工程材料及成型技术习题及答案 联系客服

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(2)某机床变速齿轮,要求齿面耐磨,心部强韧要求不高,选用45钢

(3)某机床主轴,要求良好的综合机械性能,轴颈部分要求耐磨,材料选用45钢。 (3)镗床镗杆,在重载荷下工作,精度要求极高,并在滑动轴承中运转,要求镗杆表面有极高,心部有较高的综合机械性能,材料选用38CrMoAlA。

25、某车床主轴,要求良好的综合机械性能,轴颈部分要求耐磨其硬度HRC55—58,其余部分硬度为HRC20—25,请选材,编写简明的工艺路线和并选择热处理方法。

26、有一Ф10mm的20钢工件,经渗碳处理后空冷,随后进行正常的淬火和回火,是分析工件在渗碳空冷和淬火回火后,由表面到心部的组织。 27、什么是钢的回火脆性?如何防止第一、二类回火脆性? 28、解释索氏体和回火索氏体,马氏体和回火马氏体的主要区别。

29、甲乙两厂生产同一种零件,材料均选用45钢,硬度要求HB220-250。甲厂采用正火,而乙厂采用调质,都达到硬度要求。试分析甲乙两厂零件的组织和性能差别?

30、45钢调质后的硬度为240HBS,若再进行200℃回火,硬度能否提高? 为什么?该钢经淬火和低温回火后硬度57HRC,若再进行高温回火,其硬度可否降低,为什么?

31、现有20钢和40钢各制造齿轮1个,为了提高齿面硬度和耐磨性,宜采用何种热处理工艺?热处理后在组织和性能上有何不同?

32、某型号柴油机的凸轮轴,要求凸轮表面有高硬度(HRC>50),而心部具有良好的韧性(ak>40J),原来采用45钢调质处理再在凸轮表面进行高频淬火,最后低温回火,现因工厂库存45钢用完,改用15钢代替: (1)分析原来45钢各工序的作用;

(2)改用15钢后,仍按照原45钢热处理工艺处理能否达到性能要求?为什么? (3)改用15钢后,应采用何种工艺才能达到性能要求。

33、为什么经热处理淬火后工件会变形,有的甚至开裂?减少变形和防止开裂有哪些途径? 34、简述常见的淬火缺陷及其产生原因。

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习题四 工业用钢

1、 为什么比较重要的大截面结构件如起重运输机械和矿山机械的轴类,大型发电机转

子等

都必须用合金钢制造?与碳钢相比,合金钢的优缺点?

2、 合金元素Mn,Cr,W,Mo,V,Nb,Ni,Si,Al,Co在室温的退火钢中如何分布?

们对钢的基本相有何影响?

3、 合金元素Mn,Cr,W,Mo,V,Ti,Zr,Ni对钢的C曲线和Ms点中有何影响?

将引

起钢在热处理、组织和性能方面的什么变化?

4、 在大多数情况下,结构钢与工具钢有何主要区别? 5、 下列说法对吗:

(1) (2) (3) (4) (5)

所有的合金元素都阻碍奥氏体晶粒长大 合金元素能提高钢的回火稳定性 奥氏体不锈钢能淬火强化

T12与20CrMnTi相比较,淬透性和淬硬性都较低 高速钢需要反复锻造是因为硬度高,不宜成型

6、就你所知:非碳化物形成元素有( );碳化物成型元素有( ) 扩大γ区元素有( );缩小γ区元素有( )。 7、解释下列现象:

(1) 在相同含碳量下,除了含Ni和Mn的合金钢外,大多数合金钢的热处理加热温度都比碳钢高,保温时间长。

(2) 相同含碳量下,含碳化物形成元素的合金钢比碳钢具有较高的回火稳定性。 (3) 为何含C大于0.4%,含Cr大于12%的Cr钢属于过共析钢,含碳1.5%,含Cr12%的钢属于莱氏体钢。

(4) 高速钢在热轧或锻造后空冷,能获得马氏体组织。

(5)1Cr13和Cr12钢中Cr的质量分数均大于11.7%,但1Cr13是不锈钢,而Cr12却不是不锈钢。

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8、填空题

(1)20是( )钢,可制造( )。

(2)T12是( )钢,可制造( )。 (3)16Mn是( )钢,可制造( )。 (4)40Cr是( )钢,可制造( )。

(5)20CrMnTi是( )钢,Cr、Mn的主要作用是( ),Ti的主要作用是( ),热处理工艺是( )。

(6)9SiCr是( )钢,可制造( )。 (7)5CrMnMo是( )钢,可制造( )。 (8)Cr12MoV是( )钢,可制造( )。 (9)60Si2Mn是( )钢,可制造( )。 (10)1Cr13是( )钢,可制造( )。 (11)钢中的( )引起热脆,( )引起冷脆。 9、判断题

(1)T8钢比T12和40钢有更好的淬透性和淬硬性。 (2)T8钢与20MnVB相比,淬硬性和淬透性都较低。 (3)调质钢的合金化主要考虑提高其红硬性。 (4)A型不锈钢可采用加工硬化提高强度。 (5)高速钢需要反复锻造是因为硬度高不易成型。 (6)A不锈钢的热处理工艺是淬火后低温回火处理。 10、为什么合金钢的淬透性要比碳钢好?

11、何谓合金渗碳钢?为何渗碳钢的含碳量都较低?合金渗碳钢常用的合金元素有哪些及其主要作用?为何渗碳后要进行淬火和低温回火?

12、何谓合金调质钢?为何调质钢的含碳量中碳?合金调质钢常用的合金元素有哪些及其主要作用?其热处理工艺特点?

13、对比分析GCr15和20GrMnTi中各元素的作用,并说明20CrMnTi的热处理特点。 14、试分析40和40Cr在奥氏体化加热过程中的区别? 15、镍铬调质钢的突出优点是什么?有何主要缺点,如何克服?

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16、在40Mn2V、55Si2Mn钢中,Si、Mn、V的作用是什么?

17、钢中加入Ti、V、Zr等元素能否提高钢的淬透性?加入这些元素的目的何在? 18、何谓钢的回火稳定性?哪些元素能提高钢的回火稳定性? 19、钢中合金元素的强化效果是否主要依靠固溶强化达到?为什么? 20、为什么说得到马氏体一般是钢中最经济而又最有效的强化方法?

21、.指出下列合金钢的类别,用途,含碳量和合金元素的作用,热处理特点: 16Mn、20CrMnTi 38CrMoAl、40Cr,60Si2Mn,9SiCr,GCr15,W18Cr4V, Cr12MoV,5CrMnMo、CrWMn,3Cr2W8V、3Cr13、1Cr18Ni9Ti

22、为什么常用弹簧钢在淬火后一般要进行中温回火?一般在什么温度范围回火?回火后硬度大致是多少?弹簧的表面质量对寿命有何影响?为了提高弹簧使用寿命应采取何种措施?

23、为什么滚动轴承钢的含碳量均为高碳?滚动轴承钢中常含哪些合金元素?它们在滚动轴承钢中起何作用?为什么含Cr量要限制在一定范围内?为了使滚动轴承钢获得高硬度、高耐磨性和高疲劳强度以及足够的韧性应对材质提出什么要求?GCr15钢制造精密零件应如何选定热处理工艺?

24、在20Cr、40Cr、GCr9、50CrV等钢中,Cr的质量分数均小于1.5%,问Cr在这些钢中存在的形式、钢的性能、热处理及用途上是否相同?为什么?

25、一般刃具钢要求什么性能?T8、T10、T12A钢号表示什么意思?为什么碳素工具钢只能用于制造刃部受热程度较低或低速及小走刀量的机用刃具? 26、试比较分析T9碳素工具钢与9SiCr合金工具钢: (1)为什么9SiCr钢热处理温度比T9高?

(2)为什么T9制造的刀具刃部受热至200——250℃其硬度和耐磨性迅速下降,以至于失效,而9SiCr钢刀具刃部在230——250℃条件下工作,硬度仍不低于HRC60,且耐磨性能良好,尚可维持正常工作?

(3)为什么9SiCr钢比较适合制造要求变形小的、硬度较高的(HRC60-63)、耐磨性能良好的圆板牙等薄刃刀具?9SiCr钢制圆板牙如何进行热处理?试对其热处理工艺进行分析。 27、用9SiCr制成圆板牙,其工艺路线是:锻造——球化退火——机械加工——淬火+低温回火——磨平面——开槽开口。试分析:

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