工程材料及成型技术习题及答案

第 6 页 共 30 页

38、选择题 (1)奥氏体是()

a.碳γ-Fe中的间隙固溶体 b.碳α-Fe中的间隙固溶体 c.碳γ-Fe中的有限固溶体 (2)珠光体是一种( )

a.单相固溶体 b.两相混合物 c.Fe与C的化合物 (3)T10钢的碳的质量分数( ) a.0.1% b.1.0% c.10%

(4)铁素体的机械性能特点是( )。

a.强度高、塑性好 b.强度低、塑性差、硬度低 c.强度低,塑性好,硬度低 39、以钢的显微组织来分析亚共析钢和过共析钢的机械性能有何不同? 40、试别下列牌号:Q235、20、45、65Mn、T10,ZG45,并指出其含碳量范围。

习题三 钢的热处理

1、 将Φ5mm的T8钢加热到760℃并保温足够时间,问采用何种冷却工艺可得到如下组织: 珠光体、索氏体、屈氏体、上贝氏体、下贝氏体、屈氏体+马氏体,马氏体+少量残余奥氏体。请在C曲线上描绘出工艺曲线示意图。

2、 指出下列工件淬火及回火温度,并说明回火组织和硬度:

(1) 45钢小轴(要求综合机械性能) (2) 65钢弹簧 (3) T8钢锉刀

3、某厂生产磨床,齿轮箱中的齿轮采用45钢制造,要求齿部表面硬度为52-58HRC,心部硬度为20HRC,其工艺路线为:下料-锻造-热处理-机加工-热处理-机加工-成品。问:

(1)

其热处理各应选择何种工艺?目的是什么?

答案参见我的新浪博客:http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

第 7 页 共 30 页

(2) 如改用20Cr代替45钢,所选用的热处理工艺应作哪些改变?

4、为什么经调质的工件比正火的工件具有较好的机械性能(同一硬度下比较)?

5、完全退火的主要目的是什么?共、过共析钢能否使用该工艺?球化退火的特点是什么? 6、指出下列钢件正火的主要目的: 20钢齿轮, 45钢小轴, T12钢锉刀 7、对于过共析碳钢,何时下采用正火?何时采用球化退火? 8、确定下列钢件的退火方法:

(1) 经冷轧后的10钢钢板,要求降低硬度 (2) ZG35的铸造齿轮 (3) 锻造过热的60钢锻坯 (4) 具有网状渗碳体的T12钢坯

9、生产上常采用增加钢中珠光体数量的方法来提高亚共析钢的强度,为此应采用何种热处理工艺,为什么?

10、判断下列说法是否正确:

(1) 钢在奥氏体化后,冷却时形成的组织主要取决于钢的加热温度。 (2) 低碳钢与高碳钢工件为了便于切削加工,可预先进行球化退火。 (3) 钢的实际晶粒度主要取决于钢在加热后的冷却速度。 (4) 过冷奥氏体冷却速度快,钢冷却后的硬度越高 (5) 钢中合金元素越多,钢淬火后的硬度越高

(6) 同一钢种在相同加热条件下,水淬比油淬的淬透性好,小件比大件的淬透性好。 (7) 钢经过淬火后是处于硬脆状态。

(8) 冷却速度越快,马氏体的转变点Ms和Mf越低。 (9) 淬火钢回火后的性能主要取决于回火后的冷却速度。 (10) 钢中的含碳量就等于马氏体的含碳量 (11) 钢的回火温度不能超过Ac1

11、比较共析钢、过共析钢、亚共析钢的加热转变有何异同。

12、简述马氏体的定义和本质。其组织的两种基本形态是什么?马氏体的硬度主要取决于什 么元素?

13、何谓钢的临界冷却速度?它与钢的淬透性有何关系?

答案参见我的新浪博客:http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

第 8 页 共 30 页

14、低碳钢的硬度低,可否采用淬火方法显著提高硬度? 15、试确定下列钢的淬火温度:45、65、T8、T12

16、指出Ф10mm的45钢经下列温度加热并水冷后获得的组织: 700℃ 、760℃、860℃、1100℃

17、钢经淬火后为何一定要回火?回火有哪些过程?钢的性能与回火温度有何关系? 18、将含碳量为1.2%的两个试件,分别加热到780℃和860℃,保温时间相同,达到平衡状 后以大于临界冷速的速度快速冷却至室温。问: (1)哪个温度的试件淬火后晶粒粗大。 (2)哪个温度的试件淬火后未溶碳化物较少。 (3)哪个温度的试件淬火后马氏体的含碳量较多。 (4)哪个温度的试件淬火后残余奥氏体量多。 (5)哪个试件的淬火温度较为合理,为什么?

19、表面淬火为什么能淬硬表层而保持心部组织不变?这和淬火时没有淬透有何不同? 20、渗碳和表面淬火各是靠什么方法来提高钢的性能的?

21、用T12钢制造锉刀和用45钢制造较重要的螺栓,工艺路线均为: 锻造——预先热处理——机加工——最终热处理——精加工。对两工件: (1)说明预备热处理的工艺方法和作用

(2)制订最终热处理的工艺规范(加热温度、冷却介质),并指出最终热处理的显微组织和大致硬度。

22、用T10钢制造形状简单的车刀,其工艺路线为:锻造——预先热处理——机加工——最终热处理——磨加工。试问: (1)两次热处理具体工艺名称和作用

(2)确定最终热处理的工艺参数(加热温度、冷却介质),并指出最终热处理的显微组织和大致硬度。

23、解释T12和20CrMnTi钢的淬硬性和淬透性之区别。

24、选择下列零件的热处理方法,并编写简明的工艺路线(各零件均选用锻造毛坯,且钢材具有足够淬透性)

(1)某汽车变速齿轮,要求齿面耐磨,心部强韧,材料选用20钢。

答案参见我的新浪博客:http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

第 9 页 共 30 页

(2)某机床变速齿轮,要求齿面耐磨,心部强韧要求不高,选用45钢

(3)某机床主轴,要求良好的综合机械性能,轴颈部分要求耐磨,材料选用45钢。 (3)镗床镗杆,在重载荷下工作,精度要求极高,并在滑动轴承中运转,要求镗杆表面有极高,心部有较高的综合机械性能,材料选用38CrMoAlA。

25、某车床主轴,要求良好的综合机械性能,轴颈部分要求耐磨其硬度HRC55—58,其余部分硬度为HRC20—25,请选材,编写简明的工艺路线和并选择热处理方法。

26、有一Ф10mm的20钢工件,经渗碳处理后空冷,随后进行正常的淬火和回火,是分析工件在渗碳空冷和淬火回火后,由表面到心部的组织。 27、什么是钢的回火脆性?如何防止第一、二类回火脆性? 28、解释索氏体和回火索氏体,马氏体和回火马氏体的主要区别。

29、甲乙两厂生产同一种零件,材料均选用45钢,硬度要求HB220-250。甲厂采用正火,而乙厂采用调质,都达到硬度要求。试分析甲乙两厂零件的组织和性能差别?

30、45钢调质后的硬度为240HBS,若再进行200℃回火,硬度能否提高? 为什么?该钢经淬火和低温回火后硬度57HRC,若再进行高温回火,其硬度可否降低,为什么?

31、现有20钢和40钢各制造齿轮1个,为了提高齿面硬度和耐磨性,宜采用何种热处理工艺?热处理后在组织和性能上有何不同?

32、某型号柴油机的凸轮轴,要求凸轮表面有高硬度(HRC>50),而心部具有良好的韧性(ak>40J),原来采用45钢调质处理再在凸轮表面进行高频淬火,最后低温回火,现因工厂库存45钢用完,改用15钢代替: (1)分析原来45钢各工序的作用;

(2)改用15钢后,仍按照原45钢热处理工艺处理能否达到性能要求?为什么? (3)改用15钢后,应采用何种工艺才能达到性能要求。

33、为什么经热处理淬火后工件会变形,有的甚至开裂?减少变形和防止开裂有哪些途径? 34、简述常见的淬火缺陷及其产生原因。

答案参见我的新浪博客:http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

第 10 页 共 30 页

习题四 工业用钢

1、 为什么比较重要的大截面结构件如起重运输机械和矿山机械的轴类,大型发电机转

子等

都必须用合金钢制造?与碳钢相比,合金钢的优缺点?

2、 合金元素Mn,Cr,W,Mo,V,Nb,Ni,Si,Al,Co在室温的退火钢中如何分布?

们对钢的基本相有何影响?

3、 合金元素Mn,Cr,W,Mo,V,Ti,Zr,Ni对钢的C曲线和Ms点中有何影响?

将引

起钢在热处理、组织和性能方面的什么变化?

4、 在大多数情况下,结构钢与工具钢有何主要区别? 5、 下列说法对吗:

(1) (2) (3) (4) (5)

所有的合金元素都阻碍奥氏体晶粒长大 合金元素能提高钢的回火稳定性 奥氏体不锈钢能淬火强化

T12与20CrMnTi相比较,淬透性和淬硬性都较低 高速钢需要反复锻造是因为硬度高,不宜成型

6、就你所知:非碳化物形成元素有( );碳化物成型元素有( ) 扩大γ区元素有( );缩小γ区元素有( )。 7、解释下列现象:

(1) 在相同含碳量下,除了含Ni和Mn的合金钢外,大多数合金钢的热处理加热温度都比碳钢高,保温时间长。

(2) 相同含碳量下,含碳化物形成元素的合金钢比碳钢具有较高的回火稳定性。 (3) 为何含C大于0.4%,含Cr大于12%的Cr钢属于过共析钢,含碳1.5%,含Cr12%的钢属于莱氏体钢。

(4) 高速钢在热轧或锻造后空冷,能获得马氏体组织。

(5)1Cr13和Cr12钢中Cr的质量分数均大于11.7%,但1Cr13是不锈钢,而Cr12却不是不锈钢。

答案参见我的新浪博客:http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@) 苏ICP备20003344号-4