《机械制造基础》复习提纲(工程材料部分习题).doc.pdf
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1、十、 机械制造基础复习提 纲 二、习题 P18:2?4、 三、 习题 P27:3?1、图 3?4 四、P30:图 4?4、P33图 4?7 共析钢结晶过程分析、 P37 图 4?20、习题P43: 4?5、4-10 五、 习题 P70:5-10 六、 习题 P90:6-8 七、 习题 P103: 7-7 P139 表 10?2、习题 P158: 10-7 H一、习题P193: 11-5 十二、 P197 图 12?4、P202 图 12?7、P225 习题: 12? 1、12-5 12-12 十三、 P227图 13?2、切削三要素、 P229图 13?3、表 13-1 习题 P249: 13
2、?2、13-3 作业及考试类型 : 一、填空题 1、珠光体是 _ 和 _ 的共析组织,其含碳量为_ %0 、习题 2、球化退火是一种退火工艺,适用于 _ , 其加热温度在 _ 以上20?30。Co 二选择题 3、在铁碳合金屮,当含碳量超过 )以后,钢的硬度虽然在继续增加,但强度却在 D、1.1% )。 D. 0.90% 第一章金属的性能 1、纯铁的同素异晶转变过程屮,下列哪种铁的晶格属于面心立方晶格?( ) A a -Fe;Y -Fe;C、5 -Fe 2、表示布氏硬度的符号是()o A、HR B、HC C、HV D、HB 明显下降。 A、0.8% B、1.2% C、1.0% 4、在铁碳合金屮,
3、共析钢的含碳最为( A. 0.67% B. 0.77% C. 0.85% 三、简答题与名词解释四、判断题(如有错误写出正确答案) 1、 含碳量为1. 0%的钢比含碳量为0. 5%的钢硬度低(高)。(X) 2、 攻(套)螺纹是用板牙加TT件的外螺纹的方法(X) 五、分析、计算题 1、画出铁碳合金状态简图,并用它说明共析钢的组织变化情况。 一、填空 1?大小不变或变化很慢的载荷称为強载荷,在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷称为冲击 载荷, 大小和方向随时间发生周期性变化的载荷称为交变载荷。 2.变形一般分为弹性变形和報性变形两种。不能随载荷的去除而消失的变形称为塑性变形。 3.强度是指金属材料
4、在建载荷作用下,抵抗劇性变形或断裂的能力。 4.强度的常用衡量指标有屈服点和抗拉强度, 分别用符号厶和丑表示。 5.有- 钢试样其横截血积为100 mm?,己知钢试样的o s=314Mpa, a b=530Mpao拉伸试验时, 当受力为31400N时, 试样出现屈服现象,当受到拉力为5300N时, 试样出现缩颈。 在再结晶温度以上进行的加工 称为热加丁, 二、判断 (X) 3、槊性变形只改变金属的力学性能。 (X) 8、在高温状态下进行的变形加工称为热加工。 三、选择 1、 再结晶和重结晶都有晶核的形成和晶核的长大两个过稈,它们的主要区别在于是否有(B ) 的改变。 A:温度B:晶体结构C:应
5、力状态 2、 钩的再结晶温度为1200 C,对药来说在1100 C的高温下进行的加工属于(A)。 A:冷加工B:热加工 四、简述 1、 为什么晶粒越细,金属的强度越高,衆性、韧性就越好? 答:因为晶粒越细,晶界越多,不同位向的晶粒也越多,因而槊性变形抗力越大,所以强度越 高。晶粒越细,在同样条件下变形量分布在更多的晶粒内,使晶粒变形较均匀, 而不致过分集 中在少数晶粒上。又因晶粒越细,晶界就越多,越曲折,故不利于裂纹的传播,从而在其 ?断 裂前能承受较人的册性变形,表现出较好的册性和韧性。所以晶粒越细,金属的强度越高,册 性、韧性越好。 2、 什么是加工便化现彖? 答:在冷槊性变形过程屮,随变
6、形程度的增加,金属的强度、硬度提高,槊性、韧性下降的现象 称为加工硬化。 第五章铁碳合金 一、填空 1、 根据合金屮备组元Z间的相互作用不同,合金的纽?织可分为同溶体、金屈化合物和 混合物 三种类型。 2、 根据溶质原了在溶剂晶格屮所处的位置不同,固溶体可分为间隙同溶体和置换固溶体两种。 3、 合金纽 ?元Z间发生相互作丿IJ而形成的一种具有金屈特性的物质称为金属化合物。其性能 特点是熔点高,硬度高,脆性大。 4、 铁碳合金的基木组织有五种,它们是_铁索体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体。 5、 在铁碳合金基木纟H?织屮属于尚溶体的有铁素体和奥氏体, 属于金属化合物的是逡碳体, 属于 混合物的
7、有珠光体和莱氏体。 6、 碳在奥氏体屮溶解度随温度的不同而变化,在1148 C时碳的溶解度可达2.11%,在727 C时 碳的溶解度为0.77%。 7、 分别填出下列铁碳合金组织的符号:奥氏体A,铁素体E,滲碳体Fe3C,珠光体巳高温莱氏 体Ld,低温莱氏体Ld 。 8、 含碳量0.0218%?2.11%的铁碳合金称为钢。根据室温纟H.织不同,钢又分为三类:亚共析 钢, 其室温组织为珠光体和铁索体; 共析钢 , 其室温组织为共析珠光体; 过共析钢 , 其室温组织为 珠光体和二次渗碳体。 9、 铁索体的性能特点是具有良好的槊性和韧性, 而强度和驶度很低。 10、共析钢冷却到S点时 ?,会发生共析
8、转变,从奥氏体屮同时析出铁素体和渗碳体的 混合物,称为珠光体。 11、 莱氏体是奥氏体和 渗碳体的混合物。当温度低于727 C时,莱氏体屮的奥氏体转变为珠 光体 , 所以室温下的莱氏体乂称为低温莱氏体。 二、判断 (J) 1.固溶体的晶格类型与溶剂的晶格类型相同。 (7)2.金属化合物一般具有复杂的晶体结构。 (J) 3.奥氏体的强度、驶度不高,但具有良好的舉性。 (X) 4.渗碳体是铁与碳的混合物。 (V) 5.渗碳体的性能特点是硬度高、脆性大。 三、选择 1.合金固溶强化的主要原因是(C) A晶格类型发生了变化B晶粒细化C晶格发生了畸变 2.铁索体为(B)晶格,奥氏体为(A)晶格。 A面心
9、立方B体心立方C密排六方 3.渗碳体的含碳量为(C)% 。 A 0.77 B2l C6.69 4.共晶白口铸铁的含碳量为(B)% 。 A2l B4.3 C6.69 5.碳合金共晶转变的温度是(B) C。 A 727 B1148 C1227 6.含碳量为1.2%的铁碳合金,在室温下的组织为(C) A珠光体B珠光体加铁索体C珠光体加二次渗碳体 7.铁碳合金相图上的ES线,其代号用(C), PSK线用代号(A)表示,GS线用代 号(B) 表示。 A A B A 3 C Acm 8.从奥氏体屮析出的渗碳体称为(B),从液体屮结晶出的渗碳体称为(A)。 A一次渗碳体B二次渗碳体C三次渗碳体 9.亚共析钢
10、冷却到GS线时要从奥氏体屮析出(A)。 A铁索体B渗碳体C珠光体 10?亚共析钢冷却到PSK线时,要发生共析转变,奥氏体转变成(B)。 A珠光体加铁素体B珠光体C铁素体 四、名词解释 1.钢与H口铸铁 钢:含碳量为0.0218%?2.11%的铁碳合金。 Hl I铸铁:含碳量为2.11%?6.69%的铁碳合金 2.铁素体与奥氏体 铁素体:碳溶解在a Fe屮形成的间隙固溶体。 奥氏体:碳溶解在YFe屮形成的间隙固溶体。 3.珠光体与莱氏体 珠光体:铁素体和渗碳体的混合物。 莱氏体:奥氏体和渗碳体的混合物。 4.共晶转变与共析转变 共晶转变:一定成分的液态合金在某一恒温下,同时结晶出两种固相的转变称
11、为共晶转变。 共析转变:定成分的固溶体在某一恒温下,同时析出两种固相的转变称为共析转变。 5.固溶强化与加工硬化 固溶强化:通过溶入溶质元素形成固溶体,使金属材料强度、硬度升高的现彖称为固溶强化。 加丁硬化:随着犁性变形程度的增加,金屈的强度、硬度提高而级性、韧性下降的现彖 称为加丁 . 硬化。 五、简述 1.绘出简化后的Fe-FesC相图。 解: 2.根据Fc-Fc 3 C相图填写下表。 特性点倉义温度/ C含碳量 /% A纯铁的熔点15380 E碳在YFe屮的最大溶解度1148 2.11 G纯铁的同素异构转变点912 0 C共晶点11484.3 S共析点7270.77 D渗碳俸的溶点122
12、76.69 特性线含义 ACD液相线 ECF共晶线 PSK 共析线 AECF固相线 GS冷却时,从奥氏体屮析出铁素体的开始线 1:S碳在YFe铁屮的溶解度线 3.简述含碳最为0.6%, 1.0%的铁碳合金从液态冷至室温时的组织转变过程。 答:图a屮含碳量为0.6%的铁碳介金冷却到1点时从液态合金中开始结晶出奥氏体, 到 2点时结晶完毕,2点到3点为单相奥氏体纟R织。冷却到3点时从奥氏体屮析出铁素体。由 于铁素体中含碳輦很低,所以随着铁素体的析出,奥氏体中的含碳暈逐渐增加,奥氏体屮的 含碳最沿GS线增加。半温度降到4点时(727 C)时,奥氏体中的含碳最达 到0.77%,此时剩余的奥氏体发生共析
13、转变,从奥氏体屮同时析出铁索体和渗碳体的混介物, 也就是奥氏体转变为珠光体,转变结束示的组织为珠光体和铁素体。温度继续下降,组织不再 发生变化,育到室温,含碳量为0.6%的铁索合金的组织为珠光体和铁索体。 图b屮含碳量为1.0%的铁碳介金从液态冷却到1点时,从液态合金屮开始结晶出奥氏体, 到2点 时结晶完毕,2点到3点为单相奥氏体组织,冷却到3点时,奥氏体屮的含碳量达到饱和,继续 冷却时,从奥氏体屮开始析出二次渗碳体。随着温度下降,剩余奥氏体屮含碳量逐渐下降,奥氏 体屮含碳量沿ES线变化,当冷却到4点时,奥氏体的含碳量达到0.77%,奥氏体发生共析转变, 转变为珠光体,转变结束示的纟R织为珠光
14、体和二次渗碳体。温度继续下降,组织不再发生变 化,冇 ?到室温,含碳量达到1.0%的铁碳合金的组织为珠光体和二次渗碳体。 4.根据Fc-Fc 3C合金相同,说明下列现象的原因。 (1)含碳量为1%的铁碳合金比含碳量0.5%的铁碳合金的便度高。 答:含碳暈为1%的铁碳合金的室温纟R织是珠光体和渗碳体,而含碳常为0.5%的铁碳介金的室 温组织是珠光体和铁索体,因铁索体的便度比渗碳体的硬度低,所以含碳量为1% 的铁碳合金比含 碳量为0.5%的铁碳合金的硬度高。 (2)一般要把钢材加热到1000?1250 C高温下进行锻轧加工。 第五章碳素钢 答:钢加热到1000?1250 C时的组织为单一的奥氏体组
15、织, 其组织的性能特点是强度低而槊性 好,便于测性变形加工,所以要把钢材加热到1000?1250 C高温下进锻轧加工。 (3)靠近共晶成分的铁碳合金铁铸造性能好。 答:从Fe-Fe3C相图可以看出,靠近共晶成分的铁確合金不仅熔点低,而且凝I古I温度区问也 较小,故具有良好的铸造性能。 5.随着含碳量的增加,钢的组织和性能如何变化? 答:随着含碳量的增加,钢的组织将按下列顺序发生变化:珠光体+铁索体一珠光体一珠光体 +二 次渗碳体。由此可见,随着含碳量的增加,钢屮铁素体量逐渐减少,而渗碳体的量则有所增加, 因此钢屮含碳量提高,强度和硬度提高,而删性和韧性降低。当含碳量超过0.9%时,由于二次渗
16、碳体呈网状,使钢的强度有所降低。 *、填空 1.含碳最小于0.25%的钢为低碳钢 , 含碳量为0.25%?0.6%的钢为屮碳钢 , 含碳量大 于0.6%钢为高碳钢。 2. 45钢按用途分类屈于结构钢, 按质量分类属于优质钢, 按含碳最分类属于理钢。 3. T12A钢按用途分类属于工具钢, 按含碳量分类属于高碳钢, 按质量分类属于高 级优质钢。 二、 判断 (X) 1. T10钢的含碳量为10%o (J) 2.镒、硅在碳钢中都是有益元素,适当地增加其含量,能提高钢的强度。 (J) 3.碳素工具钢都是优质或高级优质钢。 (7)4.碳素工具钢的含碳量一般都大于0. 7%o (V) 5.铸钢可用于铸造
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