机械工程材料知识应用举例.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,机械工程材料基础知识应用举例,填空题,选择题,判断题,名词解释,图表题,连线题,简答题,问答题,题型,2.,加工壁厚为,10mm,的轴承套圈，,选用,（只选一种,）（,20,、,W18Cr4V,、,CrWMn,、,45,、,9Mn2V,、,40Cr,、,GCr15SiMn,、,GCr15,）,钢较好，淬火温度选用,（,770,、,830,、,880,）,，采用,（水、油）,作为淬火介质，回火温度选用,（,160,、,400,、,530,）,较合适。,一、填空题,1.,一个直径为,20mm,的轴，要求,b,700Mpa,且综合力,学性能较好。从经济角度考虑，同时又能满足性能要求，选用（只选一种）,（,20,、,T10,、,45,、,9SiCr,、,40Cr,、,3Cr2W8V,、,W6Mo5Cr4V2,）,钢，淬火加热温度选用,（,780,、,840,、,880,）,，,采用,（水、油）,作为淬火介质，回火温度选用,（,180,、,420,、,560,）,。,3.,设,A,、,B,组元的熔点分别为,1450,和,1080,，,它们在液态和固态都无限互溶，则这两种组元组成的二元相图叫作二元,相图；先结晶的固溶体中含,组元多，后结晶的固溶体中含,组元多，这种成分不均匀现象称为,，通过,工艺可以减轻或消除这种现象。,4.,为了降低钢的硬度便于机加工可采用,工艺；,为使零件获得高的强度、硬度和耐磨性可采用,工艺；为了提高零件局部的硬度和耐磨性可以采用,工艺；为了提高淬火零件的塑性和韧性可以采用,工艺,。（淬火,+,低温回火、淬火,+,高温回火、时效、表面淬火、正火、退火）,5.,如果用,20CrMnTi,钢制造齿轮，其一般的简明加工路线是,。,当最终热处理全部完成后，其表层组织为,，具有,性能，而心部在淬透的情况下为,组织，具有,性能。,如果齿面的曲率半径增大或承受的接触应力增大，齿面的硬化层深度应该相应,（减小，增加），,这是通过,（延长，缩短）,渗碳时间实现的。低温回火后通过,处理可以进一步提高齿轮的弯曲疲劳强度。,1.,金属材料在固态下一般具有的特性是,:,良好的导电、导热性；不透明，有金属光泽,;,较高的强度、良好的塑性；有正的电阻温度系数。,属于弱碳化物形成的元素是,:,Mn,属于强碳化物形成的元素是,:,W,、,Mo,、,V,、,Ti,属于非碳化物形成的元素是,:,Al,、,Ni,、,Si,2.,下列元素中,:Al,、,Ni,、,W,、,Si,、,Mo,、,Mn,、,V,、,Ti,二、简答题,3,某优质碳钢经完全退火后珠光体的体积分数为,59%,。,（,1,）计算该钢含碳量并给出钢号。,（,2,）该钢能否制造直径,30mm,的轴类零件？为什么？,（,3,）能否制造直径为,300mm,的轴类零件？为什么？,4,某尺寸较大的轴承套圈试生产时选用,GCr15,，淬火后心部总出现较多的屈氏体组织不能满足要求。,（,1,）分析出现屈氏体的原因；,（,2,）改用哪种钢比较合适？,（,3,）画出预先热处理和最终热处理工艺曲线。,5,某零件用,45,钢制造，淬火时用水作冷却介质，淬硬层深度不能满足要求。仓库中有,40Cr,、,50,、,40,和,60Si2Mn,四种材料。,（,1,）选用哪种钢比较合适？,（,2,）淬火时选用哪种淬火介质比较合适？,（,3,）回火温度选在什么温度范围内比较合适？,6,针对汽车或拖拉机传递动力的齿轮回答以下问题。,（,1,）分析主要失效形式和对性能的主要要求；,（,2,）在,45,、,16Mn,、,CrWMn,和,20CrMnTi,中选择一种合适的材料并写出简明加工路线。,7,一个直径为,60mm,的轴，要求抗拉强度大于,900MPa,且综合力学性能较好，目前仓库中有,25,、,40Cr,、,GCr15,、,9SiCr,四种材料可供选用。问：,（,1,）选哪种材料最合适（简要说明理由）；,（,2,）画出最终热处理工艺曲线（要求给出温度范围），为什么要选用这种工艺？,8,一种零件需要切削加工，批量很大，要求材料具有良好加工性能，抗拉强度大于,450MPa,，延伸率大于,30%,，其他性能没有要求。回答：,（,1,）选择一种最合适的材料；,（,2,）写出简明加工路线；,（,3,）所选材料与,45,钢相比有哪些优点。,9,有两种含碳量不同的铁碳合金，它们的室温平衡组织各由两种组织组成，它们都有珠光体组织，珠光体的质量分数均为,90%,。回答以下问题。,(1),分别写出这两种合金的组织名称。,(2),计算这两种合金的含碳量。,10.,在共析碳钢,C,曲线上，标出退火、正火、等温淬火、油淬、水淬的冷却工艺曲线，并注明由各冷却工艺曲线所能得到的组织。,11.45,钢在,Ac,1,Ac,3,之间加热淬火后的硬度和完全奥氏体化加热淬火后的硬度是否相同？为什么？,4,）若用,CrWMn,钢制造圆板牙或丝锥等薄刃刀具，应采用何种热处理工艺（包括预先热处理和最终热处理）？试分析各热处理工艺的作用及其所得组织。,1,CrWMn,钢的淬火加热温度与,T10,钢相比哪个高？为什么？,2,直径均为,30mm,的,T10,钢和,CrWMn,钢，加热透烧后均在油中冷却，获得的淬硬层深度相同吗？为什么？,3,为什么用,T10,钢制造的刀具刃部受热至,200250,其硬度和耐磨性已迅速下降，以致于失效；而,CrWMn,钢制造的刀具刃部在,230250,条件下工作，硬度仍不低于,60HRC,，且耐磨性能良好，尚可维持正常工作？,12,.,分析比较,CrWMn,合金工具钢与,T10,碳素工具钢,1,CrWMn,钢的淬火加热温度与,T10,钢相比哪个高？为什么？,2,直径均为,30mm,的,T10,钢和,CrWMn,钢，加热透烧后均在油中冷却，获得的淬硬层深度相同吗？为什么？,3,）为什么用,T10,钢制造的刀具刃部受热至,200250,其硬度和耐磨性已迅速下降，以致于失效；而,CrWMn,钢制造的刀具刃部在,230250,条件下工作，硬度仍不低于,60HRC,，且耐磨性能良好，尚可维持正常工作？,1,）,CrWMn,钢的淬火加热温度与,T10,钢相比哪个高？为什么？,2,）直径均为,30mm,的,T10,钢和,CrWMn,钢，加热透烧后均在油中冷却，获得的淬硬层深度相同吗？为什么？,1,）完全退火后含碳量为,1.0,的钢比含碳量为,0.5,的钢硬度高。,2,）钳工用手工锯锯,T10,、,T12,钢料时比锯,10,、,20,钢料费力，锯条容易磨钝。,3,）在室温下，含碳量为,0.8,的钢其强度比含碳量为,1.2,的钢高。,4,）含碳量为,0.45,的钢加热到,1200,开始锻造，冷却到,800,停止锻造。,13,.,根据,Fe-Fe,3,C,相图，说明产生下列现象的原因。,7,）为什么绑扎物体一般用铁丝（镀锌低碳钢丝），,而起重机钢丝绳却用,60,钢（,c=0.60%),制成？,5,）铁丝易折弯，铸铁易破裂，为什么？,6,）为什么钢铆钉用低碳钢（,c=0.25%),制作？,三、问答题,1,拟用,T10A,钢制造形状简单的冲头，回答以下问题。,（,1,）写出其简明生产工艺路线。,（,2,）画出各热处理工艺曲线图（注明温度、冷却介质）,（,3,）写出各热处理工序后得到的组织名称及硬度范围,3,某机床主轴（直径约,40mm,），要求有良好的综合力学性能，轴颈部分要求耐磨（,5055HRC,）。,(1),选择一种比较合适的材料；,(2),写出简明加工工艺路线；,(3),说明工艺路线中各个热处理环节的目的。,2,拟用,GCr15,钢制造一种小型拔丝模，回答以下问题：,（,1,）写出其简明生产工艺路线。,（,2,）画出各热处理工艺曲线图（注明温度、冷却介质）,（,3,）写出各热处理工序后得到的组织名称及硬度范围。,4,某型号柴油机的凸轮轴，要求凸轮表面有高的硬度（,50HRC,），而心部具有良好的韧性（,Ak40J,），原采用,45,钢调质处理再在凸轮表面进行高频淬火，最后低温回火，现因工厂库存的,45,钢已用完，只剩,15,钢，拟用,15,钢代替。回答下列问题：,（,1,）说明原,45,钢调质和高频淬火的目的及其热处理后得到的组织。,（,2,）改用,15,钢后，仍按原热处理工序进行能否满足性能要求？为什么？,（,3,）改用,15,钢后，为达到所要求的性能，应采用何种热处理工艺？分析所选工艺能满足所要求的性能的原因,