解:选择由热轧钢棒镦成圆饼,因为这样可以控制铜的纤维素的走向与受力方向一致。
4-6、用冷拉铜丝绳(承受能力远超过工件质量)吊送刚出炉热处理工件去淬火,但在此工程中,铜丝发生断裂。为什么?
解:原因是:冷拉钢丝绳经冷塑加工强度提高,强度大于载荷,但吊运热工件时其温度升高,使原子扩散能力升高,从而使其产生回复再结晶,晶粒恢复到以前的状态,强度降低,最终发生断裂。
4-7、钨在1100℃下的变形加工和锡在室温下的变形加工是冷加工还是热加工?为什么?
解:再结晶温度=熔化温度×0.4,钨的熔点为3380℃,其再结晶温度为(3380+273)×0.4273=1187℃,加工温度小于再结晶温度,所以属于冷加工;锡的熔点为232℃,其再结晶温度为(232+237) ×0.4273=71℃,室温(25℃)大于再结晶温度,所以属于热加工。
4-8、在冷拔钢丝时常进行中间退火,原因?如何选择中间退火的温度?冷拔过程中产生很大应力,在使用过程中要把这种应力消除,使用中间退火会细化晶粒,产生预变形,使强度和硬度提升,消除应力,选取的温度应该小于再结晶温度。
4-9、用冷拔高碳钢丝缠绕螺旋弹簧,最后要进行何热处理,原因是?解:进行去应力退火,冷拔过程中产生很大应力,退火保证弹簧不会由于应力不确定而恢复原形,同时对弹簧的定型处理可以保证弹簧的弹力。
4-10、反复弯折退火钢丝时,会感到越弯越硬,最后断裂,为什么?解:反复弯折会使晶粒变细,因而硬度提高,同时产生应力,使塑性降低,从而会被
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折断。
5-3、判断下列说法正误,并说明原因。
解:1.马氏体是硬而脆的相。错,马氏体是硬的相,渗碳体才是脆的相;2.过冷奥氏体的冷却速度大于Vk时,则冷速越大,所得马氏体的硬度越高。错,马氏体硬度取决于含碳量,与冷却速度无关。
3.钢中的合金元素含碳量越高,其淬火后的硬度也越高。错,合金元素对淬透性的影响大,但对硬度影响小
4.本质细晶粒钢的晶粒总是比本质粗晶粒钢的晶粒细。错,晶粒的大小与加热温度和保温时间有关.本质细晶粒钢只是加热时长大的趋向比本质粗晶粒钢小,但不代表本身比本质粗晶粒钢的晶粒细。
5.同种钢材在同样的加热条件下,总是水冷的比油冷的淬透性好,小件的比大件的淬透性好。错,钢的淬透性取决于其临界冷却速度,与工件尺寸和冷却介质无关。
5-4、生产中常把加热到淬火温度的钳工扁铲的刃部蘸入水中急冷后,出水停留一会,再整体投入水中冷却,两次水冷的作用及水冷后的组织。 解:刃部入水急冷淬火,得马氏体,出水停留一段时间为回火得回火马氏体,再整体入水,抑制继续回火,保留回火组织。
5-5、用20钢进行表面淬火和用45钢进行渗碳处理是否合适?为什么? 解:20钢不适合表面淬火,含碳量低会降低硬度和耐磨性;45钢不适合渗碳处理,碳含量足够,渗碳使低碳钢工件表面获得较高碳浓度。
5-6、钢经表面淬火或渗碳后,表层的残余应力是拉应力还是压应力?原因?
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解:压应力,因表面低温,收缩后心部的高温区产生塑性变形,冷却后内部部分弹性变形恢复。
5-7、一批45钢零件进行热处理时,不慎将淬火件和调质件弄混,如何区分开?为什么?
解:用锯片试锯,淬火件比调质件难锯,因为淬火后工件硬度提高,二调质会降低硬度。
5-8、将两个T12钢小试样分别加热到780℃和860℃,保温后以大于的速度冷却至室温,试回答问题,并说明原因。
解:1.哪个温度淬火后马氏体晶粒粗大?860,温度越高,奥氏体晶粒成长越快;2.哪个淬火后残余奥氏体量多?860,温度高,奥氏体含碳量高,转化充分,冷却时奥氏体越多;3.哪个淬火后末溶碳化物量多?780,溶碳能力较小;4.哪个淬火适合?780,因淬火加热温度以得到均匀细小奥氏体为原则,以便淬火后获得细小马氏体组织,高温下奥氏体易长大形成粗大奥氏体组织,故780加热好。
5-9、分别用45钢和15钢制造机床齿轮,要求齿表面具有高的硬度和耐磨性,心部具有良好的韧性.安排工艺路线,热处理工序目的及使用状态下的组织。
解: 45:下料,锻造,退火(调整硬度),机加工,调质(得到颗粒状渗碳体),精加工,表面淬火加低温回火(加强强度和韧性),精加工,表层回火马氏体,心部回火索氏体;15:下料,锻造,正火(调整硬度),机加工,渗碳(提高表面硬度耐磨性),淬火加回火(加强强度和韧性),磨削,表层回火马氏体碳化物,心部回火索氏体。
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第六章
6-1、钢的质量为什么以磷,硫的含量来划分?
解:磷对钢有固化作用,降低塑性韧性,产生冷脆现象;硫在加热时会使钢发生热脆现象,对钢质量影响很大。
6-2、什么是合金钢?与碳钢相比合金钢有哪些优点?为什么?
解:指为了提高钢的性能,在碳钢基础上有意加入一定量的合金元素所获得的铁基合金;强度高,塑性韧性好,焊接性好,冷热压力加工性能好,耐腐蚀性好,因为加入了金属成分。
6-3、加入钢中的合金元素的作用,举例。
解:Cr含量高,不锈钢,含量低,提高强度;Mn提高耐磨性,细化晶粒;根据加入的元素可提高强度,韧性,耐磨性,耐腐蚀性,加工性能,机械性能。
机械工程材料》复习资料 一、名词解释:
晶体、同素异构转变、相、合金、固溶体、化合物、过冷度、加工硬化、过冷奥氏体、残余奥氏体、退火、淬火、调质、淬透性、马氏体 二、填空题
1、最基本的位错类型是 和 。
2、位错属于 缺陷,多晶体中的晶界属于 缺陷.
3、金属晶体中三种基本的晶格类型分别为 、 、 。 4、根据溶质原子在溶剂晶格中的位置,可将固溶体分为 和
两大类,而按照溶解度分类,可以分为 和 大类。 3、珠光体组织中是由 和 组成的机械混合物。 5、合金元素溶入后使固溶体的强度 、韧性 。
6、液态金属结晶的形核方式有两种,分别是 和 形核,在实际的工业生产中,液态金属的结晶是以 方式形核为主。 7、结晶是 和 不断进行的过程
8、合金的相结构按其晶体结构特点不同可分为 和 两大类。 9、共析钢过冷奥氏体等温转变曲线三个转变区的转变产物是 。 10、钢铁材料是 和 的化合物。
11、金属晶格的基本类型有 、 与 三种。 12、金属的结晶过程是一个 和 的过程。 13、金属结晶过程中的形核方式有 和 两种。
14、珠光体是由 和 组成的机械混合物。
15、共析钢等温转变过程中,其高温转变产物有 、 、 三种。
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