工程材料複習

2022-08-24 11:54:03 字數 5218 閱讀 6423

加工硬化:隨著塑性變形的增加,金屬的硬度、強度迅速增加;塑性、韌性迅速下降的現象!

淬透性:鋼在淬火後獲得淬硬層深度大小的能力,即獲得馬氏體多少的能力。

熱硬性:又叫紅硬性,鋼在高溫下保持高硬度的能力。

變質處理:在液態金屬結晶前,特意加入某些難熔的固態顆粒,造成大量可以成為非自發晶核的固態質點,使結晶時的晶核數目大大增加,從而提高了形核率,細化晶粒,這種處理方式叫做變質處理。

同素異構轉變:由於條件(溫度或者壓力)變化引起金屬晶體結構的轉變,成為同素異構轉變。

固溶強化:通過溶入某種溶質元素形成固溶體而使金屬的強度、硬度公升高的現象稱為固溶強化。

珠光體:由鐵素體和滲碳體組成的機械混合物。鐵素體和滲碳體呈層片狀。珠光體有較高的強度和硬度,但塑性較差。

調質處理:淬火後加高溫回火。

共晶反應:指一定成分的液體合金,在一定溫度下,同時結晶出成分和晶格均不相同的兩種晶體的反應。

材料常用的塑性指標有延伸率和材料收縮率兩種,其中用斷面收縮率表示塑性變形更接近材料的真是變形,在拉伸曲線上可以確定的塑性指標是延伸率。

金屬的結晶過程主要由形核和晶核成長兩個基本過程組成。

常溫下,金屬單晶體的塑性變形方式為滑移和孿生兩種,其中主要的變形方式是滑移。

二元金屬的槓桿定律中,槓桿的斷電是所求的兩個相的成分,槓桿的質點是合金的成分。

f的晶體結構是體心立方晶格,a的晶體結構是麵心立方晶格。

工業用鋼按質量分為普通鋼,優質鋼和高階優質鋼。

鋼的熱處理工業由加熱,保溫,冷卻三個階段所組成。

除co元素以外,其他所有的合金元素都是c曲線向右移動,是鋼的臨界冷卻速度減小,淬透性提高。

除co元素以外,其它合金元素溶於奧氏體後,均能增加過冷奧氏體的穩定性。

60si2mn是彈簧鋼,可製造汽車板簧;gcr15是滾動軸承鋼,可製造滾動軸承;9sicr是低合金刃具鋼,可製造低速切削刃具。

鑄造狀態下,灰口鑄鐵的集體有f+p,p和f三種。

玻璃鋼是玻璃纖維和樹脂組成的複合材料。

鋼合金俺其合金化系列可分為黃銅,青銅和白銅三類。

零件失效的三種基本型別是變形失效,斷裂失效和表面損傷失效。

在作疲勞試驗時,式樣承受的載荷為交變載荷。

金屬化合物的效能特點是硬度高,熔點高。

能使單晶體產生塑性變形的應力為切應力。

在發生l→α+β共晶反應時,三相的成分為均確定。

鋼的質量等級的分類是按鋼的雜誌s、p的含量區分的。

奧氏體向珠光體的轉變屬於擴散型轉變。

過冷奧氏體是冷卻到a1溫度下,尚未轉變的奧氏體。

製造鉗工用手用鋸條應當選用t12鋼經淬火和低溫回火。

hmn58-2是特殊黃銅的牌號,它表示含cu量為58%,而含mn量為2%。

塑料的使用溫度應為<tg。

電爐爐絲與電源線的接線座應用陶瓷材料最合適。

發動機啟發選用4cr9si2。

適合製作變速箱齒輪的鋼是20crmnti。

化學熱處理與其他熱處理方法的根本區別是鋼成分變化。

大小不變或變化緩慢的載荷稱為靜載荷,突然增加的載荷稱為衝擊載荷,大小和方向隨時間週期性變化的載荷稱為交變載荷。

常見的金屬晶格型別是體心立方晶格,麵心立方晶格,密排六方晶格。

金屬在固態下隨溫度的改變,由一種晶格轉變為另一種晶格的現象稱為同素異晶轉變。

固溶體根據溶質原子在晶格中位置的不同可分為間隙固溶體和置換固溶體兩類。

結晶時,細化晶粒的途徑有提高冷卻速度,進行變質處理,震動。

工具鋼按用途可分刃具鋼,模具鋼,量具鋼。

化學熱處理都是通過分解,吸收和擴散三個基本過程完成的。

影響石墨化的主要因素是化學成分和冷卻速度兩個方面。

玻璃鋼是玻璃纖維和樹脂組成的複合材料。

不鏽鋼按其金相顯微組織不同,常用的有以下三類:鐵素體不鏽鋼,馬氏體不鏽鋼,奧氏體不鏽鋼。

碳在白口鑄鐵中主要以滲碳體形式存在,而再灰口鑄鐵中主要以石墨形式存在。

工具機輕載主軸(載荷小,衝擊不大,磨損較輕)用45鋼製造並進行正貨或調質熱處理。工具機中載主軸(載荷中等,磨損較嚴重)用45或40cr製造並進行調質+表面淬火熱處理。工具機過載主軸(載荷大,磨損和衝擊嚴重)用20crmnti製造並進行滲碳+淬火+低溫回火熱處理。

銅合金按其合金化系列可分為青銅,白銅和黃銅三類。

高分子材料的接合鍵是共價鍵和分子鍵。

再結晶和重結晶都有形核與長大兩個過程,主要區別在於有沒有晶體結構的改變。

能使單晶體產生塑性變形的應力為切應力。

珠光體是一種機械混合物。

不能進行鍛造的鐵碳合金是亞共晶白口鑄鐵。

鋼經調質處理後獲得的組織是回火索氏體。

若合金元素能使c曲線右移,鋼的淬透性將提高。

合金滲碳鋼滲碳後必須進行淬火+低溫回火。

40cr鋼屬於調質鋼。

鑄鐵中碳以石墨形態析出的過程稱為石墨化。

用來合成高分子材料的低分子化合物稱為單體。

橋梁構件選用16mn。

適合製作手術刀的鋼是4cr13。

適合製作滾動軸承的鋼是gcr15。

有一碳鋼制支架剛度不足,有人要用熱處理方法;有人要另選合金鋼;有人要改變兩件載面形狀解決。哪種方法合理?為什麼?

答:改變零件載面形狀的方法合理。用熱處理方法和另選合金鋼都不合理。

因為零件的剛度取決於兩個方面:一是材料的彈性模量,另乙個是零件的載面形狀,而材料的彈性模量是相對穩定的力學效能指標外(即這一質變對材料的組織狀態不敏感),用熱處理方法無法改變,對於同一合金系當成分改變時,材料的彈性模量也不變化。

在製造齒輪時,有時採用噴丸法(即將金屬丸噴射到零件表面上)使齒輪得以強化,試分析原因。

答:高速金屬丸噴射到零件表面上,使工件表面層產生塑性變形,形成一定厚度的加工硬化層,使齒面的強度、硬度公升高。

分析鉗工鋸t8,t10,t12等鋼材料時比鋸10,20鋼費力,鋸條容易磨鈍的原因。

答:t8,t10,t12屬於碳素工具鋼,含碳量為0.8%,1.

0%,1.2%,鋼中滲碳體含量高,鋼的硬度較高;而10,20鋼為優質碳素結構鋼,屬於低碳鋼,鋼中滲碳體含量少,鋼的硬度較低,因此鉗工鋸t8,t10,t12等鋼料時比鋸10,20鋼費力,鋸條容易磨鈍。

化學成分和冷卻速度對鑄鐵石墨化和基體組織有何影響?

化學成分:

1,碳和矽。碳和矽是強烈促進石墨化的元素,鑄鐵中碳和矽的含量越高,就越容易充分進行石墨化。由於共晶成分的鑄鐵具有最佳的鑄造效能。因此,將灰鑄鐵的碳當量均配製到4%左右。

2,錳。錳是阻止石墨化的元素,但錳與硫化合成硫化錳,減弱了硫的有害作用,結果又間接促進石墨化得作用。故鑄鐵中有適量的錳是必要的。

3,硫。硫是強烈阻礙石墨化的元素,它不僅強烈的促使白口化,而且還會降低鑄鐵的流動性和力學效能,所以硫是有害元素,必須嚴格控制其含量。

4,磷。磷是弱促進石墨化的元素,同時能提高鐵液的流動性,但磷得含量過高會增加鐵的脆性,使鑄鐵在冷卻過程中易開裂,所以也應嚴格控制其含量。

冷卻速度:

生產實踐證明,在同一成分的鑄鐵件中,其表面和薄壁部分易出現白口組織,而內部和厚壁處則容易進行石墨化。由此可見,冷卻速度對石墨化影響很大。冷卻速度越慢,原子擴散時間充分,也就越有利於石墨化的進行。

冷卻速度主要決定於澆注溫度、鑄件壁厚和鑄型材料。

擬用t10製造形狀簡單的車刀,工藝路線為:鍛造-熱處理-機加工-熱處理-磨加工。

1、試寫出各熱處理工序的名稱並指出各熱處理工序的作用

2、指出最終熱處理後的顯微組織及大致硬度

3、指定最終熱處理工藝規定(溫度、冷卻介質)

答:1、工藝路線為:鍛造-退火-機加工-淬火後低溫回火-磨加工

退火處理可細化組織,調整硬度,改善切削加工性;淬火及低溫回火可獲得高硬度和耐磨性以及去除內應力。

2、最終熱處理後的顯微組織為回火馬氏體,大致的硬度60hrc

3、t10車刀的退火為球化退火,加熱溫度為a1線以上20~30℃,保溫、緩冷;淬火溫度為780℃左右。冷卻介質為水;回火溫度為150~250℃.

為什麼細晶粒鋼強度高,塑性,韌性也好?

答:晶界是阻礙位錯運動的,而各晶粒位向不同,互相約束,也阻礙晶粒的變形。隱刺,金屬的晶粒越細,其晶界總面積越大,每個晶粒周圍不同去想的晶粒數便越多,對塑性變形的抗力也越大。

因此,金屬的晶粒越細,強度越高。同時,晶粒越細,金屬單位體積中的晶粒數便越多,變形時同樣的變形量便可分散在更多的晶粒中發生,產生較均勻的變形,而不致造成區域性的應力集中,引起裂紋的過早產生和發展。因此,塑性和韌性也越好。

產生加工硬化的原因是什麼?加工硬化在金屬加工中有什麼利弊?

答:1、隨著變形的增加,晶粒逐漸被拉長,直至破碎,這樣使各晶粒都破碎成細碎的亞晶粒,變形越大,晶粒破碎的程度越大,這樣使位錯密度顯著增加;同時細碎的亞晶粒也隨著晶粒的拉長而被拉長。因此,隨著變形量的增加,由於晶粒破碎和位錯密度的增加,金屬的塑性變形抗力將迅速增大,即強度和硬度顯著提高,而塑性和韌性下降產生所謂「加工硬化」現象。

2、金屬的加工硬化現象會給金屬的進一步加工帶來困難,如鋼板在冷軋過程中會越扎越硬,一直最後軋不動。另一方面人們可以利用加工硬化現象,來提高金屬強度和硬度,如冷拔高強度鋼絲就是利用冷加工變形產生的加工硬化來提高鋼絲的強度的。加工硬化也是某些壓力加工工藝能夠實現的重要因素。

如冷拉鋼絲拉過模孔的部分,由於發生了加工硬化,不再繼續變形而使變形轉移到尚未拉過模孔的部分,這樣鋼絲才可以繼續通過模孔而成形。

用40cr鋼製造模數為3的齒輪,其加工工藝路線為:下料(棒料)→鍛造毛坯→熱處理1→粗加工齒形→熱處理2→精加工齒形→熱處理3→磨削。請說明各熱處理工藝的名稱、目的、加熱溫度範圍及冷卻方式。

答:熱處理1:安排在鍛造之後,粗加工之前,應使預備熱處理,其目的是消除前道工序(鍛造)的缺陷,均勻化和細化組織,消除內應力,降低硬度,改善切削加工效能。

達到此目的可採用完全退火或正火,由於所用材料為40cr中碳合金鋼,根據含碳量可以確定為正火。加熱溫度為ac3+30~50℃,保溫後空冷。

熱處理2:齒輪工作時承受衝擊,要求齒輪根部有高的綜合力學效能,熱處理2應為調質處理,因為鋼的淬透性有限,調質處理組織的深度是一定的,為了避免把寶貴的調質處理組織層切除,調質處理應放在粗加工之後進行,後續精加工是為了修正調質處理引起的變形。淬火加熱溫度為ac3+30~50℃(約850℃),保溫後油冷,淬火後進行高溫(約500℃)回火。

熱處理3:齒輪工作時輪齒表面承受磨擦和擠壓,輪齒表面要求有高的硬度,熱處理3應為表面淬火,並隨後進行低溫回火(由於所用材料為中碳鋼,不應採用滲碳處理)。熱處理3後工件表面硬度很高,難於切削加工,所以應安排在精加工之後進行,最後的尺寸精度由磨削來完成。

表面淬火可採用感應加熱淬火,淬火加熱溫度為ac3以上80~150℃,實際由通電加熱時間控制。加熱後水溶液噴射淬火,回火溫度為180~200℃。生產中也可以採用自回火,即工作淬火冷卻到200℃左右時停止噴水,利用工件內部的餘熱來達到回火的目的。

工程材料複習試卷工程材料

1 什麼是金屬材料的強度?答 指材料抵抗塑性變形或斷裂的能力。2 什麼是材料的塑性?答 指在斷裂前材料產生永久變形的能力。3 材料的強度常用什麼指標來衡量?答 用屈服點 s 和抗拉強度 b 4 材料的塑性用什麼指標來衡量?答 用伸長率 和斷面收縮率 5 材料的強度與塑性如何測定 檢驗 答 用受測材料...

工程材料複習

1.說明45鋼試樣 10mm 經下列溫度加熱 保溫並在水中冷卻得到的室溫組織 700 760 840 1100 答 700 因為它沒有達到相變溫度,因此沒有發生相變,組織為鐵素體和珠光體。760 它的加熱溫度在ac1 ac3之間,因此組織為鐵素體 馬氏體和少量殘餘奧氏體。840 它的加熱溫度在ac3...

工程材料複習

第二部分氣硬性膠凝材料 一 名詞解釋 氣硬性與水硬性膠凝材料 石灰的熟化 陳伏 過火石灰 鈣質生石灰 鎂質生石灰 二 填空題 1.石膏板不能用作外牆板的主要原因是由於它的 耐水 性差。2.建築石膏是 型的 半水 石膏,硬化後的石膏的化學成分是 caso42h2o 3.建築石膏具有凝結硬化快,硬化初期...