工程材料题目与答案.doc

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资源描述

1、1. 将同一棒料上切割下来的 4 块 45#试样,同时加热到 850,然后分别在水、油、炉和空气中冷却,说明:各是何种热处理工艺?各获得何种组织?排列一下硬度大小:答:(1)水冷:淬火 M(2)油冷:淬火 M+T(3)炉冷:退火 P+F(4)空冷:正火 S+F硬度(1)(2) (4) (3)2. 确定下列钢件的退火方法,并指出退火目的和退火后的组织:(1)经冷轧后的 15 号钢板,要求降低硬度。(2)ZG 的铸造齿轮;(3)锻造过热后的 60 钢锻坯;(4)改善 T12 钢的切削加工性能:答:(1)再结晶退火:目的:细化晶粒,均匀组织,使变形晶粒重新转变为等轴晶粒,以消除加工硬化,降低了硬度,

2、消除内应力,得到 P(等轴)+F(2)去应力退火:目的:消除铸造内应力,得到 P+F3)完全退火:目的:细化晶粒,均匀组织,消除内应力,降低了硬度,改善切削加工性,得到 P+F(4)球化退火:目的:使片状渗碳体装变为球状渗碳体,降低硬度,均匀组织,改善切削性能,得到粒状 P+Fe3C3. 说明直径为 10mm 的 45 钢试样分别为下列温度加热: 700C、760C、840C、1100C。保温后在水中冷却得到的室温组织答:温度 加热后组织 水冷后组织700C P+F P+F760C A+F M+F840C A M1100C A M4.两个碳质量分数为 1.2%的碳钢薄试样,分别加热到 780C

3、 和 900C,保温相同时间奥氏体化后,以大于淬火临界冷却速度的速度冷却至室温。试分析:(1)哪个温度加热淬火后马氏体晶粒较粗大?(2)哪个温度加热淬火后马氏体碳含量较多?(3)哪个温度加热淬火后残余奥氏体较多?(4)哪个温度加热淬火后未溶渗碳体较多?(5)你认为哪个温度加热淬火合适?为什么?答:(1)900C(2)900C (3)900C (4)780C(5)780C,综上所述此温度淬火后得到的均匀细小的 M+颗粒状 Cm+AR 的混合组织,使钢具有最大的硬度和耐磨性。5.用 T10 钢制造形状简单的车刀,其工艺路线为:锻造热处理机加工热处理磨加工。(1)写出其中热处理工序的名称及作用。(2

4、)制定最终热处理(磨加工前的热处理)的工艺 规范,并指出车刀在使用状态下的显微组织和大致硬度。答:(1)球化退火,作用:利于切削加工。得到球状珠光体,均匀组织,细化晶粒,为后面淬火处理作组织准备。淬火+低温回火,作用:使零件获得较高的硬度、耐磨性和韧性,消除淬火内应力,稳定组织和尺寸。(2)工艺规范:760C 水淬+200C 回火;显微组织:M 回+Cm,大致硬度:60HRC.6.如下图所示,T12 钢加热到 Ac1 以上,用图示的各种方法冷却 ,分析各自得到的组织。A:水中淬火 M+Fe3CB:分级淬火 M+Fe3CC:油中淬火 M+T+Fe3CD:等温淬火 B 下 +Fe3CE:正火 S+

5、Fe3CF:完全退火 P+Fe3CG:等温退火 P+Fe3C7.为改善可加工性,确定下列钢件的预备热处理方法,并指出所得到组织:(1)20 钢钢板(2)T8 钢锯条(3)具有片状渗碳体的 T12 钢钢坯答:(1)20 钢钢板:正火 S+F(2)T8 钢锯条:球化退火 球状 P;(3)具有片状渗碳体的 T12 钢钢坯:球化退火 球状 P+Cm8.将同一棒料切割下来的 4 块 45 钢试样,同时加热到 850C,然后分别在水、油、炉、空气中冷却,是何种热处理工艺?各获得什么组织?排列一下硬度的大小顺序。答:(1)水冷:淬火 M(2)油冷:淬火 M+T(3)炉冷:退火 P+F(4)空冷:正火 S+F

6、硬度顺序:9.已知 A(熔点 600C)与 B(500C)在液态无限 互溶;在固态 300C 时 A 溶于 B的最大溶解度为 30%,室温时为 10%,但 B 不溶于 A;在 300C 时,含 40%B 的液态合金发生共晶反映。现要求:1)作出 AB 合金相图;2)分析 20%A,45%A,80%A 等合金的结晶过程,并确定室温下的组织组成物和相组成物的相对量。(2)20%合金如图:合金在 1 点以上全部为液相,当冷至 1 点时, 开始从液相中析出 固溶体,至 2 点结束,23 点之间合金全部由 固溶体所组成,但当合金冷到 3 点一下,由于固溶体 的浓度超过了它的溶解度限度,于是从固溶体 中析

7、出二次相 A。因此最终显微组织:+A相组成物:、AA=(90-80)/90*100%=11% =1-A%=89%45%合金如图:合金在 1 点以上全部为液相,冷至 1 点时开始 从液相中析出 固溶体,此时液相线成分沿线 BE 变化,固相线成分沿 BD 线变化,当冷至 2 点时,液相线成分到达 E 点,发生共晶反映,形成(A+)共晶体,合金自 2 点冷至室温过程中,自中析出二次相 AII,因而合金室温组织:AII+(A+ ) 相组成物: A+组织:AII=(90-70)/90*50%=?% =1-(A+)=50%A+=(70-55)/ (70-40)*100%=50%相:A=(90-55 )/90*100%=50% =1-A%=50%80%合金如图:合金在 1 点以上全部为液相,冷至 1 点时开始从液相中析出 A,此时液相线成分沿AE 线变化,冷至 2 点时,液相线成分到达点(E) ,发生共晶反映,形成(A+)共晶体,因而合金的室温组织:A+(A+ ) 相组成物:A、组织:A=(40-20)/40*100%=50% A+=1-A%=50%相: A=(90-20)/90*100%=78%=1-A%=22% 对某退火碳素钢进行金相分析,其组织为珠光体+渗碳体(网状) ,其中珠光体占 93%,此碳钢的含碳量是多少? 2.1493%07cw

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