金属工艺学复习资料(8页).doc
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1、-金属工艺学复习资料-第 8 页金属工艺学复习资料一、填空题 抗拉强度(b) 和 屈服强度(s或)两种强度指标。2.若退火亚共析钢试样中先共析铁素体占41.6,珠光体58.4,则此钢的含碳量为 约0.46 。 屈服强度 与 抗拉强度 之比。4.一般工程结构用金属是多 晶体,在各个方向上的性能 相同 ,这就是实际金属的 各向同性 现象。 5.实际金属存在点缺陷 、线缺陷 和 面缺陷 三种缺陷。实际晶体的强度比理想晶体的强度 低 (高,低)得多。6.根据组成合金的各组元之间的相互作用不同,合金的结构可分为两大类: 固溶体 和 金属化合物。固溶体的晶格结构同 溶剂 ,其强度硬度比纯金属的 高 。7.
2、共析钢加热至Ac1时将发生珠光体 向 奥氏体 的转变,其形成过程包括四个阶段。1Ac3之间和Ac3以上温度水冷淬火,所得到的组织前者为马氏体+铁素体+残余奥氏体 ,后者为马氏体残余奥氏体 。二、判断改错题( )1.随奥氏体中碳含量的增高,马氏体转变后,其中片状马氏体减少,板条状马氏体增多。( )2.回火屈氏体、回火索氏体和过冷奥氏体分解时形成的屈氏体、索氏体,只是形成过程不同,但组织形态和性能则是相同的。( )3.退火工件常用HRC标出其硬度,淬火工件常用HBS标出其硬度。( Fe中所形成的过饱和固溶体;当发生奥氏体向马氏体的转变时,体积发生膨胀。( )5.表面淬火既能改变工件表面的化学成分,
3、也能改善其心部组织与性能。( )6.化学热处理既能改变工件表面的化学成分,也能改善其心部组织与性能。( )7.高碳钢淬火时,将获得高硬度的马氏体,但由于奥氏体向马氏体转变的终止温度在0以下,故钢淬火后的组织中保留有少量的残余奥氏体。( )8.为了消除加工硬化便于进一步加工,常对冷加工后的金属进行完全退火。( )9.片状珠光体的机械性能主要决定于珠光体的含碳量。( )10.由于钢回火的加热温度在A1以下,所以淬火钢在回火时没有组织变化。三、选择题1.钢在淬火后所得的组织是( A ) A.淬火马氏体 B.回火索氏体 C.回火屈氏体 D.索氏体2.在淬火钢中,当含碳量增加到0.6以后,随含碳量的增加
4、,硬度增加缓慢,这是因为( A ) A. 随含碳量的增加,残余奥氏体的量增多B. 随含碳量的增加,片状马氏体的量增多 C. 随含碳量的增加,淬火内应力增大 D. 随含碳量的增加,非马氏体的量减少3.若钢中加入的合金元素能使C曲线左移,则将使钢的淬透性( B ) A.提高 B.降低 C.不改变 D.对小试样堤高,对大试样则降低4.下列钢铁材料中切削性能较好的是( B ) A.工业纯铁 12A钢5.钢锭中的疏松可以能过下面哪种方法改善( B ) A.完全退火 B.足够变形量的锻轧 C.扩散退火 D.正火 6.正火T8钢与完全退火T8钢相比( B ) A.前者珠光体更细密,故强度要低些 B. 前者珠
5、光体更细密,故强度要高些C.前者珠光体更粗大,故强度要低些 D. 前者珠光体更粗大,故强度要高些7.退火亚共析钢,随含碳量的增加( B )A.HBS、b值减小,、aK值增加 B. HBS、b值增加,、aK值减小 C. HBS、b值增加,、aK值增加 D. HBS、b值减小,、aK值减小8.碳含量为Wc4.3的铁碳合金具有良好的( D ) A. 可锻性 B. 切削加工性能 C. 可焊性 D. 铸造性能9.建筑用钢筋宜选用( C ) A. 高碳钢 B.中碳钢 C. 低碳钢 10.下述退火态钢中强度最高的是( D ) A.T13钢 B.45钢 C.65钢 四、简答题1. 某厂仓库有20钢、45钢、T
6、12钢和白口铸铁,大小和形状都一样,根据所学知识,可用哪些简单方法把它们迅速区分开?请说明理由。答:方法一:硬度测试。硬度值大小顺序是:白口铸铁T12钢45钢20钢。 因为铁碳合金的硬度随含碳量的增加而升高;四种铁碳合金的含碳量是:白口铸铁(大于2.11%C) T12钢(1.2%C)45钢(0.45%)20钢(0.2%C)。方法二:分别制备四种材料的金相试样,在金相显微镜上进行显微组织观察。亚共析钢组织为(FP),且亚共析钢中随含碳量增加铁素体减少,珠光体增多;过共析钢组织为(PFe3C),且当Wc0.9时,Fe3C沿晶界呈网状分布;白口铸铁的组织中有莱氏体。所以,组织为(FP)而铁素体少的为
7、20钢、珠光体多的为45钢;组织中有Fe3C沿晶界呈网状分布的T12钢,有莱氏体组织存在的是白口铸铁。2 60钢经正常淬火后得到什么组织?经退火后得到什么组织?60钢淬火后分别在200、400、600回火又得到什么组织?答:60钢淬火后组织为马氏体; 退火组织为珠光体铁素体; 200回火后组织为回火马氏体; 400回火后为回火屈氏体; 600回火后为回火索氏体。五、综合分析题用一根冷拉钢丝绳吊装一大型工件进入热处理炉,并随工件一起加热到1000保温,当出炉后再次吊装工件时,钢丝绳发生断裂,试分析其原因。答:冷拉钢丝绳是利用加工硬化效应提高其强度的,在这种状态下的钢丝中晶体缺陷密度增大,强度增加
8、,处于加工硬化状态。在1000时保温,钢丝将发生回复、再结晶和晶粒长大过程,组织和结构恢复到软化状态。在这一系列变化中,冷拉钢丝的加工硬化效果将消失,强度下降,在再次起吊时,钢丝将被拉长,发生塑性变形,横截面积减小,强度将比保温前低,所以发生断裂。一、填空题(共30分,每空1分) -Fe 、 -Fe 中所形成的间隙固溶体。2.液态金属结晶时常用的细化晶粒的方法有 增加过冷度 、 加变质剂 、 增加液体的流动 。3. 加热是钢进行热处理的第一步,其目的是使钢获得 奥氏体 组织。4在Fe-Fe3C相图中,钢与铸铁分界点的含碳量为 2.11% 。5完全退火主要用于 亚共析 钢,其加热温度为: Ac3
9、 +(3050) 。61Cr18Ni9Ti是 不锈 钢,其碳的质量分数是 0.1% 。 7. QT600-03中的“600”的含义是: b600MPa 。 8T8MnA是 碳素工具 钢,其中“A”的含义是 高级优质 。940Cr是 合金结构 钢,其Cr的主要作用是 提高淬透性、强化铁素体 。10调质件应选 中碳 成分的钢,渗碳件应选 低碳 成分的钢。11化学热处理的基本过程包括: 化学介质分解出渗入元素的活性原子 , 活性原子被工件表面吸附 , 原子由表层向内扩散形成渗层 。12按冷却方式的不同,淬火可分为单介质淬火、 双介质淬火 、 等温淬火 、 分级淬火 等。13 60钢(Ac1727,A
10、c3766)退火小试样经700 、740 、800 加 热保温,并在水中冷却得到的组织分别是: P+F , F+M+Ar , M+Ar 。14金属的冷加工与热加工是按 再结晶 温度来划分的。15制造形状简单、小型、耐磨性要求较高的热固性塑料模具应选用 T10 钢,而制造形状复杂的大、中型精密塑料模具应选用 3Cr2Mo 钢。(请从45、T10、3Cr2Mo、Q235A中选择) 二判断题1 碳钢在室温下的相组成物是铁素体和渗碳体。 2 铁碳合金平衡结晶时,只有成分为 0.77%的共析钢才能发生共析反应。 3 在1100,含碳0.4%的钢不能进行锻造,含碳4.0%的铸铁能进行锻造。 4 细晶强化能
11、同时提高钢的强度和韧性。 5 碳的质量分数对碳钢力学性能的影响是:随着钢中碳的质量分数的增加,硬度、强度增加,塑性、韧性也随着增加。 6 固溶强化是指因形成固溶体而引起的合金强度、硬度升高的现象。 7 淬火临界冷却速度是钢抑制非马氏体转变的最小冷却速度。 8 可锻铸铁具有一定的塑性,可以进行锻造加工。 9 高速钢铸造后需要反复锻造是因为硬度高不易成形。 10同一钢种,在相同的加热条件下,水冷比油冷的淬透性好,小件比大件的淬透性好。 三单项选择题(共15分,每小题1分)1金属材料在外力用下抵抗变形和断裂的能力叫: a. 强度 b. 硬度 c. 塑性2晶体中的位错是一种: a. 点缺陷 b. 线缺
12、陷 c. 面缺陷3实际金属结晶时,形核和晶体长大的方式主要是: a. 平面长大 b. 树枝状长大 c. 两者都不对4在铁碳合金平衡组织中,塑性最好的是: a. F b. A c. P5加工硬化使金属:a. 强度降低、塑性升高 b. 强度增大、塑性升高 c. 强度增大、塑性降低6下列钢淬透性高低排列顺序正确的是:a.T84520CrMnTi20 b.20CrMnTi2045T8 c. 20CrMnTiT845207钢在淬火后获得M组织的粗细主要取决于: a. A的本质晶粒度 b. A的实际晶粒度 c. A的起始晶粒度8珠光体是一种: a. 单相固溶体 b. 两相混合物 c. Fe与C的混合物 9
13、高速钢的红硬性取决于:a. 钢的碳含量 b. 马氏体的多少 c. 淬火加热时溶于奥氏体中的合金元素的量 10绑扎物件宜选用 b.中碳钢 c.高碳钢 11灰铸铁的石墨形态是 a. 片状 b. 团絮状 c. 球状12下列零件与构件中选材不正确的是: a.机床床身用HT150 b.桥梁用16Mn c.热作模具用 Cr12MoV 13不同成分的钢应采用不同的热处理工艺调整其硬度,以便于切削加工性能。 一般低碳钢宜采用: b.完全退火 c. 球化退火 14制造汽车板簧应采用: a. T12,淬火+低温回火 b. 65Mn,淬火+中温回火 c. 45钢,淬火+高温回火15下列说法错误的是: a. 调质处理
14、是淬火+中温回火。 b. 40Cr钢一种常用的合金结构钢,具有良好的综合力学性能好。 c. 灰口铸铁可通过表面淬火,提高其表面的硬度和耐磨性。 四综合分析题2淬火钢为什么要进行回火处理?答:淬火钢的组织是:M+Ar,属亚稳组织,硬度高脆性大,同时淬火钢具有较大的内应力,直接使用易造成工件的变形或开裂。回火的目的:减少或消除内应力,降低钢的脆性;使M+Ar分解,稳定组织 ;获得所需力学性能。3试为下列工具选材,并确定热处理方式。(1)手用锯条;(2)板牙;(3)高速车刀。 备选材料: T12、40Cr、9SiCr、 65Mn、W18Cr4V 、GCr15、Cr12MoV。 答:手用锯条: T12
15、, 球化退火 淬火 + 低温回火;板牙:9SiCr, 球化退火 淬火 + 低温回火高速车刀:W18Cr4V,退火(完全退火或等温退火) 高温淬火 + 560三次回火一、填空题1 16Mn是 低合金结构 钢,其碳的质量分数是 % 。2 Q235A是 碳素结构 钢,其中“A”的含义是 质量等级为A 。3 HT200中的“200”的含义是: b200MPa 。4 GCr15是 滚动轴承 钢,其Cr的质量分数是 1.5% 。5 -Fe和-Fe的晶格结构分别是: 体心立方 、 面心立方 。6按几何形式,实际金属中的晶体缺陷分为: 点缺陷 , 线缺陷 , 面缺陷 。8球化退火主要用于 过共析 钢,其加热温
16、度为: Ac1+2030 。9T12钢(Ac1730,Accm820)退火小试样经700 、780 、860 加 热保温,并在水中冷却得到的组织分别是: P+F , Fe3C+M+Ar , M+Ar 。10为强化表面,渗碳件应选 低碳 钢,表面淬火应选 中碳 钢。11渗碳钢在渗碳后缓慢冷却,由表面向心部的组织分布依次为: P+网状 Fe3C , P , P+F 。12冷变形后的金属进行加热时将发生 回复和再结晶 。13过共析钢淬火加热温度越高,淬火后马氏体中含碳量越 高 , 残余奥氏体的量越 多 。14M的显微组织形态有 板条状和片状 两种,其中 板条状 的韧性较好。 15为了改善碳素工具钢的
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