发布时间 : 星期四 文章机械工程材料考试真题复习题和答案更新完毕开始阅读263e23be51e79b896802266a
6.在Fe-Fe3C相图中,ES线也称为(D)。
A.共晶线 B.共析线 C.A3线 D.Acm线 7.在Fe-Fe3C相图中,GS线也称为(C)。
A.共晶线 B.共析线 C.A3线 D.Acm线 8. 在Fe-Fe3C相图中,共析线也称为(A)。 A.A1线 B.ECF线 C.Acm线 D.PSK线 9.珠光体是一种(C)。
A.固溶体 B.金属化合物 C.机械混合物 D.单相组织金属
10.在铁-碳合金中,当含碳量超过(B)以后,钢的硬度虽然在继续增加,但强度却在明显下降。
A.0.8% B.0.9% C.1.0% D.1.1%
11.通常铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成,其晶粒区从表面到中心的排列顺序为(A)。
A.细晶粒区-柱状晶粒区-等轴晶粒区 B.细晶粒区-等轴晶粒区-柱状晶粒区 C.等轴晶粒区-细晶粒区-柱状晶粒区 D.等轴晶粒区-柱状晶粒区-细晶粒区 12.在Fe-Fe3C相图中,PSK线也称为(B)。 A.共晶线 B.共析线 C.A3线 D.Acm线 13.Fe-Fe3C相图中,共析线的温度为(D)。 A.724℃ B.725℃ C.726℃ D.727℃ 14.在铁碳合金中,共析钢的含碳量为(B)。 A.0.67% B.0.77% C.0.8% D.0.87% 二、填空题
1. 珠光体是(铁素体)和(渗碳体)混合在一起形成的机械混合物。 2. 碳溶解在(α-Fe)中所形成的(固溶体)称为铁素体。 3. 在Fe-Fe3C相图中,共晶点的含碳量为(4.3% ),共析点的含碳量为( 0.77% )。 4. 低温莱氏体是( 珠光体 )和(共晶渗碳体 )组成的机械混合物。 5. 高温莱氏体是(共晶奥氏体 )和(工晶渗碳体 )组成的机械混合物。 6. 铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成,即( 表层细晶区 ),(柱状晶区 )和心部等轴晶粒区。
7. 在Fe-Fe3C相图中,共晶转变温度是( 1148℃),共析转变温度是( 727℃ )。 四、简答题
1.铁碳合金中基本相有哪几相?室温下的基本相是什么?
答:基本相有液相L高温铁素体相δ、铁素体相α、奥氏体相γ和渗碳体相Fe3C
室温下的基本相是 2.试分析含碳量为0.6%。铁碳含金从液态冷却到室温时的结晶过程。
答: 3.试分析含碳量为1.2%铁碳合金从液体冷却到室温时的结晶过程。
答:合金在1~2点转变为 ? , 到 3 点, 开始析出Fe3C。从奥氏体中析出的Fe3C称
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二次渗碳体, 用Fe3CⅡ表示,其沿晶界呈网状分布。温度下降, Fe3CⅡ量增加。到4点, ? 成分沿ES线变化到S点,余下的? 转变为P。P53
4.结合Fe-Fe3C相图指出A1、A3和Acm代表哪个线段,并说明该线段表示的意思。 答:A1为PSK水平线,即共析线,在该线温度(727℃)下发生共析转变
A3为GS线,即γ?α固溶体转变线 Acm为ES线,即碳在γ-Fe中的固溶线 5.简述碳钢中碳含量变化对机械性能的影响。
答:亚共析钢随含碳量增加,P 量增加,钢的强度、硬度升高, 塑性、韧性下降.
0.77%C时, 组织为100% P, 钢的性能即P的性能。
>0.9%C,Fe3CⅡ为晶界连续网状,强度下降, 但硬度仍上升。 >2.11%C,组织中有以Fe3C为基的Le’,合金太脆
6.写出铁碳相图上共晶和共析反应式及反应产物的名称。
答:共晶:L4.3→γ2.11+Fe3C,产物为奥氏体和渗碳体的机械混合物,即莱氏体。 共析:γ0.77→α0.0218+Fe3C,产物为铁素体和渗碳体的机械混合物,即珠光体。 7.在Fe—Fe3C相图上空白处填写上组织。 8.简述Fe—Fe3C相图应用是在哪些方面?
答:铁碳合金相图是研究铁碳合金最基本的工具,是研究碳钢和铸铁成分、温度、组
织及性能之间关系的理论基础,是制定热加工、热处理、冶炼和铸造工艺的依据。 1.加热是钢进行热处理的第一步,其目的是使钢获得(B )。
A.均匀的基体组织 B.均匀的A体组织 C.均匀的P体组织 D.均匀的M体组织
2.下列温度属于钢的高、中、低温回火温度范围的分别为(A )(D )(B )。 A.500℃ B.200℃ C.400℃ D.350℃
3.碳钢的淬火工艺是将其工件加热到一定温度,保温一段时间,然后采用的冷却方式是(D )。
A.随炉冷却 B.在风中冷却 C.在空气中冷却 D.在水中冷却
4.正火是将工件加热到一定温度,保温一段时间,然后采用的冷却方式是(C )。 A.随炉冷却 B.在油中冷却 C.在空气中冷却 D.在水中冷却 5.完全退火主要用于(A )。 A.亚共析钢 B.共析钢 C.过共析钢 D.所有钢种 6.共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中,不可能出现的组织是( C)。 A.P B.S C.B D.M
7.退火是将工件加热到一定温度,保温一段时间,然后采用的冷却方式是(A )。 A.随炉冷却 B.在油中冷却 C.在空气中冷却 D.在水中冷却
1. 共析钢中奥氏体形成的四个阶段是:( 奥氏体晶核形成 ),( 奥氏体晶核长大 ),残余Fe3C溶解,奥氏体均匀化。
2. 化学热处理的基本过程,均由以下三个阶段组成,即(介质分解 ),(工件表面的
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吸收 ),活性原子继续向工件内部扩散。
3. 马氏体是碳在( α-Fe )中的(过饱和溶液 )组织。
4. 在钢的热处理中,奥氏体的形成过程是由( 加热 )和( 保温 )两个基本过程来完成的。
5. 钢的中温回火的温度范围在(350~500 ℃ ),回火后的组织为(回火托氏体 )。
6. 钢的低温回火的温度范围在( 150~250 ℃ ),回火后的组织为(回火马氏体 )。
7. 在钢的回火时,随着回火温度的升高,淬火钢的组织转变可以归纳为以下四个阶段:马氏体的分解,残余奥氏体的转变,( 铁素体中析出 Fe3C ),(铁素体多边形化 )。 8. 钢的高温回火的温度范围在( 500~ 650℃ ),回火后的组织为( 回火索氏体 )。
9. 常见钢的退火种类有:完全退火,(等温退火 )和( 球化退火 )。 10. 根据共析钢的C曲线,过冷奥氏体在A1线以下转变的产物类型有(P型组织 ),(S型组织 )和马氏体型组织。
11. 材料在一定的淬火剂中能被淬透的( 淬硬层深度越大 )越大,表示( 淬透性 )越好。 五、简答题
1.指出下列工件正火的主要作用及正火后的组织。
(1)20CrMnTi制造传动齿轮 (2)T12钢制造铣刀
答:⑴调整硬度,便于切削加工;细化晶粒,为淬火作准备;消除残余内应力。正火后组织为F和S.⑵正火是为了消除网状二次渗碳体,为球化退火做组织准备,同时正火可增加珠光体量并细化晶粒,提高强度、硬度和塑性,并作为最终热处理。正火后组织为索氏体。
2.用45钢制造主轴,其加工工艺的路线为:下料——锻造——退火——粗加工——调质处理 试问:(1)调质处理的作用。(2)调质处理加热温度范围。
答:⑴调制处理可以使材料具有良好的综合力学性能,在保持较高强度的同时,具有良好的塑性和韧性。⑵500~650℃
3.热处理的目是什么?有哪些基本类型?
答:目的是改变钢的组织结构,从而获得所需要的性能。
根据加热、冷却方式及钢组织性能变化特点的不同,可分为下面几类: ⑴普通热处理。退火、正火、淬火和回火。 ⑵表面热处理。表面淬火和化学热处理。
⑶其他热处理。真空热处理、形变热处理、控制气氛热处理、激光热处理等。 根据零件生产过程中所处的位置和作用,又可分为预备热处理与最终热处理。 4.简述过冷奥氏体等温转变组织的名称及其性能。
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答:随过冷度不同,过冷奥氏体将发生3种类型转变,即珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变。⑴珠光体转变根据片层厚薄不同可细分为珠光体、索氏体和托氏体。片间距越小,钢的强度、硬度越高,同时塑性和韧性略有改善。
⑵贝氏体转变根据组织形态不同,分为上贝氏体和下贝氏体。上贝氏体强度与塑性都较低,而下贝氏体除了强度和硬度较高外,塑性、韧性也较好,即具有良好的综合力学性能。
⑶马氏体根据组织形态可分为板条状和针状两大类,高硬度是马氏体性能的主要特点,含碳量增加硬度也提高。
5.氮化处理与渗碳处理相比有哪些特点。 答:与渗碳相比,渗氮的特点是:
①渗氮件表面硬度高(1000~2000HV),耐磨性高,具有高的热硬性。 ②渗氮件疲劳硬度高。 ③渗氮件变形小。 ④渗氮件耐蚀性好。
6.什么叫退火?其主要目的是什么?
答:将钢加热至适当温度保温,然后缓慢冷却(炉冷)的热处理工艺叫做退火。 其主要目的有:①调整硬度,便于切削加工;②消除残余内应力,防止在后续加工或热处理中发生变形或开裂;③细化晶粒,提高力学性能,或未最终热处理作组织准备。 7.什么叫回火?淬火钢为什么要进行回火处理?
答:回火是将淬火钢加热到A1以下某温度保温后再冷却的热处理工艺。
为避免淬火件在放置过程中发生变形或开裂,钢件经淬火后应及时进行回火。 8.什么叫淬火?其主要目的是什么?
答:淬火是将钢加热到临界点以上,保温后以大于VK的速度冷却,使奥氏体转变为马氏体的热处理工艺。
其目的就是为了获得马氏体,提高钢的力学性能。
9.淬火钢采用低温或高温回火各获得什么组织?其主要应用在什么场合?
答:获得回火马氏体或回火索氏体。低温回火主要用于处理各种工具、模具、轴承及经渗碳和表面淬火的工件;高温回火可用于各种重要结构件如连杆、轴、齿轮等的处理,也可作为某些要求较高的精密零件、量具等的预备热处理。 10.指出过共析钢淬火加热温度的范围,并说明其理由。
答:温度范围是Ac1+(30~60)℃。过共析钢由于退火前经过球化退火,因此淬火后组织为细马氏体加颗粒状渗碳体和少量残余奥氏体。分散分布的颗粒状渗碳体对提高钢的硬度和耐磨性有利。如果将过共析钢加热到Acm以上,则由于奥氏体晶粒粗大、含碳量提高,使淬火后马氏体晶粒也粗大,且残余奥氏体量增多,这使钢的硬度、耐磨性下降,脆性和变形开裂倾向增加。
11.球化退火的目的是什么?主要应用在什么场合?
答:球化退火的目的在于降低硬度,改善切削加工性能,并为后续热处理作组织准备。 主要用于共析钢和过共析钢。
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