機械工程材料考試真題複習題和答案

2021-03-04 09:52:01 字數 3702 閱讀 3937

⒈按腐蝕過程特點,金屬腐蝕可分為化學腐蝕 _和電化學腐蝕___。

2.常用力學效能判據有_強度____、__韌性_、_延展性_和_彈性模量_。

3.鋼中的_硫__元素引起熱脆,_磷__元素引起冷脆,_氫__元素引起白點,_氮__元素引起蘭脆。

4.鋁合金的強化除了熱處理強化外,還可以進行_固溶時效_強化。

5.鋼在加熱過程中產生的過熱缺陷可以通過___回火___熱處理來消除。

6.常用的高分子材料有_塑料_、_橡膠__和_合成纖維__。

7.鑄造鋁合金分為_鋁銅合金_、_鋁鎂合金_、_鋁矽合金_和_鋁鋅合金。

8.合金工具鋼是指用於製造各種__刃具___、__模具__和__量具_用鋼的總合。

9.材料滲碳的目的是為了得到__較高的零件表層硬度與耐磨性_。

10.45鋼按用途分類屬於___碳素結構鋼_______。

11.調質 : 對鋼材作淬火+高溫回火處理,稱為調質處理。

12.碳素鋼:含碳量≤2.11%的鐵碳合金。

1、什麼是金屬的力學效能?金屬的力學效能主要包括哪些方面?

材料在一定溫度條件和外力作用下,抵抗變形和斷裂的能力稱為材料的力學效能。材料的常規力學效能指標主要包括強度、硬度、塑性和韌性等。

2、什麼是鋼的熱處理?常用熱處理方法有哪幾種?

通過對鋼件作一定條件的加熱、保溫和冷卻,從而改變整體或表層的組織,獲得所需的效能。常用熱處理方法有:退火、正火、淬火和回火。

3、鋼按化學成分可分為哪幾類?

鋼按化學成分可分為碳素鋼和合金鋼兩大類。其中,碳素鋼按含碳量的多少分低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼;合金鋼按合金元素種類分錳鋼、鉻鋼、硼鋼、鉻鎳鋼、矽錳鋼,按合金元素含量的多少分低合金鋼、中合金鋼、高合金鋼。

4、灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、蠕墨鑄鐵在組織上的根本區別是什麼?

四種材料的在組織上的根本區別是鑄鐵中的石墨的形態不同(形狀、大小、數量、分布等),灰鑄鐵的石墨是片狀,球墨鑄鐵的石墨是球狀,可鍛鑄鐵的石墨是團狀,蠕墨鑄鐵的石墨是蟲狀。

5、硬質合金的主要組成是什麼?常用硬質合金分哪幾類?各有何主要應用?

硬質合金的主要組成是難熔金屬碳化物和粘結金屬。常用硬質合金分為鎢鈷類硬質合金(代號yg)和鎢鈷鈦類硬質合金(代號yt) 兩種。yg合金多用於加工產生斷續切屑的的脆性材料(如鑄鐵),yt合金多用於加工產生連續切屑的韌性材料,特別是高速切削鋼件。

齒輪:20crmnti滲碳鋼;c%=0.2%,cr,mn,ti<1.5%;滲碳+淬火+低溫回火;組織為回火馬氏體。(3分)

連桿:40cr調質鋼;c%=0.4%,cr<1.5%;調質處理(淬火+高溫回火);組織為回火索氏體。(2分)

彈簧:65mn彈簧鋼;c%=0.65%,mn<1.5%;淬火+中溫回火;組織為回火託氏體。(2分)

冷衝壓模具:cr12mov冷變形模具鋼;c%>1%,cr=12%,mo,v<1.5%;淬火+低溫回火;組織為回火馬氏體。(2分)

滾動軸承:gcr15mo軸承鋼;c%=1%,cr=1.5%,mo<1.5%;球化退火+淬火+低溫回火;組織為回火馬氏體。(2分)

車刀:w6mo5cr4v2高速鋼;w%=6%,mo%=5%,cr%=4%,v%=2%;淬火+560℃三次回火;組織為回火馬氏體+碳化物。(3分)

銼刀:t10碳素工具鋼;c%=1%;淬火+低溫回火;組織為回火馬氏體+碳化物。(2分)

熱鍛模具:5crmnmo熱變形模具鋼;c%=0.5%,cr,mn,mo<1.5%;淬火+高溫回火;組織為回火索氏體。(2分)

工具機床身:ht300灰口鐵;無需熱處理。(2分)

1、 馬氏體是碳在α-fe過飽和固溶體,其形態主要有板條狀、針片狀 。

其中, 針片狀馬氏體硬度高、塑性差。

2、w18cr4v鋼的淬火加熱溫度為1270-1280℃ ,回火加熱溫度為560℃ ,回火次數3 ,

w的主要作用提高紅硬性 ,cr的主要作用提高淬透性 ,v的主要作用提高硬度和韌性。

3、材料選擇的三個主要原則使用性原則, 工藝性原則,經濟性原則。

4、合金結構鋼與碳素結構鋼相比,其突出優點是淬透性好,強度高

5. 在工程圖學中,零件的力學效能通常用硬度表示。hbs測量範圍是≤450hbs ,hbw測量範圍是≤650hbw ,hrc測量範圍是 20-67hrc

6. 共析鋼淬火形成m+a'後,在低溫、中溫、高溫回火後的產物分別為回火馬氏體 ,

回火託氏體 ,回火索氏體 。

7. 鋼在淬火時,鋼的淬硬性取決於碳的質量分數 ,轉鋼的淬透性取決於合金元素的含量 。

8. 45鋼正火後滲碳體呈片狀,調質處理後滲碳體呈粒狀。

由t12材料製成的絲錐,硬度要求為hrc60~64。生產中混入了q235鋼料,如果按t12鋼進行淬火+低溫回火處理,問其中q235鋼製成的絲錐的效能能否達到要求?為什麼?

不能達到要求。

q235屬於普通碳素結構鋼,碳的質量分數很低,一般在0、1-0、17%c,按照t12淬火溫度淬火(760-780℃),鋼中只有少量珠光體轉變成馬氏體,大量鐵素體未發生轉變。因此淬火後的硬度很低,不能使用。

材料排號類別典型熱處理工藝應用舉例

qt600球墨鑄鐵等溫淬火 +高溫回火曲軸 ,齒輪箱

1cr18ni9ti 不鏽鋼固溶處理耐蝕罐體,爐條

5crmnmo 熱作模具鋼淬火+中溫回火熱鍛模熱擠壓模

65mn碳素鋼淬火+中溫回火彈簧發條

gcr15滾動軸承鋼淬火+低溫回火滾珠套圈

車床主軸要求軸頸部位硬度為54—58hrc,其餘地方為20—25hrc,其加工路線為:

下料鍛造正火機加工調質機加工(精)

軸頸表面淬火低溫回火磨加工

指出:1、主軸應用的材料:45鋼

2、正火的目的,去除應力,細化晶粒

3、調質目的和大致熱處理工藝

獲得回火索氏體,實現強度、硬度、塑性、韌性良好配合。

加熱 820-840℃,保溫一段時間,淬入鹽水中,隨後加熱到600℃回火1-1、5小時出爐空冷。

4、表面淬火目的

提高軸頸表面硬度,提高耐磨性。

5、低溫回火目的及工藝

消除主軸高頻淬火應力和脆性。

一般再回火爐中加熱到150-180℃,保溫1-2小時出爐空冷。

1.過冷度 —理論結晶溫度與實際結晶溫度之差

1. 正火 — 將鋼件加熱到ac3或accm以上30-50℃,保溫適當時間後在靜止的空氣中冷卻的熱處理工藝,稱為正火。

2. 奧氏體 — 碳固溶於γ-fe中形成的間隙固溶體稱為奧氏體,用γ或a表示。

3. 熱加工 — 高於再結晶溫度的塑性變形。

4. 調質處理 — 將淬火加高溫回火相結合的熱處理稱為調質處理。

對於上述名詞解釋,如學生用自己的語言回答,考慮其對概念或名詞含義理解程度酌情給分。

二、 利用鐵碳相圖回答下列問題(15分)

(1) 寫出fe-fe3c相圖上①-⑥區的組織組成物,標明a,e,c,s,p,k各點的含碳量。

①區:___f+p_____ ②區:_____p___③區: p+fe3cⅱ__

④區:p+ fe3cⅱ+ld` ⑤區:_ ld`____⑥區:_fe3cⅰ+ld`

a點:______0_____ e點:___2.14%___ c點:___4.3%__

s點:_____0.8%___ p點:___0.02%__ k點:__6.69%_

1.在鑄造生產中,採用哪些措施獲得細晶粒組織?

2.說明實際金屬晶體缺陷種類及特徵。

3.石墨的形態對鑄鐵都有哪些影響?

4.常見的熱處理方法有哪些?

5.什麼是鋁合金的固溶處理和時效處理。

6.回火的目的是什麼,常用的回火操作有哪幾種?

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