河北工程大學(xué)工程材料題庫

1、簡答題簡答題1、某型號(hào)柴油機(jī)的凸輪軸要求凸輪表面有高的硬度（HRC＞50），心部具有良好的韌性（Ak＞40））原采用45鋼調(diào)質(zhì)處理再在凸輪表面進(jìn)行高頻淬火，最后低溫回火現(xiàn)因工廠庫存的45鋼已用完，只剩下15鋼，擬用15鋼代替試說明：⑴原45鋼各熱處理工序的作用⑵改用15鋼后，仍按原熱處理工序進(jìn)行能否滿足性能要求？為什么？⑶改用15鋼后為達(dá)到所要求的性能，在心部強(qiáng)度足夠的前提下應(yīng)采用何種熱處理工藝？答：答：⑴：調(diào)質(zhì)處理：獲得回火索氏體，以

2、保證工件心部的強(qiáng)度和韌性：調(diào)質(zhì)處理：獲得回火索氏體，以保證工件心部的強(qiáng)度和韌性凸輪表面進(jìn)行高頻淬火：承受彎曲交變載荷或扭轉(zhuǎn)交變載荷，提高耐磨性和承受沖擊。凸輪表面進(jìn)行高頻淬火：承受彎曲交變載荷或扭轉(zhuǎn)交變載荷，提高耐磨性和承受沖擊。低溫回火：是為了降低鋼的淬火內(nèi)應(yīng)力和脆性，同時(shí)保持鋼在淬火后的高硬度低溫回火：是為了降低鋼的淬火內(nèi)應(yīng)力和脆性，同時(shí)保持鋼在淬火后的高硬度(一般為一般為HRC58HRC58～64)64)和耐磨性。和耐磨性。⑵：不

3、能滿足性能要求；因?yàn)楦哳l淬火適用與中碳鋼；中合金鋼碳鋼；工具鋼；不能對低碳鋼高：不能滿足性能要求；因?yàn)楦哳l淬火適用與中碳鋼；中合金鋼碳鋼；工具鋼；不能對低碳鋼高頻淬火、因碳量低，表面硬度難以提高。頻淬火、因碳量低，表面硬度難以提高。⑶調(diào)質(zhì)（淬火＋高溫回火）→滲碳→淬火＋低溫回火調(diào)質(zhì)（淬火＋高溫回火）→滲碳→淬火＋低溫回火2、要制造輕載齒輪、熱鍛模具、冷沖壓模具、滾動(dòng)軸承、高速車刀、重載機(jī)床床身、傳動(dòng)軸、后橋殼、量具、彈簧、汽輪機(jī)葉片、等

4、零件，試從下列牌號(hào)中分別選出合適的材料，及選擇對應(yīng)的熱處理方法（淬火、低溫回火、中溫回火、高溫回火、退火）。⑴T12⑵HT300⑶W18Cr4V⑷GCr15⑸40Cr⑹20CrMnTi⑺Cr12MoV⑻5CrMnMo⑼9SiCr⑽1Cr13⑾60Si2Mn⑿QT40015⒀45⒁Q235答輕載齒輪量具冷沖壓模具滾動(dòng)軸承高速車刀重載機(jī)床床身材料⒀45⑴T12⑺Cr12MoV⑷GCr15⑶W18Cr4V⑵HT300鋼種調(diào)質(zhì)鋼炭素工具鋼冷沖模

5、具鋼滾動(dòng)軸承鋼高速工具鋼灰鑄鐵熱處理淬火＋高溫回火淬火＋低溫回火淬火＋中溫回火淬火＋低溫回火淬火＋高溫回火三次退火4、有一載重汽車變速箱齒輪，使用中受一定沖擊，負(fù)載較重，齒面要求耐磨，硬度為58~63HRC，齒心部硬度33~45HRC，其余力學(xué)性能要求為Rm≥1000MPA，σ1≥440MPA，αk≥95JCm2。試從材料：35、T10、20CrMnTi中合理選用一種，制定工藝流程，分析每步熱處理的目的及其組織。20CrMnTi20Cr

6、MnTi：下料→鍛造→正火→機(jī)加工→滲碳→淬火：下料→鍛造→正火→機(jī)加工→滲碳→淬火低溫回火→磨削低溫回火→磨削1.1.正火正火目的目的:調(diào)整硬度，改善切削加工性能調(diào)整硬度，改善切削加工性能組織：珠光體組織：珠光體鐵素體鐵素體2.2.滲碳滲碳目的：使工件在熱處理后表面具有高硬度和耐磨性，而心部仍保持一定強(qiáng)度以及較高的韌性和塑目的：使工件在熱處理后表面具有高硬度和耐磨性，而心部仍保持一定強(qiáng)度以及較高的韌性和塑性。性。組織：表層，珠光體組織

7、：表層，珠光體二次滲碳體，心部，珠光體二次滲碳體，心部，珠光體鐵素體鐵素體3.3.淬火淬火低溫回火低溫回火目的：表面獲得高硬度和高耐磨性，消除淬火應(yīng)力并提高韌性。目的：表面獲得高硬度和高耐磨性，消除淬火應(yīng)力并提高韌性。組織：表層，回火馬氏體組織：表層，回火馬氏體碳化物碳化物殘余奧氏體，心部，低碳回火馬氏體（或含鐵素體殘余奧氏體，心部，低碳回火馬氏體（或含鐵素體屈氏體）屈氏體）5、什么叫石墨化，影響鑄鐵的石墨化的因素有哪些？答：①結(jié)晶時(shí)形

8、成石墨化的過程叫鑄鐵的石墨化晶時(shí)形成石墨化的過程叫鑄鐵的石墨化。②影響鑄鐵的石墨化的因素主要有：成分碳硅含量成分碳硅含量；冷卻速冷卻速度。6、畫出共析碳鋼過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線說明爐冷、空冷、水冷分別獲得什么組織？（15分）答：爐冷獲得珠光體。空冷獲得索氏體。水冷獲得馬氏體加殘爐冷獲得珠光體?？绽浍@得索氏體。水冷獲得馬氏體加殘余奧氏體余奧氏體。7、簡述奧氏體晶粒對鋼在室溫下組織和性能的影響。答：奧氏體晶粒細(xì)小時(shí)，冷卻后轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織也細(xì)

9、小，其強(qiáng)度與塑性韌性都較高，冷脆轉(zhuǎn)變溫度也較低；反之，粗大的奧氏體晶粒，冷卻轉(zhuǎn)變后仍獲得粗晶粒組織，使鋼的力學(xué)性能（特別是沖擊韌性）降低，甚至在淬火時(shí)發(fā)生變形、開裂。8、簡述回火的目的。1）降低零件脆性，消除或降低內(nèi)應(yīng)力；（2）獲得所要求的力學(xué)性能；（3）穩(wěn)定尺寸；（4）改善加工性。9、何謂碳鋼中的鐵素體、滲碳體、珠光體？他們的力學(xué)性能各有何特點(diǎn)？答：鐵素體——碳在αFe中的間隙固溶體，軟而韌。滲碳體——碳與鐵形成的間隙化合物，硬而脆。