机械工程材料试卷及答案.doc

安徽农业大学 机械工程材料 试卷考试形式: 闭卷笔试，2 小时适用专业：机制、农机题 号得 分一二三四总 分线第 1 页 共 9 页得分 评阅人： 号学1晶胞2. 固溶体一：名词解释共 5 小题，每题3 分，共 15 分： 订名姓3. 回复4. 奥氏体的本质晶粒度装： 级班业专 5淬火临界冷却速度： 院学得分 评阅人二：填空共 20 小题，每空 1 分，共 35 分1. 绝大多数金属具有、和三种类型，Fe 是类型，其实际原子数为。2晶体缺陷有、和。3固溶体按溶质原子在晶格位置分为、。4. 铸造时常选用接近共晶成分、单相固溶体的合金。5. 金属的塑性变形对金属的组织与性能的影响、。6. 用下述三种方法制成齿轮，种方法较为抱负。（A） 用厚钢板切出圆饼，再加工成齿轮；（B） 由粗钢棒切下圆饼，再加工成齿轮；（C） 由圆棒锻成圆饼，再加工成齿轮。7. 金属铸件能、否通过再结晶退火来细化晶粒。8. 疲乏断裂的特点有、。 9钢中含硫量过高的最大危害是造成。10. 珠光体类型的组织有、。11. 正火和退火的主要区分是。12. 淬火发生变形和开裂的缘由是。13. 甲、乙两厂生产同一批零件，材料均选用 45 钢，甲厂承受正火，乙厂承受调质，都到达硬度要求。甲、乙两厂产品的组织各是、。1440Cr，GCr15，20CrMo，60Si2Mn 中适合制造轴类零件的钢为。15齿轮氮化后能、否进展切削加工。16用 T12 钢制造车刀，在切削加工前进展的预备热处理为、。 17量具钢加工工艺中，在切削加工之后淬火处理之前可能的热处理工序为退火、调质、回火。18耐磨钢的耐磨原理是。19. 灰口铸铁铸件薄壁处消灭白口组织，造成切削加工困难实行的热处理措施为。20. 在牌号 HT100、KT30-6、QT40-7 中属于球墨铸铁的是。得分 评阅人三：填图共 2 小题，第一题 10 分，其次题 5 分1. 在 FeFe C 相图中指出 A、B、C、D 各是什么相区？写出共析反响式并指3出 45、T8、T12 钢的室温组织。第 3 页 共 9 页2. T12 钢加热到 Ac1 以上，用以下图的各种方法冷却，分析其所得到的组织。得分 评阅人四：简答共 7 小题，每题 5 分，共 35 分1. 假设其他条件一样，试比较在以下铸造条件下铸件晶粒的大小：（1） 金属模浇注与砂模浇注；（2） 变质处理与不变质处理；（3） 铸成薄件与铸成厚件；（4） 浇注时承受震惊与不承受震惊。第 4 页 共 9 页2. 计算含碳量为 0.4 % 的亚共折钢在室温下组织组成物的相对重量。3. 现要求用 20 钢实行渗碳方法制造齿轮，其加工路线为：锻造预备热处理切削加工最终热处理喷丸精磨。试写出各热处理工艺名称，并解释其目的和所获得的显微组织。4. W18Cr4V 钢的 Ac1 约为 820，假设以一般工具钢 Ac1+ 3050 的常规方法来确定其淬火加热温度，最终热处理后能否到达高速切削工具所要求的性能？为什么？其实际淬火温度是多少？ W18Cr4V 钢刀具在正常淬火后为什么要进展 560三次回火？第 8 页 共 9 页5. 试分析合金元素 Cr 在 40 Cr、1Cr13 和 1Cr18Ni9Ti 中的作用。6. 试就以下四个钢号： 20CrMnTi，65，T8，40Cr 在加热温度一样的状况下， 比较其淬透性和淬硬性，并说明理由。7. 试述石墨形态对铸铁性能的影响。 机械工程材料 试卷一答案一：名词解释1. 晶胞：完全反响晶格几何特征的最小单元。2. 固溶体：组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的，且构造与组元之一溶剂一样的固相。3. 回复：变形后的金属在较低温度进展加热，会发生回复过程。由于加热温度不高, 只是晶粒内部位错、空位、间隙原子等缺陷通过移动、复合消逝而大大削减。此时间学组织未发生转变。4. 奥氏体的本质晶粒度：奥氏体晶粒长大的倾向性。钢加热到 930±10、保温 8 小时、冷却后测得的晶粒度叫本质晶粒度。5. 淬火临界冷却速度：获得全部马氏体的最小速度。二：填空共 20 小题，每空 1 分，共 35 分1. 绝大多数金属具有 体心立方 、 面心立方 、和 密排立方 三种类型， Fe 是体心立方 类型，其实际原子数为 2。2. 晶体缺陷有 点缺陷、 线缺陷、和 面缺陷。3. 固溶体按溶质原子在晶格位置分为 置换固溶体、 间隙固溶体。4. 铸造时常选用 接近共晶成分接近共晶成分、单相固溶体的合金。5. 金属的塑性变形对金属的组织与性能的影响 晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性、晶粒裂开，位错密度增加，产生加工硬化、 织构现象的产生。6. 用下述三种方法制成齿轮，C种方法较为抱负。（A） 用厚钢板切出圆饼，再加工成齿轮；（B） 由粗钢棒切下圆饼，再加工成齿轮；（C） 由圆棒锻成圆饼，再加工成齿轮。7. 金属铸件否能、否通过再结晶退火来细化晶粒。8. 疲乏断裂的特点有应力低于抗拉极限也会脆断、断口呈粗糙带和光滑带 、塑性很好的材料也会脆断 。9. 钢中含硫量过高的最大危害是造成 热脆。10. 珠光体类型的组织有 粗珠光体 、 索氏体、屈氏体 。11. 正火和退火的主要区分是退火获得平衡组织；正火获得珠光体组织 。12. 淬火发生变形和开裂的缘由是 淬火后造成很大的热应力和组织应力。13. 甲、乙两厂生产同一批零件，材料均选用 45 钢，甲厂承受正火，乙厂承受调质，都到达硬度要求。甲、乙两厂产品的组织各是 铁素体珠光体 、 回火索氏体 。1440Cr，GCr15，20CrMo，60Si2Mn 中适合制造轴类零件的钢为 40Cr 。15. 齿轮氮化后 否 能、否进展切削加工。16. 用 T12 钢制造车刀，在切削加工前进展的预备热处理为 正火、 球化退火 。17量具钢加工工艺中，在切削加工之后淬火处理之前可能的热处理工序为调质退火、调质、回火。 18耐磨钢的耐磨原理是 加工硬化。19. 灰口铸铁铸件薄壁处消灭白口组织，造成切削加工困难实行的热处理措施为高温退火。20. 在牌号 HT100、KT30-6、QT40-7 中属于球墨铸铁的是 QT40-7。三：填图共 2 小题，第一题 10 分，其次题 5 分1. 解：A：、B：L、C：、D：+二次渗碳体共析反响式： S P +Fe3C 45 钢的室温组织: PT8 钢的室温组织：PT12 钢的室温组织：P二次 Fe3C2. 解：a M + A+ Fe3Cb B 下 + M +A+ Fe3C c B 下 + Fe3C四：简答共 7 小题，每题 5 分，共 35 分1.解：金属模浇注比砂模浇注铸件晶粒细；变质处理比不变质处理晶粒细； 铸成薄件比铸成厚件铸件晶粒细；浇注时承受震惊比不承受震惊晶粒细。2解：组织组成物：F % =0.77 - 0.4/0.770.0218×100 % 49 % P % = 1 - F % 1 - 49 % = 51 %3. 解：预备热处理：正火，提高硬度改善切削加工性能。组织为铁素体珠光体。最终热处理：渗碳淬火低温回火，获得外表硬，心部韧的特性。组织表层：回火马氏体碳化物剩余奥氏体。心部：低 C 的回火马氏体。4. 解：假设以 Ac1+ 3050确定其淬火加热温度，合金元素不能充分溶入 A，热硬性不能有效提高，所以不能到达高速切削工具所要求的性能。实际淬火温度是 12701280。进展 560三次回火的目的是，削减剩余 A 的含量， 提高硬度。5. 解：Cr 在 40Cr 作用：提高淬透性；Cr 在 1Cr13 作用：提高 的电极电位，形成氧化物保护膜，以获得马氏体不锈钢；Cr 在 1Cr18Ni9Ti 作用：形成氧化物保护膜，提高获得奥氏体不锈钢的耐化学腐蚀性。6. 解：淬透性：通常合金含量高则淬透性好，碳钢中共析钢淬透性最好。淬硬性：含碳量高则淬硬性好。材料淬透性淬硬性20CrMnTi最好最差65最差次好T8次差最好40Cr次好次差7. 解：按石墨形态可将铸铁分为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁。灰铸铁石墨呈片状，机械性能不高；可锻铸铁石墨呈团絮状，机械性能比灰铸铁高；球墨铸铁石墨呈球状，机械性能高，通过热处理可提高强度，在肯定条件下可代替钢。第 9 页 共 9 页