河北工程大学工程材料题库

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1、简答题1、某型号柴油机的凸轮轴要求凸轮表面有高的硬度（HRO50）,心部具有良好的韧性（Ak〉40））原采用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的45钢已用完，只剩下15钢，拟用15钢代替试说明：⑴原45钢各热处理工序的作用⑵改用15钢后，仍按原热处理工序进行能否满足性能要求？为什么？⑶改用15钢后为迗到所要求的性能，在心部强度足够的前提下应采用何种热处理工艺？答：（1）:调质处理：获得回火索氏体，以保证工件心部的强度和韧性凸轮表面进行高频淬火：承受弯曲交变载荷或扭转交变载荷，提高耐磨性和承受冲击。低

2、温回火：是为了降低钢的淬火内应力和脆性，同时保持钢在淬火后的高硬度（一般为HRC58〜64）和耐磨性。⑵：不能满足性能要求；因为高频淬火适用与中碳钢；中合金钢碳钢；工具钢；不能对低碳钢高频淬火、因碳量低，表面硬度难以提高。⑶调质（淬火+高温回火）一渗碳一淬火+低温回火2、要制造轻载齿轮、热锻模具、冷冲压模具、滚动轴承、高速车刀、重载机床床身、传动轴、后桥壳、量具、弹簧、汽轮机叶片、等零件，试从下列牌号中分别选出合适的材料，及选择对应的热处理方法（淬火、低温回火、中温回火、高温回火、退火）。(l)T12(2)HT300(3)W18

3、Cr4V(4)GCrl5⑸40Cr⑹20CrMnTi⑺Crl2MoV(8)5CrMnMo(9)9SiCr⑽lCr13(1D60Si2Mn(12)QT400-l5(13)45(14)Q235答轻载齿轮具量滚动轴承刀车速高床床机身载g二542)T■丄0V)M(72cr5cr)G(4V)H3C(8W003ITVI/-2ZZV种冈4钢质调工RT,模冈中4和具轴ET工冈铁铸灰s理+回火温火淬高+回火温火淬低+回火温火淬中+回火温火淬低瘁火+高温回火三次火退3、有一个45号和15号钢制的变速箱齿轮，试说明其中各热处理工序的工艺、目的及使用

4、状态下的组织。答：45钢加工工序为：下料一锻造一正火一粗机加工一调质一精机加工一高频表面淬火+低温回火一磨加工一成品目的工艺组织正火作为预先热处理改善切削加工性能加热到AC3+（30〜50°C）+保温+空冷S或P(F+Fe3C)调质在保持较高的强度同时，具有良好的塑性和韧性。淬火+高温回火S回高频表面淬火提高表面硬度与高耐磨性，心部具有足够塑、韧性。感应加热+水、乳化液喷射淬火+低温回火。淬火后表面为细隐晶马氏体（极细马氏体），心部为原始组织。低温回火降低钢的淬火内应力和脆性，同时保持钢在淬火后的高硬度（一般为HRC58〜64）

5、和耐磨性。加热150〜250°C+保温+冷却M回15钢加工工序为：下料一锻造正火一粗机加工一渗碳一精机加工一淬火+低温回火一磨加工->成品目的工艺组织正火作为预先热处理改善切削加工性能加热到AC3+（30〜50°C）+保温+空冷S或P(F+Fe3C)渗碳增加表层的碳含量淬火+高温回火表层P+Fe3CII，心部为原始组织淬火提高表面硬度、耐磨性和疲劳强度，心部仍保持良好的塑、韧性。感应加热+水、乳化液喷射淬火+低温回火。表面为细隐晶马氏体（极细马氏体），心部为原始组织。低温回火降低钢的淖火内应力和脆性，同时保持钢在瘁火后的局硬度（

6、一般为HRC58〜64）和耐磨性。加热150〜250°C+保温+冷却表层为高碳回火马氏体+礎化物+残余奥氏体，心部为低碳回火马氏体（或含铁素体、屈氏体）4、有一载重汽车变速箱齿轮，使用中受一定冲击，负载较重，齿面要求耐磨，硬度为58飞311RC，齿心部硬度33〜45HRC，其余力学性能要求为Rm>1000MPA，o-l>440MPA,ak>95J/Cm2o试从材料：35、T10、20CrMnTi中合理选用一种，制定工艺流程，分析每步热处理的目的及其组织。20CrMnTi：下料一锻造一正火一机加工一渗碳一淬火+低温回火->磨削1.

7、正火目的：调整硬度，改善切削加工性能组织：珠光体+铁素体2.渗碳目的：使工件在热处理后表面具有高硬度和耐磨性，而心部仍保持一定强度以及较高的韧性和塑性。组织：表层，珠光体+二次渗碳体，心部，珠光体+铁素体3.淬火+低温回火目的：表面获得高硬度和高耐磨性，消除淬火应力并提高韧性。组织：表层，回火马氏体+碳化物+残余奥氏体，心部，低碳回火马氏体（或含铁素体+屈氏体）5、什么叫石墨化，影响铸铁的石墨化的因素有哪些？时间（s、）答：①结晶时形成石墨化的过程叫铸铁的石墨化。②影响铸铁的石墨化的因素主要有：成分碳硅含量；冷却速度。6、画出共

8、析碳钢过冷奥氏体等温转变曲线说明炉冷、空冷、水冷分别获得什么组织？（15分）答：炉冷获得珠光体。空冷获得索氏体。水冷获得马氏体加残余奥氏体。7、简述奥氏体晶粒对钢在室温下组织和性能的影响。答：奥氏体晶粒细小时，冷却后转变产物的组织也细小，其强度与塑性韧性都较高，