工程材料考試作業一

2022-09-10 16:30:12 字數 3956 閱讀 2103

一、選擇題

1、合金元素對奧氏體晶粒長大的影響是( d)。

a、均強烈阻止奧氏體晶粒長大

b、均強烈促進奧氏體品粒長大

c、無影響

d、上述說法都不全面

2、在fe-fe3c相圖中,鋼與白口鑄鐵的分界點的含碳量為(c)。

a、2.0%

b、4.3%

c、2.11%

d、0.77%

3、40碳鋼室溫平衡組織是(d )。

a、珠光體 + 滲碳體

b、鐵素體 + 滲碳體

c、馬氏體 + 鐵素體

d、珠光體 + 鐵素體

二、判斷題(正確打√,錯誤打×)

1、位錯的滑移可沿晶體中的任意面和任意方向進行。(× )

三、問答題

1、試用金屬鍵結合的方式,解釋金屬具有良好塑性、導電性、導熱性等基本特性。

答:(1)金屬晶體具有良好的導電性、導熱性。這是由於自由電子在外加電場的作用下發生定

向移動,形成電流,使金屬晶體具有良好的導電性;而自由電子在運動過程中通過碰撞進行能量傳遞,

使金屬晶體具有良好的導熱性。

(2)金屬晶體具有良好的延展性。這是由於自由電子在金屬晶體內可以自由運動,當金屬受到外力作

用,被拉成細絲或壓成薄片時,雖然各層之間發生了相對滑動,但自由電子跟金屬陽離子之間的較強的

相互作用沒有改變,因而不致發生斷裂。

(3)金屬的熔點、硬度等取決於金屬晶體內部作用力的強弱。一般來說,金屬原子的價電子數越多,

原子半徑越小,金屬晶體內部作用力越強。因而晶體熔點越高、硬度越大。

說明:①金屬的延展性是相對的,有限度的。

②金屬晶體的顏色不盡相同,大多數是銀白色,有的為其他顏色。如銅為紅色,鉛為藍白色,金為黃色

。金屬晶體的熔沸點、硬度更是多種多樣。如鹼金屬的熔沸點和硬度都很低,像鎢等熔點又很高。

2、已知純金屬鋁的原子直徑為0.2863nm,試求其晶格常數。

答:給出立方晶系的下列晶面與晶向:(011)、(231);[111],[231] 相--材料中結構相同、化學成分及效能均一的組成部分,相與相之間有介面; 組織--肉眼或者在顯微鏡下觀察到的材料內部所具有的某種形態和形貌圖; 兩者關係--組織可以由單相固溶體或金屬化合物組成,也可以由固溶體或乙個金屬間化合物和兩個金屬化合物組成;可以是多相或單相; 1011 12 1314 15 16 17 18 19 合金元素主加元素(cr、mn、ni、si),提高淬透性, 強化鐵素體; 輔加元素(w、mo、v、ti),細化晶粒,進一步提高淬透性 20 鋼的表示方法數字+元素符號+數字前面的數字表示鋼的平均含碳量。

結構鋼以萬分之一為單位;工具鋼和特殊效能鋼以幹分之一為單位,若碳含量大於1%時不標出。 中間是合金元素於1%時不標出。後面的數字表示合金元素的含量,以平均含量的百分之幾表示。

當含量小於1.5%時,只標出元素,不標出含量;含量等於或大於1.5%, 2.

5%, 3.5%, 相應地以2, 4…等表示。21 根據c含量22 普通低合金鋼、滲碳鋼、低合金珠光體型耐熱鋼等的含碳量是萬分之一為單位,標記兩位數; 普通低合金鋼,加mn(<2%)+ti、v或n,如16mn,15mnvn; 合金滲碳鋼,加cr、mn、ni、b+ti、v、w、mo,如20crmnti、20mn2tib; 低合金珠光體型耐熱鋼,加cr、mo+v,如15crmo、12crmov。

23 24 25 低合金刃具鋼成分特點高碳,加cr、mn、si、v及w等,這些元素能提高淬透件、保證足夠的硬度和耐磨件,高的回火抗力; 熱處理工藝球化退火+淬火+低迴,織織為回火馬氏體 +少量未溶細小碳化物+ar。 典型牌號 9crsi、crwmn。 高速鋼有二次硬化現象用於低於600以下,高硬度、高耐磨、 紅硬性。

成分特點高碳(0.7-1.1%), 加cr(淬透性); 加w,mo(紅硬性);加v(高耐磨)。

26 合金模具鋼冷作模具鋼製造冷沖模、衝頭、拉拔模、冷擠壓模、冷成分特點高碳(>1%)保證硬度和耐磨性;加入cr、mo、 w、v等元素以提高抗拉強度疲勞強度、淬透性、耐熱處理工藝淬火+低迴。組織為回火馬氏體體+碳化合物+少量ar。 典型 cr12、cr12mov。

熱作模具鋼製造熱鍛模、熱壓模、熱擠壓模、壓鑄模等; 成分特點中c(0.3%-0.6%),保證較高的韌性及熱疲勞抗力;加入cr,ni,mn提高淬透性;加入w、mo、v,提高熱硬性和熱強性。

熱處理工藝淬火+中溫或高溫回火。組織回火屈氏體或回火索氏體。 典型牌號 5crmnmo、5crniimo、3cr2w8v。

27 28 29 30 31 分析:變速齒輪是傳遞動力的,要求一定的強度和心部硬度及韌性。轉速較高,齒輪表面要求高的硬度和耐磨性。

但與汽車、拖拉機相比,衝擊載荷小,受力小。因此,不需要採用化學熱處理。整體的強度、韌性調質即可達到, 齒輪也不大,採用優質碳素鋼水淬+回火即可。

3、為了得到細晶粒組織的鑄件,可以採用哪些方法?

答:(1) 增加過冷度(2)進行變質處理 (3) 附加振動

4、試述滲碳鋼和調質鋼的合金化及熱處理特點。

答:滲碳鋼成分特點:⑴ 低碳:0.1~0.25%c,⑵ 合金化特點: 主加元素cr、mn、ni、b,輔加元素

mo、w、v、ti。① 加入cr、mn、ni、b 、w、mo提高淬透性,② 加入cr、mn、ni強化鐵素體,③ w、mo

、ti、v細化晶粒。滲碳鋼熱處理特點:先正火,然後進行滲碳處理,隨後直接經預冷後淬火、低溫回火

。調質鋼的合金化特點是:⑴ 中碳:0.3~0.5%c;⑵ 合金化,合金元素作用:①加入 mn、si、cr、ni、b

提高淬透性,② 加入mn、si、cr、ni強化鐵素體,③ 加入ti、v可細化晶粒,④ 加入w、mo防止第二類

回火脆性。 調質鋼熱處理特點:為了改善切削加工性以及改善因軋、鍛不適當而造成的晶粒粗大和帶狀

組織,調質鋼在切削加工前需進行預備熱處理。對於合金元素含量較低的調質鋼可進行正火或退火處理

。對於合金元素含量較高的調質鋼,因正火後可得到馬氏體組織,尚需正火後再在acl以下溫度進行高溫

回火,使其組織轉變為粒狀珠光體,降低硬度,更於切削加工。調質鋼的最終熱處理是淬火加高溫回火

。調質鋼的最終效能取決於回火溫度的選擇。當要求高塑性、高韌性及一定的強度時,採用500—600℃

回火,即調質處理,獲得回火索氏體組織。如零件,還要求表面有良好耐磨性時,則再進行表面淬火或

化學熱處理如氮化處理。

5、與碳鋼相比,合金鋼為什麼它的力學效能好?熱處理變形小?而且合金工具鋼的耐磨性也比碳素工具鋼高?

答:合金鋼裡新增了鎢(w):鎢熔點高,比重大,是貴生的合金元素。

鎢與碳形成碳化鎢有很高的硬

度和耐磨性。在工具鋼加鎢,可顯著提高紅硬性和熱強性;鈮(nb):鈮能細化晶粒和降低鋼的過熱敏感

性及回火脆性,提高強度;氮(n):氮能提高鋼的強度,低溫韌性和焊接性,增加時效敏感性;釩(v):釩

是鋼的優良脫氧劑。鋼中加0.5%的釩可細化組織晶粒,提高強度和韌性。釩與碳形成的碳化物,在高溫

高壓下可提高抗氫腐蝕能力;鈦(ti):鈦是鋼中強脫氧劑。它能使鋼的內部組織緻密,細化晶粒力;降

低時效敏感性和冷脆性。改善焊接效能; 鉬(mo):鉬能使鋼的晶粒細化,提高淬透性和熱強效能,在高

溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力﹙長期在高溫下受到應力,發生變形,稱蠕變﹚。結構鋼中加入鉬,

能提高機械效能。 還可以抑制合金鋼由於火而引起的脆性。在工具鋼中可提高紅硬性;鎳(ni):鎳能提

高鋼的強度,而又保持良好的塑性和韌性。鎳對酸鹼有較高的耐腐蝕能力,在高溫下有防鏽和耐熱能力

;鉻(cr):在結構鋼和工具鋼中,鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性。矽(si):在煉鋼過程中加矽

作為還原劑和脫氧劑,所以鎮靜鋼含有0.15-0.30%的矽。如果鋼中含矽量超過0.50-0.60%,矽就算合金

元素。矽能顯著提高鋼的彈性極限,屈服點和抗拉強度;錳(mn):在煉鋼過程中,錳是良好的脫氧劑

和脫硫劑,一般鋼中含錳0.30-0.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時就算「錳鋼」,較一般鋼量的鋼不

但有足夠的韌性,且有較高的強度和硬度,提高鋼的淬性,改善鋼的熱加工效能,如16mn鋼比a3屈服點

高40%。含錳11-14%的鋼有極高的耐磨性,用於挖土機鏟斗,球磨機襯板等。

工程材料考試作業三

一 選擇題 1 過冷奧氏體向珠光體的轉變是 c a 半擴散型轉變 b 非擴散型轉變 c 擴散型轉變 d 複合型轉變 2 彈簧及一些要求具有較高屈服極限的熱作模具等,常採用熱處理工藝是 d a 淬火 低溫回火 b 淬火 中溫回火 c 表面淬火 d 退火 3 二元合金中,鑄造效能最好的合金是 a a 共...

工程材料考試作業二

4 何謂高速鋼的二次硬化現象?產生二次硬化的主要原因是什麼?答 高速鋼在500 600 回火時,由於細小瀰散的w2c和vc型特殊碳化物從馬氏體析出而使鋼的強度和硬度明顯公升高的現象。回火溫度在在500 600 時,殘餘奧氏體中碳和合金元素的含量由於大量碳化物的析出而降低,使其ms點公升高而轉變成馬氏...

溝通技巧考試作業

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