们连成整体件；对（d）锻件，在自由锻工艺设计时将曲面相交设计成平面相交、凹处用敷料填平。（b）锻件：自由锻应避免锥体结构和斜面；在自由锻工艺设计时将锥体设计成圆柱体。（C）锻件：自由
17、锻不能锻出凹凸不平的辐板；在自由锻工艺设计时用敷料将辐板凹处填平。（e）锻件：自由锻应避免加强筋结构；在自由锻工艺设计时去掉加强筋，通过增加壁厚以提高强度和刚度。第四章 （2）如图41所示焊接件，试改进零件结构不合理之处。 焊接件结构工艺性1 图4 所示的焊接件，试说明采用不同的焊接顺序对焊接变形的影响。42（3）比较如图 焊接件焊接顺序的选择2 图4 确定较为?为什么?9）试对图44所示两种拼板焊缝的布置进行比较，哪种较为合理（ 合理的焊缝的焊接顺序，并简要说明理由。 拼板焊缝的布置4图4 所示零件的结构工艺性，并对其不合理之处进行改进。）分析如图（1145 精选范本 ）H不变 （b）铸件（
18、保持 （a）焊接件 自由锻件 （d） （c）焊接件 结构工艺性改错4-5 图 9所示焊件的焊接顺序。）试确定图（164 焊接顺序的选择9 图4）用小块钢板拼焊，如图所示，从减小焊接应力考虑，应如何布置焊缝、确定合理的焊19（ 接顺序，试在图中标出，并说明理由。中，左图应避开加工表面且不便施焊，可适当延长连接板；右图心避免焊缝89（2）答：图 集中，可在焊缝集中处切一小口，改进后的结构如下图所示。 9中右图对称焊接有利于减小焊接变形。（3）答：图9 （b）解答：图中所示为正确的焊缝布置。（9 因为在焊缝交叉点上在焊缝布置上要尽量减少交叉集中的现象， 在焊平面交叉焊缝时， 会产生较大的焊接应力。在设计应尽量避免交叉焊缝，如不可避免，应采用合理的焊接顺 序减小焊接应力。为了减小焊接应力与变形，焊接顺序应考虑“先短后长，先中间后两边” 的对称焊接。焊接顺序如下图所示： ）解答：结构修改如下：11（ 解答：焊件的焊接顺序如下图所示，即先短后长，先中间后两边。16（） 精选范本）答：先焊错开的短焊缝，后焊长焊缝，使焊缝较能自由收缩，有较大的收缩变形，从19（ 而减小焊接应力。
