金属工艺学习题讲解

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1、第一章钢铁材料及热处理（p18）1、（1）将低碳钢的拉伸曲线绘制出来，包括横坐标、纵坐标及上面的特征点要标注出来。（2）应力—应变曲线（见课件）还是力—位移曲线（见教材图1-2）2、布氏硬度：用淬火钢球或硬质合金球压入试样表面，保持规定的时间后卸除压力，在试样表面留下压痕，单位压痕表面积上所承受的平均压力即为布氏硬度值。布氏硬度适宜测量：由于布氏硬度测量时采用较大直径的压头和压力，因而压痕面积大，能反映出较大范围内材料各组成相的综合平均性能，而不受个别相和微区不均匀性的影响，故布氏硬度分散性小，重复性好，特别适合测定像灰铸铁和轴承合

2、金这样的具有粗大晶粒或粗大组成相的材料的硬度。洛氏硬度适宜测量：压痕小，对材料组织不均匀性敏感，测量结果分散，重复性差，不适用具有粗大不均匀组织材料的硬度测定。测量简单迅速，可测薄的和硬的材料。测定下列材料或零件的硬度宜采用何种硬度指标？热轧钢坯青铜铸件淬硬钢齿轮薄铝板灰铸铁3、这是基本功（1）40Cr（2）9SiCr（3）60Si2Mn（4）W18Cr4V（5）15MnTi（6）ZG230－450（7）ZG30MnSi1说明以上都是什么钢，其中合金元素的含量是多少？主要用途？（见课件）4、从共析钢、亚共析钢和过共析钢的角度来回答5

3、、增加钢和灰铸铁的的比较灰铸铁的性能①力学性能较差（相比碳钢）②工艺性能铸造性能良好，切削加工性能良好，不能进行锻造，焊接性和热处理性能也差。③其它使用性能耐磨性好，减震性好，缺口敏感性小。6、见教材13页7、将亚共析钢加热到Ac3线以上20~30℃，经完全奥氏体化后保温再进行缓慢冷却，以获得近于平衡组织的热处理工艺。目的是细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度和改善钢的切削加工性。低碳钢和过共析钢不宜，前者完全退火后硬度偏低，不利于切削加工；后者加热到Ac1以上奥氏体状态缓慢冷却退火时，有网状二次渗碳体析出，使强度、塑性和冲击韧

4、性显著降低。过共析钢若为层片状珠光体和网状二次渗碳体，不仅硬度高，难以进行切削加工，而且增大钢的脆性，容易产生淬火变形和开裂。退火的目的是使网状二次渗碳体和珠光体中的片状渗碳体发生球化，得到粒状珠光体。所以加热到Ac1线以上20~30℃，温度不高，保温时间也不能太长，可使未溶碳化物粒子和局部高碳区形成碳化物核心并局部聚集球化，得到粒状珠光体组织。如果加热温度过高到Accm以上，或保温时间过长，则大部分碳化物均已溶解，并形成均匀的奥氏体，随后又转变成片状珠光体，达不到碳化物球化的效果。8、过共析钢的加热温度限定在Ac1线以上30~50

5、℃是为了得到细小的奥氏体晶粒和保留少量渗碳体质点，淬火后得到马氏体和其是均匀分布的粒状碳化物，从而不但使钢具有更高的强度、硬度和耐磨性，而且也具有较好的韧性。如果过共析钢淬火加热温度超过Accm，碳化物将全部溶入奥氏体中，使奥氏体的含碳量增加，淬火后残余奥氏体含量增多，会降低钢的硬度和耐磨性；另一方面，淬火温度过高，奥氏体晶粒粗化，含碳量又高，淬火后易得到含有显微裂纹的粗片状马氏体，使钢的脆性加大。过共析钢在淬火之前要进行球化退火，以便于机械加工并为淬火作好组织准备。但当共析钢中存在严重网状碳化物时，将达不到球化效果。通过正火处理可

6、以消除网状碳化物。为此，正火加热时要保证碳化物全部溶入奥氏体中，采用较快的冷却速度抑制二次碳化物的析出，获得伪共析组织。正火（Accm以上）——球化退火——淬火（Ac1线以上）第二章铸造（P33）1、见课件1）可制成形状复杂，特别是具有复杂内腔的毛胚。如：箱体，床身，汽缸体等。2）适应性强：各种金属材料（钢铁及有色金属）都能铸造，生产批量不受限制，产品大小（可从几毫米到十几米）、重量（几克到几十吨）不受限制。3）成本低廉：一般铸造原材料来源广泛，铸造设备简单投资较少。铸件占机床总重量75%，但成本仅占15～30%。4）节约金属：铸件

7、形状尺寸与零件很相近，可减少切削加工量。5）铸件的组织、力学性能较差。2、见课件3、1个：砂型铸造40个：金属型铸造4、a)三箱造型：不适宜大批量生产，不适宜采用机器造型，分型面比较多b)整模造型：采用环状型芯可用二箱造型，增加了配制芯砂，芯盒制芯及下芯等工序。c)分模造型还可以用活块造型5、用实体模（木模或金属模）进行两箱造型参考图2-5（P23）6、下部改为开口式的空腔结构，可解决模芯的安放和清理问题或下部改为“工”字型，再增加加强筋。既避免了型芯又使强度和刚度变好。7~10略第三章锻压（P53）u塑性成形过程中在不同的工序中所

8、产生裂纹的具体原因及相应的裂纹形态也是不同的。u在塑性成形中产生裂纹原因可归结为力学因素和组织因素一、由于原材料中的缺陷，如各种冶金缺陷、夹杂物等；二、塑性成形本身的原因，如加热不当、变形不当或冷却不当等。ul、形成裂纹的力学分析能否