2填空题(1)20是(碳素结构)钢,可制造(轴,销)。(2)T12是(碳素工具)钢,可制造(扳牙,丝锥)。(3)按钢中合金元素含量,可将合金钢分为(低合金钢),(中合金钢)和(高合金钢)几类。(4)Q345(16Mn)是(低合金高强度)钢,可制造(桥梁)。(5)20CrMnTi是(合金渗碳)钢,Cr,Mn的主要作用是(提高淬透性),Ti的主要作用是(细化晶粒)热处理工艺是(渗碳后直接淬火、再低温回火)。(6)40Cr是(调质)钢,可制造(齿轮,轴)。(7)60Si2Mn是(弹簧)钢,可制造(汽车板簧)。(8)GCrl5是可制造(滚珠轴承)钢,可制造(套圈、钢球)(9)9SiCr是(低合金工具)钢,可制造(钻头,板牙)。(10)CrWMn是(量具用)钢,可制造(量规)。1.2填空题工程材料习题1、材料的结构与性能特点(11)Crl2MoV是(冷作模具)钢,可制造(冷冲压模,冷挤压模)(12)5CrMnMo是(热作模具)钢,可制造(锻模)(13)W18Cr4V是(高速工具)钢,碳质量分数是(0.9-1.1%C),w的主要作用是(保证高的热硬性)、Cr的主要作用是(提高淬透性),V的主要作用是(细化晶粒,提高硬度及耐磨性)。热处理工艺是(球化退火+淬火+三次回火),最后组织是(马氏体+碳化物+残余奥氏体)。(14)1Crl3是(马氏体不锈)钢,可制造(汽轮机叶片)。(15)0Crl8Ni9Ti是(奥氏体不锈)钢,Cr的主要作用是(提高基体电极电位),Ni的主要作用是(扩大A相区),Ti的主要作用是(减轻晶界腐蚀)。(16)灰口铸铁中碳主要以(石墨)的形式存在,可用来制造(机床底座、端盖、床身等)。(17)球墨铸铁中石墨的形态为(球状),可用来制造(受力复杂的齿轮、曲轴、凸轮轴等)。(18)蠕墨铸铁中石墨的形态为(蠕虫状),可用来制造(汽缸和缸盖)。(19)影响石墨化的主要因素是(加热温度、冷却速度)和(合金元素)。(20)球墨铸铁的强度、塑性和韧性均较普通灰口铸铁高,这是因为(球墨铸铁的石墨呈球状)。(21)HT200牌号中“HT"表示(灰铸铁),数字"200"表示(最低抗拉强度为200MPa)。(22)生产球墨铸铁选用(稀土镁)作为球化剂。3.3是非题(1)T8钢比T12和40钢有更好的淬透性和淬硬性。(×)(2)调质钢的合金化主要是考虑提高其热硬性。(×)(3)高速钢需要反复锻造是因为硬度高不易成形。(×)(4)T8钢与20MnVB相比,淬硬性和淬透性都较低。(×)(5)W18Cr4V高速钢采用很高温度淬火,其目的是使碳化物尽可能多地溶入奥氏体中,从而提高钢的热硬性。(√)(6)奥氏体不锈钢只能采用加工硬化提高强度。(√)(7)奥氏体不锈钢的热处理工艺是淬火后低温回火处理。(×)(8)铸铁可以经过热处理改变基体组织和石墨形态。(×)(9)可锻铸铁在高温时可以进行锻造加工。(×)(10)石墨化的第三阶段不易进行。(√)(11)可以通过球化退火使普通灰口铸铁变成球墨铸铁。(×)(12)球墨铸铁可通过调质处理和等温淬火工艺提高其机械性能(√).综合分析题(1)说出Q235A、15、45、65、T8、T12等钢的钢类、碳质量分数,各举出一个应用实例。(7)简述高速钢的成分、热处理和性能特点,并分析合金元素的作用。(12)试就下列四个钢号:20CrMnTi、65、T8、40Cr讨论如下问题:①在加热温度相同的情况下,比较其淬透性和淬硬性,并说明理由②各种钢的川途、热处理工艺、最终的组织。第9章2.综合分析题(1)机床变速箱齿轮常用中碳钢或中碳合金钢制造,它的工艺路线为:下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工→齿轮高频淬火及回火→精磨试分析正火处理、调质处理和高频淬火及回火的目的。答:正火目的:均匀组织,降低硬度,改善切削性能。调质处理:获得索氏体组织,使钢具有综合力学性能。高频淬火及回火:使表面获得回火马氏体组织,提高表面的硬度和耐磨性能,抗疲劳性能。(3)用20CrMnTi钢制造汽车齿轮,加工工艺路线为下料→锻造→正火→切削加工→渗碳、淬火及低温回火→喷丸→磨削加工试分析正火和渗碳、淬火及低温回火处理及喷丸处理的目的。答:正火目的:均匀组织,降低硬度,改善切削性能。渗碳:提高工件表面的碳含量。淬火及低温回火:使表面获得回火马氏体+渗碳体+残余奥氏体组织,提高表面的硬度,耐磨性能和抗疲劳性能。喷丸处理:提高表面的抗疲劳性能。(1)同非金属相比,金属的主要特性是(①热和电的良导体②正的电阻温度系数③不透明、有金属光泽④塑性高、强韧性好)。(2)晶体与非晶体结构上最根本的区别是(晶体内原子排列是有规则、周期性的)。(3)在立方晶系中,(120)晶面族包括((120)(102)(012))等晶面。(4)-Fe的一个晶胞内的原子数为(4)。.选择正确答案(1)晶体中的位错属于:a.体缺陷b.面缺陷______d.点缺陷(2)在面心立方晶格中,原子密度最大的晶向是a.______c.d.(3)在体心立方晶格中,原子密度最大的晶面;a.______c.d.(4)固溶体的晶体结构:______b.与溶质相同c.与其他晶型相同(5)间隙相的性能特点是:a.熔点高、硬度低b.硬度高、熔点低.______.综合分析题(1)在立方晶胞中画出(110)、(120)晶面和【211】、【120】晶向。(2)Fe、AI、Cu、Ni、V、Mg、Zn各属何种晶体结构?答:①体心立方:Fe、V②面心立方:Al、Cu、Ni③密排六方:Mg、Zn(6)实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷?它们对性能有什么影响?答:实际金属晶体中存在:点、线、面缺陷,引起晶格畸变。a.点缺陷:使电阻率和强度增加。b.面缺陷:使塑性、强度增加。c.线缺陷(位错):在冷变形时,使强度增加、塑性降低。(8)什么是固溶强化?造成固溶强化的原因是什么?答:固溶强化:形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象。固溶强化原因:溶质原子引起晶格畸变,使变形抗力增加。(9)间隙固溶体和间隙相有什么不同?答:间隙固溶体:晶格类型与溶剂相同。间隙相:晶格类型与任一组元都不相同。.填空题2金属材料组织和性能的控制(1)结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的,这两个过程是(形核)和(晶核长大)。(2)当对金属液体进行变质处理时,变质剂的作用是(增加晶核数量,或阻碍晶粒长大)。(3)液态金属结晶时,结晶过程的推动力是(能量差),阻力是(表面能)。(4)过冷度是指(理论结晶温度-开始结晶温度),其表示符号为(T)。(5)典型铸锭结构的三个晶区分别为(表面细晶区)、(柱状晶区)和(中心等轴晶)。(6)固溶体的强度和硬度比溶剂的强度和硬度(高)。(7)固溶体出现枝晶偏析后,可用(扩散退火)加以消除。(8)一合金发生共晶反应,液相L生成共晶体()。共晶反应式为(L—(α+β)),共晶反应的特点是(在恒温下进行,三相共存)。(9)一块纯铁在912℃发生Fe→Fe转变时,体积将(收缩)。(10)珠光体的本质是(铁素体与渗碳体机械混合物)。(11)在铁碳合金室温平衡组织中,含Fe3CⅡ最多的合金成分点为(2.11%C),含Le′最多的合金成分点为(4.3%C)。(12)用显微镜观察某亚共析钢,若估算其中的珠光体体积分数为80%,则此钢的碳的质量分数为(0.62%C)。(13)钢在常温下的变形加工称为(冷)加工,而铅在常温下的变形加工称为(热)加工(14)造成加工硬化的根本原因是(位错运动受阻,引起塑性变形抗力增加)。(15)滑移的本质是(位错的运动)。(16)变形金属的最低再结晶温度与熔点的关系是(T再=(0.35~0.4)T熔)。(17)再结晶后晶粒度的大小主要取决于(加热温度)和(预先变形度)。(18)在过冷奥氏体等温转变产物中,珠光体和屈氏体的主要相同点是(F+Fe3C的两相混合物),不同点是(屈氏体的片层间距小)。(19)用光学显微镜观察,上贝氏体呈(羽毛)状,下贝氏体呈(黑色针状)状。(20)马氏体的显微组织形态主要有(板条状)、(针状)两种。其中(板条马氏体)的韧性较好。(21)钢的淬透性越高,则其C曲线的位置越(靠右),说明临界冷却速度越(小)(22)马氏体是一种(铁)磁相,在磁场中呈现磁性;而奥氏体是一种(顺)磁相,在磁场中无磁性。(23)球化退火加温温度略高于Ac1,以便保留较多的(未溶碳化物粒子)或较大的奥氏体中的(碳浓度分布不均匀),促进球状碳化物的形成。(24)球化退火的主要目的是(降低硬度),它主要适用于(过共析钢)钢。(25)亚共析钢的正常淬火温度范围是(AC3以上30+50℃),过共析钢的正常淬火温度范围是(AC1以上30+50℃)。(26)淬火钢进行回火的目的是(消除应力),回火温度越高,钢的强度与硬度越(低)。(27)合金元素中,碳化物形成元素有(Mo,W,V,Nb,Ti)。(28)促进晶粒长大的合金元素有(Mn,P,B)。(29)除(Co)、(Al)外,几乎所有的合金元素都使Ms、Mf,点下降,因此淬火后相同碳质量分数的合金钢与碳钢相比,残余奥氏体(多),使钢的硬度(下降)。(30)一些含有合金元素(Mn,Cr,Ni)的合金钢,容易产生第二类回火脆性,为了消除第二类回火脆性,可采用(快冷)和(加入Mo元素)。.是非题(1)凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。(×)
2填空题
(1)20是(碳素结构)钢,可制造(轴,销)。(2)T12是(碳素工具)钢,可制造(扳牙,丝锥)。
(3)按钢中合金元素含量,可将合金钢分为(低合金钢),(中合金钢)和(高合金钢)几类。
(4)Q345(16Mn)是(低合金高强度)钢,可制造(桥梁)。
(5)20CrMnTi是(合金渗碳)钢,Cr,Mn的主要作用是(提高淬透性),Ti的主要作用是
(细化晶粒)热处理工艺是(渗碳后直接淬火、再低温回火)。(6)40Cr是(调质)钢,可制造(齿轮,轴)。
(7)60Si2Mn是(弹簧)钢,可制造(汽车板簧)。
(8)GCrl5是可制造(滚珠轴承)钢,可制造(套圈、钢球)(9)9SiCr是(低合金工具)钢,可制造(钻头,板牙)。(10)CrWMn是(量具用)钢,可制造(量规)。
1.2填空题
工程材料习题
1、材料的结构与性能特点
(11)Crl2MoV是(冷作模具)钢,可制造(冷冲压模,冷挤压模)(12)5CrMnMo是(热作模具)钢,可制造(锻模)
(13)W18Cr4V是(高速工具)钢,碳质量分数是(0.9-1.1%C),w的主要作用是(保证高的热硬性)、Cr的主要作用是(提高淬透性),V的主要作用是(细化晶粒,提高硬度及耐磨性)。热处理工艺是(球化退火+淬火+三次回火),最后组织是(马氏体+碳化物+残余奥氏体)。
(14)1Crl3是(马氏体不锈)钢,可制造(汽轮机叶片)。
(15)0Crl8Ni9Ti是(奥氏体不锈)钢,Cr的主要作用是(提高基体电极电位),Ni的主要作用是(扩大A相区),Ti的主要作用是(减轻晶界腐蚀)。
(16)灰口铸铁中碳主要以(石墨)的形式存在,可用来制造(机床底座、端盖、床身等)。(17)球墨铸铁中石墨的形态为(球状),可用来制造(受力复杂的齿轮、曲轴、凸轮轴等)。(18)蠕墨铸铁中石墨的形态为(蠕虫状),可用来制造(汽缸和缸盖)。(19)影响石墨化的主要因素是(加热温度、冷却速度)和(合金元素)。(20)球墨铸铁的强度、塑性和韧性均较普通灰口铸铁高,这是因为(球墨铸铁的石墨呈球状)。(21)HT200牌号中“HT"表示(灰铸铁),数字"200"表示(最低抗拉强度为200MPa)。
(22)生产球墨铸铁选用(稀土镁)作为球化剂。3.3是非题
(1)T8钢比T12和40钢有更好的淬透性和淬硬性。(×)
(2)调质钢的合金化主要是考虑提高其热硬性。(×)
(3)高速钢需要反复锻造是因为硬度高不易成形。(×)
(4)T8钢与20MnVB相比,淬硬性和淬透性都较低。(×)(5)W18Cr4V高速钢采用很高温度淬火,其目的是使碳化物尽可能多地溶入奥氏体中,从而
提高钢的热硬性。(√)
(6)奥氏体不锈钢只能采用加工硬化提高强度。(√)
(7)奥氏体不锈钢的热处理工艺是淬火后低温回火处理。(×)
(8)铸铁可以经过热处理改变基体组织和石墨形态。(×)
(9)可锻铸铁在高温时可以进行锻造加工。(×)
(10)石墨化的第三阶段不易进行。(√)
(11)可以通过球化退火使普通灰口铸铁变成球墨铸铁。(×)
(12)球墨铸铁可通过调质处理和等温淬火工艺提高其机械性能(√).综合分析题
(1)说出Q235A、15、45、65、T8、T12等钢的钢类、碳质量分数,各举出一个应用实例。(7)简述高速钢的成分、热处理和性能特点,并分析合金元素的作用。(12)试就下列四个钢号:20CrMnTi、65、T8、40Cr讨论如下问题:
①在加热温度相同的情况下,比较其淬透性和淬硬性,并说明理由
②各种钢的川途、热处理工艺、最终的组织。
第9章
2.综合分析题
(1)机床变速箱齿轮常用中碳钢或中碳合金钢制造,它的工艺路线为:下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工→齿轮高频淬火及回火→精磨
试分析正火处理、调质处理和高频淬火及回火的目的。答:正火目的:均匀组织,降低硬度,改善切削性能。
调质处理:获得索氏体组织,使钢具有综合力学性能。高频淬火及回火:使表面获得回火马氏体组织,提高表面的硬度和耐磨性能,抗疲劳性
能。
(3)用20CrMnTi钢制造汽车齿轮,加工工艺路线为下料→锻造→正火→切削加工→渗碳、淬火及低温回火→喷丸→磨削加工
试分析正火和渗碳、淬火及低温回火处理及喷丸处理的目的。答:正火目的:均匀组织,降低硬度,改善切削性能。渗碳:提高工件表面的碳含量。
淬火及低温回火:使表面获得回火马氏体+渗碳体+残余奥氏体组织,提高表面的硬度,耐磨性能和抗疲劳性能。
喷丸处理:提高表面的抗疲劳性能。
(1)同非金属相比,金属的主要特性是(①热和电的良导体②正的电阻温度系数③不透明、有金属光泽④塑性高、强韧性好)。
(2)晶体与非晶体结构上最根本的区别是(晶体内原子排列是有规则、周期性的)。(3)在立方晶系中,{120}晶面族包括((120)(102)(012))等晶面。
(4)-Fe的一个晶胞内的原子数为(4)。.选择正确答案
(1)晶体中的位错属于:
a.体缺陷b.面缺陷______d.点缺陷(2)在面心立方晶格中,原子密度最大的晶向是
a.______c.d.
(3)在体心立方晶格中,原子密度最大的晶面;
a.______c.d.
(4)固溶体的晶体结构:
______b.与溶质相同c.与其他晶型相同(5)间隙相的性能特点是:
a.熔点高、硬度低b.硬度高、熔点低.______.综合分析题
(1)在立方晶胞中画出(110)、(120)晶面和【211】、【
120】晶向。
(2)Fe、AI、Cu、Ni、V、Mg、Zn各属何种晶体结构?
答:①体心立方:Fe、V②面心立方:Al、Cu、Ni③密排六方:Mg、Zn(6)实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷?它们对性能有什么影响?
答:实际金属晶体中存在:点、线、面缺陷,引起晶格畸变。
a.点缺陷:使电阻率和强度增加。
b.面缺陷:使塑性、强度增加。
c.线缺陷(位错):在冷变形时,使强度增加、塑性降低。
(8)什么是固溶强化?造成固溶强化的原因是什么?答:固溶强化:形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象。
固溶强化原因:溶质原子引起晶格畸变,使变形抗力增加。
(9)间隙固溶体和间隙相有什么不同?答:间隙固溶体:晶格类型与溶剂相同。
间隙相:晶格类型与任一组元都不相同。
.填空题
2金属材料组织和性能的控制
(1)结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的,这两个过程是(形核)和(晶核长大)。
(2)当对金属液体进行变质处理时,变质剂的作用是(增加晶核数量,或阻碍晶粒长大)。(3)液态金属结晶时,结晶过程的推动力是(能量差),阻力是(表面能)。
(4)过冷度是指(理论结晶温度-开始结晶温度),其表示符号为(T)。
(5)典型铸锭结构的三个晶区分别为(表面细晶区)、(柱状晶区)和(中心等轴晶)。
(6)固溶体的强度和硬度比溶剂的强度和硬度(高)。(7)固溶体出现枝晶偏析后,可用(扩散退火)加以消除。
(8)一合金发生共晶反应,液相L生成共晶体()。共晶反应式为(L—(α+β)),共晶反应的特点是(在恒温下进行,三相共存)。
(9)一块纯铁在912℃发生Fe→Fe转变时,体积将(收缩)。
(10)珠光体的本质是(铁素体与渗碳体机械混合物)。
(11)在铁碳合金室温平衡组织中,含Fe3CⅡ最多的合金成分点为(2.11%C),含Le′最多的合金成分点为(4.3%C)。
(12)用显微镜观察某亚共析钢,若估算其中的珠光体体积分数为80%,则此钢的碳的质量分数为(0.62%C)。
(13)钢在常温下的变形加工称为(冷)加工,而铅在常温下的变形加工称为(热)加工(14)造成加工硬化的根本原因是(位错运动受阻,引起塑性变形抗力增加)。
(15)滑移的本质是(位错的运动)。
(16)变形金属的最低再结晶温度与熔点的关系是(T再=(0.35~0.4)T熔)。(17)再结晶后晶粒度的大小主要取决于(加热温度)和(预先变形度)。
(18)在过冷奥氏体等温转变产物中,珠光体和屈氏体的主要相同点是(F+Fe3C的两相混合物),不同点是(屈氏体的片层间距小)。
(19)用光学显微镜观察,上贝氏体呈(羽毛)状,下贝氏体呈(黑色针状)状。
(20)马氏体的显微组织形态主要有(板条状)、(针状)两种。其中(板条马氏体)的韧性较好。
(21)钢的淬透性越高,则其C曲线的位置越(靠右),说明临界冷却速度越(小)
(22)马氏体是一种(铁)磁相,在磁场中呈现磁性;而奥氏体是一种(顺)磁相,在磁场中无磁性。
(23)球化退火加温温度略高于Ac1,以便保留较多的(未溶碳化物粒子)或较大的奥氏体中的(碳浓度分布不均匀),促进球状碳化物的形成。
(24)球化退火的主要目的是(降低硬度),它主要适用于(过共析钢)钢。
(25)亚共析钢的正常淬火温度范围是(AC3以上30+50℃),过共析钢的正常淬火温度范围是(AC1以上30+50℃)。
(26)淬火钢进行回火的目的是(消除应力),回火温度越高,钢的强度与硬度越(低)。(27)合金元素中,碳化物形成元素有(Mo,W,V,Nb,Ti)。
(28)促进晶粒长大的合金元素有(Mn,P,B)。
(29)除(Co)、(Al)外,几乎所有的合金元素都使Ms、Mf,点下降,因此淬火后相同碳质量分数的合金钢与碳钢相比,残余奥氏体(多),使钢的硬度(下降)。
(30)一些含有合金元素(Mn,Cr,Ni)的合金钢,容易产生第二类回火脆性,为了消除第二类回火脆性,可采用(快冷)和(加入Mo元素)。
.是非题
(1)凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。(×)
题目解答
答案
c.线缺陷 b. <110> b. <110> a.与溶剂相同 c 硬度高、熔点高