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《工程材料及成形技术》课程习题集
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2月——5月
习题一 工程材料性能
一、名词解释
σs： σb： δ： ψ：E： σ-1： αk： HB： HRC：
二、填空题
1、材料惯用塑性指标有（ δ ）和（ ψ）两种，其中用（ ψ ）表达塑性更接近材料真实变形。
2、检查淬火钢成品硬度普通用（洛氏硬度HRC），而布氏硬度是用于测定
（较软）材料硬度。
3、零件表面加工质量对其（ 疲劳 ）性能有很大影响。
4、表征材料抵抗冲击载荷能力性能指标是（ak ），其单位是（ J/cm2 ）。
5、在外力作用下，材料抵抗（ 塑性变形 ）和（断裂）能力称为强度。屈服强度与（ 抗拉强度 ）比值，工程上成为（屈强比）。
三、选取题
1、在设计拖拉机缸盖螺钉时，应选用强度指标是（ A ）
A．σs b．σb c．σ-1
2、有一碳钢支架刚性局限性，解决办法是（ C ）
A．用热解决办法强化 b．另选合金钢 c．增长截面积
3、材料脆性转化温度应在使用温度（ B ）
A．以上 b．如下 c．相等
4、在图纸上浮现如下硬度技术条件标注，其中哪种是对的？（ B ）
A．HB500 b．HRC60 c．HRC18
四、简答题
1、下列各种工件应采用何种硬度实验办法来测定其硬度？（写出硬度符号）
锉刀： HRC 黄铜轴套：HB
供应状态各种非合金钢钢材： HB 硬质合金刀片：HV
耐磨工件表面硬化层： HV 调质态机床主轴：HRC
铸铁机床床身：HB 铝合金半成品 HB
2、在机械设计中多用哪两种强度指标？为什么？
惯用σs： σb：
因素：大多数零件工作中不容许有塑性变形。但从零件不产生断裂安全考虑，同步也采用抗拉强度。
3、设计刚度好零件，应和什么因素关于？
（1）根据弹性模量E选材，选取E大材料
（2）在材料选定后，重要影响因素是零件横截面积，不能使构造件横截面积太小。某些横截面积薄弱零件，要通过加强筋或支撑等来提高刚度。
交作业时间：
习题二 金属晶体构造
一、名词解释
单晶体各向异性：位错：ρ：细晶强化：
二、 填空题
1、晶体与非晶体主线区别是
（晶体具备固定熔点，原子排列有规律，各向异性）。
2、晶体缺陷有（点缺陷：空位/间隙原子）（线缺陷：位错）和（面缺陷：晶界）。
3、位错分为两种，一种是（刃型位错），另一种是（螺型位错 ），多于半个原子面是（刃型位错 ）位错所特有。
4、γ-Fe，α-Fe一种晶胞内原子数分别为（4）和（2）。
三、是非题（对的画“√”，错误画“×”）
1、由于单晶体是各向异性，因此实际应用金属材料在各个方向上性能也是不相似。（ × ）
2、金属多晶体是由许多结晶方向相似单晶体构成。（ × ）
3、金属抱负晶体强度比实际晶体强度高。（ √ ）
4、晶体缺陷共同之处是它们都引起晶格畸变。（ √ ）
5、位错就是原子排列有规则错排现象。（ √ ）
四、作图题
画出体心立方和面心立方晶体中原子排列最密晶面和晶向，写出它们晶面和晶向指数。
交作业时间：
习题三 金属结晶
一、名词解释
自发形核：细晶强化：变质解决：
二、填空题
1、结晶过程是依托两个密切联系基本过程来实现，这两个过程是
（ 形核 ）和（核长大 ）。
2、在金属学中，普通把金属从液态过渡为固体晶态转变称为（结晶 ）
而把金属从一种固体晶态过渡为另一种固体晶态转变成为
（同素异构转变 ）。
3、过冷度是指（实际结晶温度与理论结晶温度差值 ），
其表达符号为（ △T=Tm-Tn）。
4、过冷是结晶（ 必要）条件。
5、典型铸锭构造三个晶区别别为（ 表面细晶区 ）（中间柱状晶区）和
（中心等轴晶区）。
三、是非题（对的画“√”，错误画“×”
1、凡是由液态凝固成固体过程都是结晶过程。（ × ）
2、金属由液态转变为固态结晶过程，就是由短程有序状态向长程有序状态转变过程。（ √ ）
3、当晶核长大时，随着过冷度增大，晶核长大速度增大。但当过冷度很大时，晶核长度速度不久减小。（ √ ）
4、过冷度大小重要取决于冷却速度和金属本性。（ √ ）
四、选取题
1、金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将（ b ）
A．越高 b.越低 c.越接近理论结晶温度
2、锻造条件下，冷却速度越大，则（ a ）
a. 过冷度越大，晶粒越细 b. 过冷度越大，晶粒越粗c. 过冷度越小，晶粒越细
3、从液态转变为固态时，为了细化晶粒，可采用（ b ）
a. 迅速浇注 b. 加变质剂 c. 以砂型代替金属型
五、简答题
1、如果其她条件相似，试比较在下列锻造条件下铸件晶粒大小
（a）金属型浇注与砂型浇注：
金属型浇注晶粒细小，金属型导热性好，增长了冷速
（b）变质解决与不变质解决：
变质解决晶粒细小，增长了晶核数目。
（c）铸成薄铸件与铸成厚铸件：
薄铸件晶粒细小，薄铸件冷却速度快
（d）浇注时采用震动和不采用震动。
采用振动晶粒细小，破碎晶粒增长了晶核。
2、试画出纯金属冷却曲线，分析曲线中浮现“平台”因素。
平台因素：
结晶时释放结晶潜热补偿了金属向外界散热，达到平衡。
交作业时间：
习题四 合金构造和二元合金相图
一、 名词解释
相：组织：固溶体：金属化合物：枝晶偏析：固溶强化：
二、 填空题
1、合金相构造有（固溶体）和（金属化合物）两大类，其中前者具备较高（塑性）性能，适当做（基本相），后者具备较高（硬度），
适当做（强化相）。
2、能提高金属材料强度和硬度同步，又不明显减少其塑性和韧性强化办法称为（ 固溶强化 ）。
3、固溶体强度和硬度比溶剂强度和硬度（高）。
4、固溶体浮现枝晶偏析后，可采用（扩散退火）加以消除。
5、共晶反映表达式为
（L（固定成分液体）=（恒温）（α固定成分+β固定成分）同步析出两种固体）
共晶反映特点是：（ 恒温，析出相为液相，析出物为两种固相且同步析出，称为共晶体，有独特形貌。液相，固相均有固定成分）
6、具备匀晶型相图单相固溶体合金（塑性）性能好。
7、固溶体晶体构造取决于（溶剂），
金属化合物晶体构造（与构成它任何组元都不相似，是一种新相）。
三、 是非题（对的画“√”，错误画“×”）
1、在共晶相图中，从液体中析出βⅠ相与从α相中析出βⅡ相，具备相似晶体构造。（ √ ）
2、一种合金室温组织为αⅠ+βⅡ+（α+β），它是由三相构成。（×）
3、杠杆定律只适合于两相区。（ √ ）
4、凡组织构成物都是以单相状态存在于合金中。（×）
5、在合金结晶过程中析出初生晶和二次晶均具备相似晶体构造，但具备不同组织形态。（√）
四、 选取题
1、 固溶体晶体构造与（a）
a.溶剂相似 b. 溶质相似 c.与其她晶型相似
2、固溶体性能特点是（C）
a. 塑韧性高，强度，硬度低 b. 塑韧性低，强度，硬度高 c.综合性能好
3、金属化合物相性能特点是（C）
a. 熔点高，硬度低 b.硬度高，熔点低 c.熔点高，硬度高
4、在发生共晶反映时，三相成分（b）
a.相似 b.拟定 c.不拟定
5、在固溶体合金结晶过程中，产生枝晶偏析因素是由于（d ）
a. 液固相线间距很小，冷却缓慢 b. 液固相线间距很小，冷却速度大
c. 液固相线间距很大，冷却缓慢 d. 液固相线间距很大，冷却速度大
6、二元合金中，锻造性能最佳合金是（b）
a. 固溶体合金 b. 共晶合金 c.共析合金 d.包晶合金
五、 计算和作图题
1、 一种二元共晶反映如下：L（75%B）—α（15% B）+β（95% B）
（1） 含50%B合金凝固后，求：
（a） 初晶α与共晶体（α+β）质量百分数
（b） α相与β相质量百分数
（2） 若共晶反映后，β初晶和（α+β）共晶各占一半，求该合金成分。
L（75%B）—α（15% B）+β（95% B）
（1） 含50%B合金凝固后，属于亚共晶成分范畴
求（a）初晶α与共晶体（α+β）质量百分数
WαⅠ% = （75-50）/（75-15）% = 25/60% = 42%
W（α+β）% = （100-42）% = 58%
（b）α相与β相质量百分数
Wα% = （95-50）/（95-15）% = 45/80% = 56%
Wβ% = （100-56）% = 44%
（2）若共晶反映后，β初晶和（α+β）共晶各占一半，求该合金成分。
该合金属于过共晶，设合金成分为X，
Wβ/ W（α+β）% = 1 = （95-X）/（X-75）%
2X （%）= 170 X% = 85%
2、已知A组元（熔点600℃）与B组元（熔点500℃）
在液态无限互溶，
在300℃时，含40%B液态合金发生共晶反映。
在固态时，A在B中最大溶解度为30%，室温时为10%，
但B在固态和室温时均不溶于A，
试作出该A-B合金相图，并分析含20%A，45%A，80%A合金结晶过程。
共晶反映式：L40%B=（300℃）（A+α30%A）
（a）20%A 匀晶+二次析出
L—— L+αⅠ——αⅠ——αⅠ+AⅡ
（b）45%A，过共晶，匀晶，共晶，二次析出
L—— L+αⅠ——αⅠ+（A+α）——αⅠ+AⅡ+（A+α）
（c）80A% ，亚共晶，匀晶，共晶
L—— L+A——A+（A+α）——A+（A+α）
交作业时间：
习题五 铁碳相图
一、 名词解释
同素异晶转变 珠光体 莱氏体
二、 填空题
1、珠光体本质是（ F和Fe3C呈片层状机械混合物）。
2、Fe3C本质是（Fe和C构成一种复杂间隙相化合物）。
3、铁素体F晶体构造为（BCC），奥氏体A晶体构造为（ FCC）。
4、共析成分铁碳合金室温平衡组织是（P），其构成相为（F+Fe3C）。
5、在铁碳合金室温平衡组织中，含Fe3CⅡ最多合金成分为（2.11%C ），含Le最多合金成分为（ 4.3% ），含Fe3CⅢ最多合金成分为（ 0.0218% ）。
6、含碳量不不大于0.77%铁碳合金从1148℃冷却至727℃时，将从奥氏体中析出（ Fe3CⅡ），其分布特性为（ 网状）。
7、在缓慢冷却条件下，含碳0.8%钢比含碳1.2%钢硬度（低），强度（高）。
8、在实际生产中，若将钢热锻或热轧时，必要把钢加热到（ 单相A）状态。
三、 是非题（对的画“√”，错误画“×”）
1、20钢比T12钢含碳量要高。（ × ）
2、Fe3CⅠ和Fe3CⅡ形态与晶体构造都不相似。（ × ）
3、在退火状态，45钢比20钢硬度和强度都高。（ √ ）
4、在铁碳合金平衡结晶过程中，只有成分为4.3%铁碳合金才发生共晶反映。（ × ）。
5、在铁碳合金中，只有过共析钢平衡组织中才有二次渗碳体存在。（×）
四、 选取题
1、 奥氏体是（ a ）
a.碳在γ-Fe中间隙固溶体 b. 碳在α-Fe中间隙固溶体
c.碳在α-Fe铁中有限固溶体。
2、珠光体是一种（ b ）
a.单相固溶体 b.两相混合物 c.Fe与C化合物
3、T10钢平均含碳量为（ b ）
a.0.1% b.1.0% c.10%
4、铁素体力学性能（ c ）
a.强度高、塑性好、硬度低 b. 强度低、塑性差、硬度低
c.强度低、塑性好、硬度低
5、下列能进行锻造铁碳合金是（ a ）
a. 亚共析钢 b.共晶白口铁 c.亚共晶白口铁
五、根据铁碳相图分析产生下列现象因素：
（1）含碳量为1.0%钢比含碳量为0.5%钢硬度高。
钢硬度取决于渗碳体含量，钢含碳量越高，渗碳体含量越多，硬度越高。因而，1.0%C钢渗碳体含量高，硬度高。
（2）在室温下，含碳量0.8%钢强度比含碳量1.2%钢高。
钢强度是受钢组织形态影响，退火状态钢，珠光体含量越高，强度越高，0.8%C钢，100%为珠光体组织，而1.2%C钢则浮现了网状渗碳体，强度减少。
（3）在1100℃，含碳为0.4%钢能进行锻造，而含碳为4.0%白口铁不能进行锻造。
0.4%C碳钢1100℃处在单相A区，A是FCC固溶体，塑性好，适合锻造。
而4.0%C铸铁，1100℃重要为莱氏体组织，是共晶组织，脆而硬，不适合于锻造这种塑性加工。
六、默画铁碳相图，标注重要温度和成分。标注室温组织。标注锻造、锻造和热解决温度区间。
七、杠杆定理计算计算45、T8、T12三种钢，室温下组织构成物和相相对量？
序号
钢号
平衡组织
相
计算组织杠杆
计算相杠杆
01
45
F+P
F，Fe3C
02
T8
P
F，Fe3C
03
T12
P+ Fe3CⅡ
F，Fe3C
45钢：室温下：组织：F+P
W P% = （0.45-0）/（0.77-0）% = 58% WF% = （100-58）%=42%
相：F，Fe3C
WF% = （6.69-0.45）/（6.69-0）% = 93%
WFe3C% = （100-93）%= 7%
T8钢：室温下组织：P = 100%
相：F，Fe3C
WF%= （6.69-0.8）/（6.69-0.02）% = 5.89/6.67% = 88%
WFe3C=（100-88）%= 12%
T12钢室温下组织：P+ Fe3CⅡ
Wp% = （6.69-1.2）/（6.69-0.77）% = 5.49/5.92% = 93%
WFe3C%=（100-93）% = 7%
相：F，Fe3C
WF%=（6.69-1.2）/（6.69-0）%=5.49/6.69%=82%
WFe3C%=（100-82）%=18%
（2） 用显微镜观测某亚共析钢，预计其中珠光体含量为80%，则此钢含碳量
为多少？
设：钢含碳量为X%,杠杆设立：
WP%=80%=（X-0.02）（0.77-0.02）% X%=62% 应当为60号钢。
八、填表（1）
钢号
类别
含碳量
应用举例
Q235
普通构造钢
0.1-0.2
建筑构造用钢
15
优质碳素构造钢
0.15
桥梁，容器罐，水箱
45
优质碳素构造钢
0.45
车床主轴
65
优质碳素构造钢
0.65
弹簧，裁纸刀
T8
碳素工具钢
0.8
手动工具，如手工锯条
T12
碳素工具钢
1.2
手动工具，如锉刀
填表（2）
零件名称
选取材料牌号
手工锯条
T8，碳素工具钢
普通螺钉
Q235，普通碳素构造钢
车床主轴
45，优质碳素构造钢
交作业时间：
习题六 钢热解决
一、 名词解释
临界冷却速度 ；过冷奥氏体、残存奥氏体，马氏体，贝氏体、淬透性、淬硬性、
调质解决；回火索氏体，索氏体
二、 填空题
1、在过冷奥氏体等温转变产物中，珠光体与屈氏体重要相似点是
（都是由F和Fe3C构成机械混合物）
不同点是（T片层间距比P细小，因而T硬度，强度比珠光体高）。
2、马氏体显微组织形态重要有（板条状）和（针状）两种，
其中（板条状）韧性好。
3、钢淬透性越高，则C曲线位置越（右移），阐明临界冷却速度越（小）。
4、钢热解决工艺是由（加热）（保温）（冷却）三阶段构成，普通来讲，它不变化零件（形状），但变化其（组织与性能）。
5、运用铁碳相图拟定钢完全退火正常温度范畴是（Ac3以上30-50℃），
它适合于（ 亚共析）钢。
6、球化退火重要目是（ 使P中Fe3C球化，减少硬度，便于加工 ），
它适合于（高碳钢/过共析）钢。
7、钢正常淬火温度，亚共析钢是（ Ac3以上30-50℃），
过共析钢是（ Ac1以上30-50℃ ）。
8、钢热解决拟定其加热温度是根据（ 铁碳相图 ），拟定过冷奥氏体转变产物是根据（ C曲线）。
9、淬火钢进行回火目是（获得所规定力学性能，消除内应力，稳定组织和尺寸），回火温度愈高，钢强度、硬度（越低）。
10、钢回火转变4大过程是（马氏体分解）（残存奥氏体）（回火屈氏体形成）（渗碳体汇集长大）。
11、索氏体和回火索氏体在形态上区别是（S中Fe3C呈片状，而回火S中Fe3C呈球状 ），在性能上区别是（在强度，硬度相似时，回火S塑性和韧性比正火S好）。
12、根据铁碳相图，结合实验，45钢和T8钢（原始状态退火状态），按照下表加热解决后，请填写解决后组织：
850℃加热，
水冷
850℃加热，
空冷
760℃加热，
水冷
720℃加热，
水冷
45
M
S
F+M
P+F
T8
粗大M+A’
S
M+
未溶Fe3C+A’
P+Fe3CⅡ
三、 是非题（对的画“√”，错误画“×”）
1、 经加热奥氏体化后，在任何状况下，奥氏体中碳含量均与钢中碳含量相等。（× ）
2、 马氏体是碳在α-Fe中过饱和固溶体。（ √ ）
3、当把亚共析钢加热到A1—A3之间温度时，将获得F+A两相组织，在平衡条件下，其中奥氏体含碳量总是不不大于钢含碳量。（ √ ）
4、当共析成分奥氏体在冷却发生珠光体转变时，温度越低，其转变产物组织越粗。（ × ）
5、无论碳含量高低，马氏体硬度都很高，脆性都很大。（ × ）
6、在正常热解决条件下，随着含碳量增高，过共析钢过冷奥氏体越稳定。（×）
7、高合金钢既有良好淬透性，也具备良好淬硬性。 （ × ）
8、经退火后再高温回火，获得回火索氏体组织，具备良好综合机械性能。（×）
9、表面淬火既能变化钢表面化学成分，也能改进心部组织和性能。（×）
10、为了调节硬度，便于机械加工，低碳钢、中碳钢和低合金钢在锻造后采用正火解决。（ √ ）
四、选取题
1、奥氏体向珠光体转变是
（ a ）a. 扩散型转变 b.非扩散型转变 c.半扩散型转变
2、钢通过调质解决后获得组织是
（ b ）a. 回火马氏体 b.回火索氏体 c.回火屈氏体
3、过共析钢正常淬火温度是
（ a ）a.A1—30-50℃ b. Acm—30-50℃ c. A3—30-50℃
3、 影响碳钢淬火后残存奥氏体量重要因素是
（ b ）a.钢材自身含碳量 b. 钢中奥氏体含碳量 c.钢中碳化物含量
4、 若合金元素能使C曲线右移，钢淬透性将
（ b ）a.减少 b.提高 c.不变化
5、 马氏体硬度取决于
（ c ）a.奥氏体冷却速度 b.奥氏体转变温度 c.奥氏体碳含量
6、 淬硬性好钢
（ c ）a.奥氏体中合金元素含量高 b.奥氏体中碳含量低
c.奥氏体中碳含量高
7、 对形状复杂，截面变化大零件进行淬火时，应选用
（ a ） a.高淬透性钢 b.中淬透性钢 c.低淬透性钢
8、对形状复杂，截面变化大零件进行淬火时，应选用
（ b ） a.水淬 b.油淬 c. 盐水中淬
9、直径为10mm45钢，常规淬火温度是
（ b ）a.750℃ b.850 ℃ c. 920℃
10、45钢为了获得回火索氏体，应进行
（ b ）a.淬火+低温回火 b.淬火+高温回火 c.等温淬火
11、完全退火重要合用于，
（ a ）a.亚共析钢 b.过共析钢 c.共析钢
12、扩散退火目是
（a ）a.消除和改进晶内偏析 b. 消除冷塑性变形后加工硬化 c.减少硬度，以利切削加工
13、钢回火解决是在
( c )a.退火后来进行 b.正火后来进行 c.淬火后来进行
14、钢渗碳温度范畴是
( c )a.600-650℃ b.800-850℃ c.900-950℃ d.1000-1050℃
15、过共析钢正火目是
( c )a.调节硬度，改进切削加工性能 b.细化晶粒，为淬火做准备
c.消除网状二次渗碳体 d.消除内应力，防止淬火变形和开裂
16、T12钢正常淬火组织是
( d )a.马氏体+残存奥氏体 b.马氏体+碳化物 c.马氏体
d.马氏体+残存奥氏体+碳化物
五、简述题
1、低碳钢板硬度低，可否采用淬火办法提高硬度？用什么办法能明显提高其硬度？
不能，由于低碳钢C曲线普通很靠左侧，临界冷却速度规定很高，普通工业条件很难达到。此外，低碳钢含碳量低，获得马氏体强化效果也不明显，因而，普通采用正火，获得索氏体或屈氏体，运用F和Fe3C片间距减小，来提高硬度。
2、20钢材用表面淬火与否适当？为什么？45钢进行渗碳解决与否适当？为什么？
20钢材不能采用表面淬火，表面淬火是改进材料表面性能热解决工艺。表面淬火是在原有钢材综合性能基本上，将表面淬成马氏体组织。20号钢C曲线普通很靠左侧，临界冷却速度规定很高，普通工业条件很难达到。此外，低碳钢含碳量低，获得马氏体强化效果也不明显。20号钢普通会运用其含碳量低，塑韧性好特点，将其表面渗碳解决，使得表面为高碳，淬火后获得高碳马氏体，提高强度硬度，保存意部韧性。
45钢普通不进行渗碳解决，由于45钢为中碳，再渗碳提高表面含碳量意义不大，并且心部韧性也不如20号钢号，因而，45钢普通采用表面淬火工艺。
3、拟定下列钢件退火办法，并指出退火目及其退火后组织
（1）经冷轧后15钢钢板，规定减少硬度
冷轧钢板，存在加工硬化，硬度提高，为了消除加工硬化，采用再结晶退火组织为F+P
（2）ZG35钢锻造齿轮
去应力退火，消除锻造应力，组织：F+P
（3）锻造过热60钢锻坯
完全退火，细化晶粒，改进力学性能，组织F+P
（4）改进T12钢切削加工性能
球化退火，使Fe3C球化，减少硬度，组织：球状P
4、阐明直径10mm45钢试件在下列温度加热，保温并水冷到室温获得组织？
加热温度
水冷室温组织
分析
700℃，
F+P
加热温度低于A1线，组织没有变化
760℃，
F+M
加热温度在A3-A1之间，属于F+A两相区，水冷后F保存下来，A转变为M
850℃，
M
加热温度高于A3线，属于正常A化状态，淬火后获得M
1100℃
粗大M
加热温度远高于A3，晶粒粗大，淬火后为粗大M
5、指出下列钢件正火重要目：
20钢齿轮：提高硬度，以利切削加工。
45钢小轴：最后热解决，获得屈氏体组织，保证使用性能
T12钢锉刀：为彻底消除网状渗碳体，在球化退火前增长一次正火。
六、工艺路线改错
（1）45钢，小轴，硬度：20-25HRC
锻造——完全退火——粗加工——淬火+低温回火——精加工
改错：
错误：淬火+低温回火，轴类零件，规定综合机械性能，硬度20-25HRC
应当为淬火+高温回火（调质）
（2）65Mn钢，钢板弹簧，硬度：40HRC
锻造——球化退火——粗加工——淬火+高温回火——精加工
改错：
错误：（1）球化退火，球化退火合用于高碳钢，弹簧钢（亚共析）应采用完全退火。
（2）淬火+高温回火，弹簧类零件，硬度40HRC
应当为淬火+中温回火
（3）T8钢，手工锯条，硬度：60HRC
锻造——完全退火——粗加工——调质解决——精加工
改错：
错误：（1）完全退火，完全退火合用于亚共析钢，T8钢是工具钢（共共析）应采用球化退火。
（2）调质解决适合于中碳钢，轴类零件，工具钢应采用淬火+低温回火，以保证高硬度60HRC。
（4）20钢，汽车变速齿轮，表面硬度HRC60，心部硬度HRC25
锻造——完全退火——粗加工——调质解决—表面淬火+低温回火—精加工
改错：
（1）完全退火，20钢应当采用正火，提高硬度，保证切削加工。
（2）20钢汽车变速齿轮，对表面硬度和心部韧性规定都很高，应采用渗碳+淬火+低温回火工艺组合。
（5）40Cr，汽车半轴，轴颈硬度HRC60，别的某些HEC25
锻造——球化退火——粗加工——渗碳，淬火，低温回火——精加工
改错：
（1）球化退火，40Cr钢是中碳合金钢（亚共析）因采用完全退火
（2）汽车半轴属于轴类零件，整体硬度规定HEC25，属于调质范畴，应采用：整体调质+轴颈某些表面淬火（HRC60）+低温回火工艺组合。
交作业时间：
习题七 合金钢
一、 名词解释
回火稳定性 二次硬化 回火脆性 红硬性
二、 填空题
1、按钢中合金元素含量，可将合金钢分为（低合金钢＜5%）
（中合金钢 5%-10% ）和（高合金钢＞10%）三类。
2、除了（Co）和（Al）外，几乎所有合金元素都是钢Ms和Mf点
（减少），因而，淬火后相似含碳量合金钢比碳钢（残存奥氏体）增多，使钢硬度下降。
3、合金钢按照用途可分为
（合金构造钢）（合金工具钢）和（特殊性能钢）。
4、20CrMnTi是（ 合金渗碳钢）钢，Ti作用是（细化晶粒），
Cr和Mn作用是（提高淬透性），
热解决工艺是（正火，渗碳淬火低温回火）。
5、W18Cr4V是（高速钢）钢，含碳量是（0.8-1.5%），
W重要作用（保证红硬性），Cr重要作用是（提高淬透性，耐磨性），V重要作用是（细化晶粒，提高耐磨性）。
热解决工艺是（正火，球化退火，淬火三次回火），
最后组织是（回火马氏体，碳化物，少量残存奥氏体，）。
6、金属材料中能有效阻碍位错运动办法有（细晶强化）（固溶强化）
（位错强化）和（第二相强化）四种，因而（马氏体）相变和（回火）转变是工业上钢材强化最有效，最经济手段。
8、 钢淬透性重要却决于（钢C曲线位置），
钢淬硬性重要取决于（钢含碳量）。
三、是非题
1、调质钢合金化重要是考虑提高其红硬性。（×）
2、合金元素对钢强化效果重要是固溶强化。（×）
3、T8钢比T12钢和40钢有更好淬透性和淬硬性。（×）
4、高速钢重复锻造是为了打碎鱼骨状共晶莱氏体，使其均匀分布在基体中。（√）
5、18-4-1高速钢采用很高淬火温度，其目是使碳化物尽量多溶入奥氏体中，从而提高钢红硬性。（√）
四、选取题
1、要制造直径25mm螺栓，规定整个截面上具备良好综合机械性能，应选用（c）
a. 45钢，正火解决 b. 60Si2Mn ，淬火中温回火 c. 40Cr，调质解决
2、制造手工锯条，应选用（c）
a. Cr12Mo,淬火，低温回火 b. 65Mn ，淬火中温回火 c. T8，淬火，低温回火
3、汽车，拖拉机齿轮，规定表面高耐磨，中心良好强韧性，应选用（ b ）
a. 20钢，表面淬火，低温回火 b. 20CrMnTi， 渗碳淬火低温回火 c. 40Cr，调质解决
4、下列钢种中，采用球化退火为预先热解决是（d）
a. 40Cr b. 60Si2Mn c. 16Mn d.GCr15
5、60Si2Mn热解决工艺是（b）
a. 淬火，低温回火 b. 淬火中温回火 c. 淬火高温回火
6、GCr15钢中Cr平均含量是（c）
a. 15% b.1.5% c.没有表达出来
7、二次硬化属于（d ）
a. 固溶强化 b.位错强化 c.细晶强化 d.第二相强化
交作业时间：
习题八 铸铁
一、 名词解释
石墨化 变质（孕育）解决 球化解决 石墨化退火
二、 填空题
1、白口铸铁中碳重要以（Fe3C渗碳体）形式存在，灰口铸铁中碳重要以
（ G石墨）形式存在。
2、普通灰铸铁，可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石墨形态分别为
（片）状，（团絮）状（球状）状和（ 蠕虫）状。
3、铸铁基体有（F+P）（P）和（F）三种。
4、QT500-5牌号中，QT表达（球墨铸铁），
数字500表达（抗拉强度不不大于500Mpa），数字5表达（延伸率为5%）。
5、HT250是（灰口铸铁），250表达（最小抗拉强度不不大于250Mpa）。
6、增进石墨化元素有（C）和（Si ），阻碍石墨化元素有（S）和（Mn）。
7、铸铁石墨化过程分为
（液相到共晶阶段）（共晶到共析阶段之间）和（共析阶段）三个阶段。
8、可锻铸铁生产办法是先获得
（共晶白口铸铁），然后进行（石墨化退火）。
9、生产孕育（变质）铸铁选用（含硅75%硅铁）作为孕育剂。
10、生产球墨铸铁选用（镁或稀土镁合金）作为球化剂。
11、灰口铸铁力学性能重要却决于（石墨形态）。
12、机架和机床床身应选用（灰口）铸铁。
13、影响石墨化重要因素是（化学成分）和（冷却速度）。
14、球墨铸铁强度、塑性和韧性均较普通灰铸铁高，这是由于
（ 球状石墨对基体割裂作用最小，应力集中小 ）
三、 是非题
1、铸铁可以通过热解决变化基体组织和石墨形态。 （ × ）
2、可锻铸铁在高温时可以进行锻造加工。 （ × ）
3、可以通过球化退火使普通灰铸铁变成球墨铸铁。 （×）
4、球墨铸铁可以通过调质解决和等温淬火工艺提高其力学性能。 （√）
5、采用热解决办法，可以使灰铸铁片状石墨细化，从而提高力学性能。 （ ×）
6、铸铁可以通过再结晶退火使晶粒细化，从而提高力学性能。（ × ）
7、灰铸铁减震性能好。 （√ ）
四、 选取题
1、 铸铁石墨化过程第一、第二和第三阶段完全进行，其显微组织为
（ a） a. F+G b.F+P+G c. P+G
2、铸铁石墨化过程第一、第二完全进行，第三阶段某些进行，其显微组织为
（b） a. F+G b.F+P+G c. P+G
3、铸铁石墨化过程第一、第二完全进行，第三阶段未进行，其显微组织为
（c.） a. F+G b.F+P+G c. P+G
4、提高灰铸铁耐磨性，应采用
（c） a. 整体淬火 b.渗碳解决 c.表面淬火
5、普通灰铸铁力学性能重要取决于
（b） a. 基体组织 b.石墨大小和分布 c.石墨化限度
6、既有下列铸铁，请按照用途选材
a. QT600-2 b. HT250 c. KTH350-10
（1） 机床床身 （b） （2）汽车先后桥壳 （c ） （3）柴油机曲轴 （a.）
7、灰口铸铁制造磨床床身薄壁处浮现白口组织，导致切削加工困难，解决办法是
（c）a.改用球墨铸铁 b.正火解决 c.软化退火 d.等温淬火
交作业时间：
习题九 有色金属及其合金
一、 名词解释
固溶解决 时效硬化 锻造铝合金 巴氏合金
二、 选取题
1、 ZChSnSb8-4是
（c.） a.锻造铝合金 b.锻造黄铜 c.滑动轴承合金 d.锻造青铜
2、5A06（LF6）
（c.） a.锻造性能好 b.强度高 c.耐蚀性好 d.时效强化效果好
3、对于可热解决强化铝合金，其热解决工艺为
（d）a.淬火+低温回火 b.完全退火 c.水韧解决 d.固溶+时效
三、 是非题
1、铝合金都可以通过热解决予以强化。 （×）
2、 ZChSnSb8-4是在软基体上分布硬颗粒滑动轴承合金。（√）
3、 若铝合金晶粒粗大，可以重新加热予以细化。 （ × ）
交作业时间：
习题十 选材综合练习
一、 填空题
1、尺寸较大（分度圆直径d＞400-600mm），形状复杂而不能锻造齿轮可采用
（铸钢）制造；在无润滑条件下工作低速无冲击齿轮可用（ 铸铁 ）制造；规定表面硬，心部强韧重载齿轮必要用（渗碳钢）制造。
2、对承载不大，规定传递精度较高机床齿轮，普通选用（调质）钢，
经（调质，表面淬火低温回火）热解决制造。而对规定表面硬度高，耐磨性好，心部强韧性好重载齿轮，则普通选用（渗碳钢）钢，经（正火，渗碳淬火低温回火）热解决制造。
3、连杆螺栓工作条件繁重，规定较高强度和较高冲击韧性，应选用（ 40Cr，调质）钢。
4、木工刀具应选用（碳素工具）钢，进行（淬火低温回火）热解决。
二、改错题
1、载重汽车变速箱齿轮选用20CrMnTi钢制造，其工艺路线：
下料——锻造——渗碳，淬火，低温回火——机加工——退火——喷丸——磨齿
改错：锻造：重要机械零件采用锻造制造毛坯
退火：低碳钢采用正火提高硬度。正火位置应当在锻造后，渗碳淬火低温回火之前。
2、C618机床变速箱齿轮选用45钢制造，其工艺路线：
下料——锻造——正火——粗加工——调质——精加工——渗碳，淬火——精磨
改错：正火：可采用完全退火
渗碳，淬火：调质钢应采用表面淬火+低温回火
3、指出下列零件在选材和制定热解决技术条件中错误，并提出改正意见
（1）表面耐磨凸轮，材料用45钢，热解决：淬火+低温回火，50-60HRC
选材应为渗碳钢，20，20Cr，经渗碳淬火低温回火后可达到硬度规定。
（2）φ300mm，规定良好综合机械性能传动轴，材料选用40Cr，热解决调质，硬度40-45HRC
φ300mm传动轴，尺寸较大，40Cr是低淬透性钢，应选用高淬透性钢，调质后硬度高了，应为HRC25左右
（3） 弹簧φ15mm，材料45钢，热解决淬火，中温回火，50-55HRC
弹簧：应选用弹簧钢，65Mn，60Si2Mn
（4）转速低，表面耐磨及心部规定不高齿轮，选用45钢，热解决：渗碳，淬火，低温回火，58-62HRC。
45钢不适合渗碳，可改为：20钢，渗碳淬火低温回火，
但由于转速低，表面耐磨及心部规定不高齿轮，可采用45钢，正火
（5）规定拉杆φ70mm，截面性能均匀，心部σb＞900Mpa，材料选用40Cr，热解决调质，200-300HB
40Cr淬透性局限性，应选用40CrMnMo高淬透性钢。
三、选取题
1、C618机床变速箱齿轮工作转速较高，性能规定：齿面硬度50-55HRC，齿心部硬度规定22
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