机械工程材料知识应用举例

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1、机械工程材料基础知识应用举例填空题选择题判断题名词解释图表题连线题简答题问答题题型2.加工壁厚为10mm的轴承套圈，选用（只选一种）（20、W18Cr4V、CrWMn、45、9Mn2V、40Cr、GCr15SiMn、GCr15）钢较好，淬火温度选用（770、830、880）℃，采用（水、油）作为淬火介质，回火温度选用（160、400、530）℃较合适。一、填空题1.一个直径为20mm的轴，要求σb＞700Mpa且综合力学性能较好。从经济角度考虑，同时又能满足性能要求，选用（只选一种）（20、T10、45、9SiCr、40Cr、3Cr2W8V

2、、W6Mo5Cr4V2）钢，淬火加热温度选用℃（780、840、880），采用（水、油）作为淬火介质，回火温度选用（180、420、560）℃。3.设A、B组元的熔点分别为1450℃和1080℃，它们在液态和固态都无限互溶，则这两种组元组成的二元相图叫作二元相图；先结晶的固溶体中含组元多，后结晶的固溶体中含组元多，这种成分不均匀现象称为，通过工艺可以减轻或消除这种现象。4.为了降低钢的硬度便于机加工可采用工艺；为使零件获得高的强度、硬度和耐磨性可采用工艺；为了提高零件局部的硬度和耐磨性可以采用工艺；为了提高淬火零件的塑性和韧性可以采用工艺。

3、（淬火+低温回火、淬火+高温回火、时效、表面淬火、正火、退火）5.如果用20CrMnTi钢制造齿轮，其一般的简明加工路线是。当最终热处理全部完成后，其表层组织为，具有性能，而心部在淬透的情况下为组织，具有性能。如果齿面的曲率半径增大或承受的接触应力增大，齿面的硬化层深度应该相应（减小，增加），这是通过（延长，缩短）渗碳时间实现的。低温回火后通过处理可以进一步提高齿轮的弯曲疲劳强度。1.金属材料在固态下一般具有的特性是:良好的导电、导热性；不透明，有金属光泽;较高的强度、良好的塑性；有正的电阻温度系数。属于弱碳化物形成的元素是:Mn属于强碳化

4、物形成的元素是:W、Mo、V、Ti属于非碳化物形成的元素是:Al、Ni、Si2.下列元素中:Al、Ni、W、Si、Mo、Mn、V、Ti二、简答题3．某优质碳钢经完全退火后珠光体的体积分数为59%。（1）计算该钢含碳量并给出钢号。（2）该钢能否制造直径φ30mm的轴类零件？为什么？（3）能否制造直径为φ300mm的轴类零件？为什么？4．某尺寸较大的轴承套圈试生产时选用GCr15，淬火后心部总出现较多的屈氏体组织不能满足要求。（1）分析出现屈氏体的原因；（2）改用哪种钢比较合适？（3）画出预先热处理和最终热处理工艺曲线。5．某零件用45钢制造，

5、淬火时用水作冷却介质，淬硬层深度不能满足要求。仓库中有40Cr、50、40和60Si2Mn四种材料。（1）选用哪种钢比较合适？（2）淬火时选用哪种淬火介质比较合适？（3）回火温度选在什么温度范围内比较合适？6．针对汽车或拖拉机传递动力的齿轮回答以下问题。（1）分析主要失效形式和对性能的主要要求；（2）在45、16Mn、CrWMn和20CrMnTi中选择一种合适的材料并写出简明加工路线。7．一个直径为φ60mm的轴，要求抗拉强度大于900MPa且综合力学性能较好，目前仓库中有25、40Cr、GCr15、9SiCr四种材料可供选用。问：（1）选

6、哪种材料最合适（简要说明理由）；（2）画出最终热处理工艺曲线（要求给出温度范围），为什么要选用这种工艺？8．一种零件需要切削加工，批量很大，要求材料具有良好加工性能，抗拉强度大于450MPa，延伸率大于30%，其他性能没有要求。回答：（1）选择一种最合适的材料；（2）写出简明加工路线；（3）所选材料与45钢相比有哪些优点。9．有两种含碳量不同的铁碳合金，它们的室温平衡组织各由两种组织组成，它们都有珠光体组织，珠光体的质量分数均为90%。回答以下问题。(1)分别写出这两种合金的组织名称。(2)计算这两种合金的含碳量。10.在共析碳钢C曲线上，

7、标出退火、正火、等温淬火、油淬、水淬的冷却工艺曲线，并注明由各冷却工艺曲线所能得到的组织。11.45钢在Ac1~Ac3之间加热淬火后的硬度和完全奥氏体化加热淬火后的硬度是否相同？为什么？4）若用CrWMn钢制造圆板牙或丝锥等薄刃刀具，应采用何种热处理工艺（包括预先热处理和最终热处理）？试分析各热处理工艺的作用及其所得组织。1．CrWMn钢的淬火加热温度与T10钢相比哪个高？为什么？2．直径均为φ30mm的T10钢和CrWMn钢，加热透烧后均在油中冷却，获得的淬硬层深度相同吗？为什么？3．为什么用T10钢制造的刀具刃部受热至200~250℃其

8、硬度和耐磨性已迅速下降，以致于失效；而CrWMn钢制造的刀具刃部在230~250℃条件下工作，硬度仍不低于60HRC，且耐磨性能良好，尚可维持正常工作？12.分析比较CrWMn合