淬硬性:钢在淬火后获得马氏体的最高硬度。 影响因素:钢的化学成分,奥氏体化的的条件。
8. 碳钢在油中淬火的后果如何?为什么合金钢可以在油中淬火? 答:淬火时油的冷却速度较慢所以碳钢在油中冷却可获得较好的韧性,且淬火不易产生裂纹,但淬火后硬度较低。原因是:合金钢的过冷奥氏体较稳定,它不会提前分解,用油淬足以保证马氏体转变的发生,并且油淬的冷却速度较慢,一般不会产生裂纹等缺陷。
9. 钢在淬火后为什么要回火?三种类型回火的用途有什么不同?汽车发动机缸盖螺钉应采用哪种回火?为什么?
答:钢在淬火后回火是为了消除淬火内应力,以降低钢的脆性,防止产生裂纹,同时使钢获得所需的力学性能.
①.低温回火的目的是降低淬火钢的内应力和脆性,但基本保持淬火所获得的高硬度(56~64HRC)和高的耐磨性。淬火后的低温回火主要用于工具钢的热处理。
②.中温回火的目的是使钢获得高弹性,保持较高的硬度(35~50HRC)和一定的韧性。中温回火主要用于各种弹簧、发条、锻摸等。
③.高温回火的热处理合称为调质处理,调质处理广泛用于承受疲劳载荷的中碳钢重要件,其硬度为20~35HRC。调质处理的钢可获得强度及韧性都很好的综合力学性能。
汽车发动机缸盖螺钉采用高温回火,因为高温回火广泛用于承受载荷的中碳钢重要零件,并可获得较好的综合力学性能,故使用高温回火来处理 10. 锯条,大弹簧,车床主轴,汽车变速器齿轮的最终热处理有何不同? 答:锯条:淬火+低温回火,,大弹簧:淬火+中温回火,,车床主轴:调质,,变速箱齿轮:调质+表面淬火。(选用热处理工艺要参考它们的用途,也就是所需性能)。
11. 用T12钢制造钢件,请填写工艺结构方框图中的处理工序名称: 锻造 热处理(退火) 热加工 热处理(淬火精加工 +回火) 12. 在普通热处理中,加热后进行保温的作用是什么?感应加热表面淬火是否需要保温,化学热处理的保温有何特点?为什么? 答:(1)保温的作用是消除热处理过程中产生的应力,并且使奥氏体均匀化。(2)不需要保温,因为它只需要把表层加热到淬火温度,这个速度很快的,他是为了获得马氏体,而心部则不需要变化。(外硬里韧)。(3)化学热处理是依靠活性介质中的元素向钢中扩散作用来进行的,也就是为了把化学元素渗入金属组织内。
第五章 工业用钢
1. 填表 钢号 所属类别 含碳量 性能特征 用途举例 碳素结构钢 强度与塑性配用于工程构件Q235-A-F 0.14-0.22% 合较好,冷弯和不重要的机性和焊接性也械零件,如机好 座,螺栓。 优质碳素工业0.42-0.5% 具有较好的综主要用于制造45 钢 T10A 16Mn 20CrMnTi 由于合金元素用于承受高负较多,则其淬荷,冲击和大透性好。 型重要零件,如柴油机中的曲轴,连杆等。 合金工具钢 9CrSi 2. 仓库中储存了相同规格的20钢,45钢和T10圆钢,请找出一种较为简便的区分方法。
答:方法是:分别测它们的硬度,硬度最大的是T10钢,最小的是20钢,则另一种是45钢。(这与它们的含碳量有关) 3. 现拟制造如下产品,请选用适用的钢号:
六角螺钉,车床主轴,钳工錾子,液化石油气罐,活扳手,脸盆,自行车弹簧,钢锉,铣刀,门窗合页。
答:依次是:低碳钢,45钢(40Cr),高碳钢,Q345(16Mn),中碳钢,低碳钢,弹簧钢,高碳钢,刚碳钢,低碳钢。
第八章 铸造
1.什么叫铸造?为什么铸造是毛坯生产中的重要方法?试从铸造的特点并结合示例分析之。
答:铸造:把融化的金属液体浇注到具有与零件形状相当的铸型空腔中,冷却后得到与零件的方法。它的特点是:材料来源广泛,生产成本低,工艺灵活性大,几乎不受零件尺寸及形状的限制。因此它被广泛应用于毛坯生产中。
2.什么是液态合金的充型能力?它与合金的流动性有何关系?影响流动性的因素有哪些?为什么铸钢的充型能力比铸铁差?
答:A充型能力:液体金属在结晶前向铸型中注入的最大程度。B充型能力越强表示流动性越好。C影响因素有:浇注温度,化学成分,铸型填充条件D。随着含碳量的增加,结晶温度范围减小,流动性提高,详情见课本133页图8-2. 3.铸件的凝固方式有几种?缩孔和缩松对铸件质量有什么影响?为何缩孔比缩松容易防止?影响收缩的因素有哪些?
答:A.凝固方式:逐层凝固,糊状凝固,中间层凝固。B影响有:减小铸件的受力面积,易产生应力集中,使铸件的力学性能下降。C因为缩松更易产生,并且它分布的面积广,不好防止。D影响因素:化学成分,浇注温度,铸件结构和铸型条件
4.试用下图轨道铸件分析热应力的形成原因,并用虚表示出铸件的变形方向:
高级优质碳素0.95-1.04% 工具钢 低合金高强度 结构钢 中淬透性合金 渗碳钢 合力学性能,有良好的切削加工性。 硬度较高,韧性低 轴,齿轮等零件。 小钻头,冲模,手丝锥
5.试从石墨的存在分析灰铸铁的力学性能和其性能特征。
答:灰铸铁的显微组织由:铁素体、珠光体和片状石墨组成。石墨的强度硬度、塑性较差,对基体起着割裂作用,石墨的尖角还引起应力集中。灰铸铁的硬度不高,脆性较大,切削性能好。由于石墨疏松多孔,则它使得灰铸铁有良好的减震性,耐磨性。
6.影响铸铁石墨化的主要因素是什么?为什么铸铁的牌号不用化学成分来表示?
答:A影响因素:化学成分(主要有C,Mn,Si,S),冷却速度。B因为杂质元素太多,不易表示。
7.填表比较各种铸铁。阐述灰铁应用最广的原因: 类列 石墨形制造过σb δ αk 适用范状 程简述 围 灰铸铁 片状 600-800MP 可锻铸团絮状 300-700MP 12% 30J/cm 铁 球墨铸球状 400-900MP 2%-18% 铁 8.下列铸件宜选用哪类铸造合金?请阐述理由。 车床床身,摩托车气缸体,火车轮,压气机曲轴,气缸套,自来水管道弯头,减速器涡轮。
答:顺序排列如下:铸铁,铝合金,铸钢(Mn13),球铁,铝合金,可锻铸铁。 9.手工造型和机器造型各有哪些优越性?有何不足处?适用条件是什么?手工造型的方法有哪几种? 答: 类型 优越性 不足 适用条件 方法种类 手工造型 操作灵活,适铸件质量不易适用于单件小见课本149页 应性强,模型保证,成产率批量生产 成本低 低,劳动强度大 机器造型 生产率高,劳机器成本高, 适用于大批量震压式造型,动条件好,铸铸件的生产, 抛沙造型,射件质量好,铸压造型, 件成本低, 10.铸造工艺方案确定的主要内容有哪些?铸件确定浇注位置和分型面的原则有
哪些?
答:A内容有:.造型方法的选择。2.浇注位置和分型面的选择。3. 工艺参数的选择。B 1.铸件的重要加工面应朝下。 2.铸件的大平面应朝下。3.为防止铸件薄壁部分产生浇不足或冷隔缺陷,应将面积较大的薄壁部分置于铸型下部或使其处于垂直或倾斜位置。 4.对于容易产生缩孔的铸件,应使厚的部分放在铸型的上部或侧面,以便在铸件厚壁处直接安置冒口,使之实现自下而上的定向凝固。铸型分型面的选择原则:应使造型工艺简化。应尽量使铸件全部或大部置于同一砂箱,以保证铸件的精度。
11.从哪几方面来评价铸件结构工艺性的好坏?具体内容是什么? 答:.A两方面:(1)铸造工艺对结构的要求;(2)合金铸造性能对铸件结构的
要求。B具体内容是:符合铸造工艺要求的铸件结构,则可称其为具有良好的铸造工艺性;铸件结构工艺性对铸件质量,生产成本及生产率有很大影响。 12.什么叫特种铸造?目前使用较为普遍的特种铸造有哪几种?请将砂型铸造与特
种铸造进行比较,各有什么特点?
答: A特种铸造是指与普通砂型铸造有显著区别的铸造方法。B较为普遍的有:
熔模铸造,金属铸造,压力铸造,离心铸造,陶瓷型铸造,实型铸造,真空吸铸。C特点见课本。
第九章 金、属压力加工
1.什么叫金属压力加工?压力加工包括哪些方面?
答:A金属压力加工:借助外力作用,是金属坯料产生塑性变形,从而获得具有
一定形状,尺寸和力学性能的原始材料毛坯或者零件的一种塑性成形法。B包括:锻造、模锻、冲压、轧制、挤压、拉拔等。 2.何谓塑性变形?塑性变形的实质是什么?
答:A塑性变形:当外力增大使金属内应力超过其屈服强度时,金属发生的变形
不会因外力去除而消失,这种变形叫塑性变形。B实质是:晶体内部产生了滑移。
3.碳钢在锻造温度范围内变动时,是否会有冷变形强化现象?
答:有,因为在温度变化过程中,金属的性能和组织不能得到及时的回复
4.铅在20℃,钨在1100℃时变形,各属哪种变形?为什么?(铅熔点为327℃,钨
熔点为3380℃)
5纤维组织是怎样形成的?它的存在有何利弊?
答:A金属塑性变形后,内部的晶粒形状、位向均会发生变化,随着变形程度的
增大,晶粒被拉长或压扁,由粒状晶粒变为纤维状。这种组织叫“纤维组织”B 纤维组织的形成使金属的力学性能有明显的各向异性,纵向的塑形和韧性比横向的要好。合理的运用这种性质可以使金属的力学性能更好的被利用。
6.什么叫金属的可锻性?影响金属可锻性的因素有哪些?
答:A它是衡量材料在压力加工时难易程度的工艺性能。B影响因素有:化学成

