发布时间 : 星期三 文章材料学常见知识(1)更新完毕开始阅读75676f630b4e767f5acfcea5
（×）43.在1100℃，含碳0.4%的钢不能进行锻造，含碳4.0%的铸铁能进行锻造。 （√）44.细晶强化能同时提高钢的强度和韧性。
（√）45.可锻铸铁中渗碳体大部分或者全部分解为团絮状。 （√）46.铸铁适合于铸造。 （√）47.珠光体是共析转变的产物。
（×）48.金属固态一定是晶体，不存在非晶态金属；同样玻璃也不存在晶态玻璃。 （×）49.共析钢结晶的过程是：L—→L+A—→A—→A+Fe3C—→P+ Fe3C。
（×）50.同一钢种，在相同的加热条件下，水冷比油冷的淬透性好，小件比大件的淬透性好。 （×）51.随奥氏体中碳含量的增高，马氏体转变后，其中片状马氏体减少，板条状马氏体增多。 （×）52.回火屈氏体、回火索氏体和过冷奥氏体分解时形成的屈氏体、索氏体，只是形成过程不同，但
组织形态和性能则是相同的。
（×）53.退火工件常用HRC标出其硬度，淬火工件常用HBS标出其硬度。 （×）54.正火与退火的主要区别是加热温度的不同。
（×）55.表面淬火既能改变工件表面的化学成分，也能改善其心部组织与性能。 （√）56.淬火+高温回火为调质处理。
（×）57.共析钢奥氏体化后，冷却形成的组织主要取决于加热温度。 （×）58.马氏体硬而不脆，性能好。
（×）59.钢中合金元素含量越多，淬火后硬度越高。 （×）60.片状珠光体的机械性能主要决定于珠光体的含碳量。
五、简答题（第1小题6分，第2小题10分，第3小题7分，共计23分） 1.铁碳合金中基本相有哪些？其机械性能如何？（6分）
答：铁素体，奥氏体，渗碳体。
铁素体强度硬度低，塑性韧性好。奥氏体有一定的硬度，良好的塑性和变形能力，易于锻压成型。渗碳体硬度高，塑性韧性几乎为零，脆性很大。
2.指出下列牌号所代表材料的类别，并分别指出各符号及数字所代表的含义。（10分） 60:普通含锰量的优质碳素结构钢;含碳量为0.60%，锰的含量（0.4～0.8%）。 40Cr：合金调质钢；含碳0.40%、含铬元素量平均1.5%以下。
T12：普通含锰量的优质碳素工具钢或叫优质非合金工具钢（普通含锰量）；平均含碳量1.2%，锰含量
（0.4～0.8%）
GCr9：滚动轴承钢；G表示滚动轴承钢类别，Gr表示含合金元素铬，符号9表示平均含量千分之9、也
是0.9%。
9SiCr：低合金刃具钢;平均含碳量为0.9%、含硅、铬合金元素平均1.5%以下。 3. 退火、正火的主要目的是什么（7分）
答：退火目的：降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形;细化晶粒，均匀钢的组织及成分，改善钢的性能，为以后热处理做准备；消除钢中的残余内应力，防止变形和开裂。
正火目的：提高硬度，改善切削加工性能;可做预备热处理，为最终热处理作好组织准备；对于过共析钢
可消除网状二次渗碳体，为球化退 火作组织准备。
4.分型面的确定原则是什么？
答：①铸件的重要加工面应朝下或在侧面 ②有利于铸件的补缩 ③保证铸件尺寸精度
④应尽量减少分型面数目，并尽量取平直分型面。 ⑤应便于起模。
⑥应尽量减少型芯数目，并使型芯固定可靠，合箱前容易检验型芯的位置。 ⑦应便于铸件清理。 5．浇注位置的确定原则是什么？
答 ①铸件的重要加工面应朝下或在侧立。 ②铸件的宽大面应朝下。
③铸件的薄壁部分应放在铸型下部或侧立，以保证金属液能充满，避免产生浇不足或冷隔等缺陷。 ④铸件的厚大部分应放在上面或侧面，以便于安置冒口补缩。
6.指出下列牌号所代表材料的类别，并分别指出各符号及数字所代表的含义。（6分） Q235AF：表示普通碳素结构钢，其屈服强度为235MPa，质量为A级，F表示是沸腾钢。 Q345：低合金高强度结构钢；“Q345”表示屈服点σs最低345MPa. T9：优质碳素工具钢；平均含碳量0.9%。
HT200：灰铸铁；“HT”（“灰铁”两字汉语拼音字首）；“200”是最小抗拉强度“σb”为200MPa. KTZ450-06：表示珠光体基体的可锻铸铁，其表示最低抗拉强度为450MPa，最小伸长率为6%。 Cr12：大型冷作模具钢；含碳平均大于等于1.0%、含铬元素平均12%。 40MnB：合金调质钢；含碳量0.40%、含锰和硼元素量平均1.5%以下。 7.影响合金流动性的因素有哪些（6分）
答：合金的成分，浇铸条件，铸型和铸件结构，但化学成分的影响最为显著。 8.焊缝的布置原则是什么？ 答： ⒈尽可能分散 ⒉避开应力集中部位 ⒊尽可能对称 ⒋应便于焊接操作 ⒌尽量减少焊缝长度和数量
⒍尽量避开机械加工表面
9.指出下列牌号所代表材料的类别，并分别指出各符号及数字所代表的含义。（10分）
HT250：灰铸铁；“HT”（“灰铁”两字汉语拼音字首）；“250”是最小抗拉强度“σb”为250MPa. RuT260:表示最小抗拉强度为260Mpa的蠕墨铸铁。
GCr15SiMn：滚动轴承钢；G表示滚动轴承钢类别，Gr表示含元素铬符号、平均含量1.5%；SiMn表示含硅、锰合金元素平均1.5%以下。
5CrMnMo：热作模具钢；含碳平均0.5%、含铬、锰、钼平均都在1.5%以下。
60Si2CrA：高级优质合金弹簧钢;含碳量为0.60%、含硅元素平均2.0%、铬元素平均在1.5%以下、
“A”表示高级优质。
40：普通含锰量的优质碳素结构钢;含碳量为0.40%，锰的含量（0.4～0.8%）。
10.金属的晶粒大小对其力学性能有何影响？如何控制液态金属的结晶过程，以获得细小晶粒？（6分）
答：晶粒越细、晶粒数越多，力学性能越好。提高冷却速度和增加过冷度，变质处理，附加震
动搅拌。可获得细小晶粒。
11.指出下列牌号所代表材料的类别，并分别指出各符号及数字所代表的含义。（10分）
HT250：灰铸铁；“HT”（“灰铁”两字汉语拼音字首）；“250”是最小抗拉强度“σb”为250MPa. 2Cr13：马氏体不锈钢；“2”表示平均含碳量为0.2%、
“Cr13”表示含铬元素平均含量13%。
20CrMnTi：合金渗碳钢；平均含碳量0.20%、含铬、锰、钛三种合金元素每种平均在1.5%以下。 T10：优质碳素工具钢；平均含碳量1.0%。
9SiCr：低合金量具刃具钢;平均含碳量为0.9%、含硅、铬合金元素平均1.5%以下。 12.什么是金属的锻造性能？其主要影响因素有哪些？（6分）
答：指金属在塑性成形时获得优质零件的难易程度。影响因素有两大方面。一是加工条件，包括
锻温造温度范围、变形速度；二是内在因素，包括金属组织、化学成分。
13.指出下列牌号所代表材料的类别，并分别指出各符号及数字所代表的含义。（10分） 45：普通含锰量的优质碳素结构钢;含碳量为0.45%，锰的含量（0.4～0.8%）。
W18Cr4V：高合金刃具钢(即高速钢);平均含碳量为0.7～0.8%、含钨合金元素量平均18%、含铬
合金元素平均4.0%、钒平均含量1.5以下.
1Cr18Ni9：奥氏体不锈钢；平均含碳量0.1%、含铬元素平均18%、含镍元素平均9%。 T8：优质碳素工具钢；平均含碳量0.8%。
GCr15：滚动轴承钢；G表示滚动轴承钢类别，Gr表示含元素铬符号、平均含量1.5%；SiMn表示
含硅、锰合金元素平均1.5%以下. 六、综合分析题（每小题6分，共计12分）
1.下图是铁碳相图（1）指出图中C、S、P点的含义及AECF、ECF、PSK、ES、GS的含义。（4分） 答：C点共晶点，液相在1148度同时结晶出奥氏体和渗碳体；
S是共析点，奥氏体在727度同时析出铁素体和渗碳体； P点碳在α-Fe中最大溶解度点0.0218%。 AECF线：固相线，
ECF:共晶线1148度，含碳量在2.11%--6.69%的铁碳合金都要发生共晶转变； PSK线：共析线727度含碳量在0.0218%--6.69%的铁碳合金都要发生共析转变；
ES线：碳在奥氏体中的溶解度曲线： GS线：冷却时奥氏体开始析出铁素体； （2）40Cr钢的结晶过程是什么？（2分） 答：L→L＋A→A→A＋F→P＋F。
（3）简答共析钢（T8）退火、正火或淬火的加热温度、冷却方式和获得的组织？
答：退火：加热至Ac1+30~50℃，随炉冷却得珠光体; 正火：加热至Accm+30~50℃，空气冷却得索氏体；
淬火：加热至Ac1+30~50℃，水中冷却，马氏体。
2.车床主轴是传递力的重要零件，它承受一般载荷，轴颈处要求耐磨。一般车床主轴选用中碳结构钢（如45钢）制造。热处理技术条件为：整体调质处理；轴颈及锥孔表面淬火。它的制造工艺过程是：锻造—热处理—粗加工—热处理—半精加工—热处理—磨削。问：选择各热处理工序，并分析其目的。 （6分）
答：锻造→正火→粗加工→调质→半精加工→高频表面淬火＋低温回火→磨削。
正火作用：作为预备热处理，目的是消除锻件内应力，细化晶粒，改善切削加工性能； 调质：是获得回火索氏体，即淬火后高温回火，使主轴整体具有良好的综合力学性能，为表面
淬火做好组织准备；
高频表面淬火＋低温回火：作为最终热处理，使轴颈及锥孔表面得到高硬度、高耐磨性和高的
疲劳强度，并回火消除应力，防止磨削时产生裂纹。
3.下图是铁碳相图：
（1）指出图中A、D、G、E点的含义及共晶转变和共析转变的转变方程式。（4分） 答： A:纯铁的熔点1538度
D：渗碳体的熔点1227度