GCr15：滚珠轴承钢，15——Cr含量中间值1.5% 60Si2Mn：合金弹簧钢，60——含碳量中间值0.6% 5CrMnMo：合金模具钢，5——含碳量中间值0.5%

1Cr18Ni9Ti：奥氏体不锈钢，1——含碳量中间值0.1%

28. LF21、LY10、LY12、LC4、LD5、ZL105各属于何种铝合金？分析它们的性能特点，强化方法及用途（请各举一例）。

答： LF21 类别 大类：变形铝合金 小类：防锈铝合金 LY10，大类：变形铝合LY12 金 小类：硬铝合金 LC4 大类：变形铝合金 小类：超硬铝合金 LD5 大类：变形铝合金 小类：锻铝合金 ZL105 大类：铸造铝合金 小类：Al-Si合金 性能特点 强度低、塑性好、易于压力加工，具有良好的抗腐蚀性能和焊接性能 强度和耐热性能均好，但耐蚀性不如纯铝和防锈铝合金。常用包铝方法提高硬铝制品在海洋和潮湿大气中的耐蚀性。 强度最高的铝合金，比强度更高，缺点是抗蚀性差，抗应力腐蚀性差。 具有良好的热塑性及耐蚀性。淬火时效后均可提高强度。 具有良好的铸造性能，适于铸造，但不适于压力加工。足够的强度，11

强化方法 形变强化 （不可热处理） 用途（一例） 制造承受低载荷的深拉伸零件、焊接件和在腐蚀介质中工作的零件，如航空油箱、油管、冷冲压件、铆钉及受力小的零件。 热处理强化 该类合金广泛应用于各种构件和铆钉材料。LY10 鉚釘用合金，有較高的剪切強度，鉚接過程不受熱處理時間的限制，但耐腐性不好。LY12(高强度硬铝)主要用于飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他结构件， 热处理强化 用於制造承力構件和高載荷零件。用于制作飞机的蒙皮、螺钉、承力构件、大梁桁条、隔框和翼肋等。 热处理强化 用於制造形狀複雜和中等強度的鍛件和沖壓件等，主要用于飞机结构件上。 热处理强化 用得最广的铸造铝合金，一般用于制作质轻、耐蚀、形状复杂及有一定机械性能的零件。

而且密度小。 29. 铝合金淬火和时效的目的是什么？

答：铝合金淬火（固溶处理——加热后快速冷却）的目的是为了获得过饱和的固溶体

时效（经长时间室温停留或加热至100-200℃一定时间保温）后，在母相固溶体的一定晶面上出现一个原子层厚度的铜或其它原子的偏聚区，偏聚区边缘发生晶格畸变，阻碍位错运动，因而目的是为了提高合金的强度、硬度。

30. 轴承合金的组织有什么特点？为什么？

答：轴承合金的组织是在软基体（硬基体）上分布着硬质点（软质点），软基体(软质点)被磨损而凹陷，保持润滑油；硬质点(硬基体)耐磨而相对凸起，支持轴的压力并使轴与轴瓦接触面积减小；从而使轴与轴瓦接触面积减小保证近乎理想的摩擦条件和极低的摩擦系数。

31. 试依据轴类零件的工作条件和失效形式，分析该类零件主要要求哪些性能

答： 工作条件（传动） 交变扭转、 旋转弯曲应力 轴颈摩擦 冲击 失效形式 疲劳断裂 磨损 过载或冲击断裂 性能要求 较高疲劳抗力 轴颈耐磨性 较高强度与较好韧、塑性配合 32. 试说明哪些钢材适用于轴类零件的选材要求，并指出其热处理工艺

： 速度 载荷 冲击 磨损 钢种类别 中碳钢 大 合金调质钢 合金渗碳钢 热处理工艺 调质处理（淬火+高温回火）+表面淬火+低温回火 调质处理（淬火+高温回火）+表面淬火+低温回火 渗碳+淬火+低温回火 33. 试依据齿轮类零件的工作条件和失效形式，分析该类零件主要要求哪些性能。

答： 工作条件 失效形式 性能要求 齿根交变弯曲应力 疲劳断裂 高弯曲疲劳强度 12

齿面接触压应力、 滑动摩擦 表面损伤 高接触疲劳强度和耐磨性 轮齿冲击、应力 过载变形、断较高强度及冲击韧性 裂 34. 试说明哪些钢材适用于齿轮类零件的选材要求，并指出其热处理工艺。

： 速度、载钢种类别 荷、 中碳钢 冲击 大 合金调质钢 合金渗碳钢 热处理工艺 调质处理（淬火+高温回火）+表面淬火+低温回火 调质处理（淬火+高温回火）+表面淬火+低温回火 渗碳+淬火+低温回火 35. 已知某内燃机主动牵引齿轮由20CrMnTi制造，请（1）设计热处理工艺路线，（2）分析使用态组织。

答：

1）900--950℃渗碳 → 820～850℃油淬 → 180--200℃低温回火 2）使用态组织：心部——M’（低碳）；表面——M’(高碳）+A’+K

36. 已知某小轿车半轴由40Cr制造，请设计热处理工艺路线并指出最终热处理工序的作用。

答：

热处理工艺路线：正火——调质处理（淬火+高温回火）——（轴颈）表面淬火+低温回火

最终热处理工序的作用：调质处理——获得具有良好综合机械性能的S'组织；（轴颈）表面淬火+低温回火——轴颈表面获得M以提高耐磨损性。

37. 请在45、65、T8钢中为某机床主轴选材，并（1）设计最终热处理工序并说明其作用，（2）指出使用态组织。

答：选材——45

最终热处理工序：调质处理（淬火+高温回火）——（轴颈）表面淬火+低温回火 最终热处理工序的作用：调质处理——获得具有良好综合机械性能的S'组织；（轴颈）表面淬火+低温回火——轴颈表面获得M'以提高耐磨损性。 使用态组织：S'+表面M'

38. 在20Cr、9SiCr、GCr15中选择一种钢材制作汽车变速箱齿轮（高速中载受冲击），并写出热处理工艺路线，说明各热处理工序的作用。

答：选择——20Cr

工艺路线：900--950℃渗碳 → 820～850℃油淬 → 180--200℃低温回火

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各热处理工序的作用：渗碳——表面高碳而心部维持低碳成分；淬火+低温回火——心部形成低碳M’具有较好强韧性；表面形成M’(高碳）+A’+K具有高硬度、耐磨损。

39. 结构材料：

：以力学性能为主要性能要求的工程材料。

40. 功能材料：

：以物理、化学性能为主要性能要求的工程材料。

41. 刚度：

：材料在受力时，抵抗弹性变形的能力。

42. 屈服强度：

：材料开始明显塑性变形的抗力；条件屈服强度：以产生一定的微量塑性变形的极限应力值来表示的屈服抗力。

43. 抗拉强度：

：材料抵抗外力而不致断裂的极限应力值。

44. 疲劳极限：

：材料经无数次应力循环而不发生疲劳断裂的最高应力值。条件疲劳极限：经受一定应力循环（如10）而不致断裂的最大应力值。

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45. 塑性：

：材料在载荷作用下产生永久变形而不破坏的能力，用延伸率和断面收缩率表征。

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