工程材料学河北科技大学金属材料工程

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1、一、填空题（30分）1,钢的合金化基本原则是多元适■、复合加入o在钢中细化晶粒作用较大的合金元素有Ti、7、Nb等,细化晶粒对钢性能的作用是既强化又韧化o2、在钢中，常见碳化物形成元素有Ti、Nb、V、Mo、W、Cr、（按强弱顺序排列，列举5个以上钢中二元碳化物分为两类：rc/rMS0.59为简单点阵结构，有MC和M2C型；rc/rM>0.59为复杂点阵结构,有M23C6、M7C3和M3C型。3、选择需件材料的一般原则是使用性能要求、工艺性要求和经济性要求等。汽车变速箱齿轮常用20CrMnTi钢制

2、造，经渗碳和淬回火热处理。4、奥氏休不锈钢1Cr18Ni9晶界腐蚀倾向比较大，产生晶界腐蚀的主要原因是晶界析出Cr23C6,导致晶界区贫Cr,为防止或减轻晶界腐蚀，在合金化方面主要措施有降低碳量.加入TLV、Nb强碳化物元素。5、影响铸铁石墨化的主要因素有碳当量、冷却速度。球墨铸铁在浇注时要经过孕育处理和球化处理。6、铁基固溶体的形成有一定规律，影响组元在置换固溶体中溶解情况的因素有^_趣与溶质原子的点阵结构、原子尺寸因素、电子结构O7、对耐热钢最基本的性能要求是良好的高温强度和塑性、良好的化学稳定

3、性o常用的抗氧化合金元素是Cr、Al.Sik钢中二元碳化物分为二类：rC/rMv0.59,为简单点阵结构，有MC和;rC/rM>0.59,为复杂点阵结构,有M3C、M7C3和M23C6型。两者相比，前者的性能特点是硬度高、熔点高和稳定性好。2、凡能扩大丫区的元素使铁碳相图中S、E点向左下方移动，例MnNi等元素（列出2个）使丫区缩小的元素使S、E点向左上方移动，例Cr、Mo、W等元素（列出3个L3、提高钢淬透性的作用是获得均匀的组织，满足力学性能要求、能采取比较媛慢的冷却方式以减少变形、开裂倾向O4

4、、高锁耐磨钢（如ZGMn13）经水韧处理后得到奧氏休组织。在高应力磨损条件下，硬度提高而耐磨，其原因是加工硬化及奥氏体中析出K和应力诱发马氏体相变。5、对热锻模钢的主要性能要求有高热强性、良好的热疲劳抗力、良好的冲击韧性和良好的淬透性及耐磨性。常用钢号有5CrNiMo（写出一个K6、QT600-3是球墨铸铁，“600”表示抗拉强度2600MPa，“3”表示延伸率23%oH68是黄铜，LY12是硬铝，QSn4・3是锡青铜。7、在非调质钢中常用微合金化元素有Ti、V等（写出2个），这些元素的主要作用是细

5、化晶粒组织和弥散沉淀强化。&铝合金热处理包括固溶处理和时效硬化两过程，和钢的热处理最大的区别是加热过程中没有同素异构转变细化晶粒对钢性能的贡献是强化同时韧化;提高钢淬透性的主要作用是便零件整个断面性能趋于一致，能采用比较缓和的方式冷却。2、滚动轴承钢GCr15的Cr质■分数含量为1.5%。滚动轴承钢中碳化物不均匀性主要是指碳化物液析、带状碳化物、网状碳化物。3.选择零件材料的一般原则是使用性能要求、工艺性要求和经济性要求等。4、凡是扩大丫区的元素均使Fe・C相图中S、E点向左下方移动,例Ni、Mn等

6、元素；凡封闭Y区的元素使S、E点向左上方移动，例Cr、Si、Mo等元素。S点左移意味着M析碳含量减少,E点左移意味着出现莱氏休的碳含量减少5、铝合金可分铸造铝合金和变形铝，变形铝又可分硬铝、超硬铝、锻铝和防锈铝。6、H62是表示压力加工黄铜的一个牌号，主要成份及名义含量是Cu62%、等，这些元素的主要作用Zn38%o7、在非调质钢中常用微合金化元素有Ti、V、Nb、N是细化组织和相间沉淀析出强化&球铁的力学性能高于灰铁是因为球铁中石墨的断面切割效应・石墨应力集中效应要比灰铁小得多。9、铝合金热处理包

7、括固溶处理和时效硬化两过程，和钢的热处理最大区别是铝合金没有同素异构相变。二、解释题（30分）40Mn2钢淬火加热时，过热敏感性比较大。答案要点：在C%较低时，Mn可以细化珠光体。在C%较高时，Mn加强了C促进奥氏体晶粒长大的作用，且降低了A4温度。因此40Mn2钢过热敏感性比较大。2、40CrNiMo钢正火后，切削性能比较差。答案要点:40CrNiMo钢因含有Ni、Cr能提高淬透性，正火后都能得到许多马氏体组织，使切削性能变差。3、球墨铸铁的强度和塑韧性都要比灰口铸铁好。答案要点：球铁中，石墨呈球

8、形，灰口铁石墨呈片状。球状石星对基体的切割作用和石墨的应力集中效应大大小于片状，球铁基休的利用率大大高于灰口铁，所以球墨铸铁的强度和塑韧性都要比灰口铸铁好。4、铝合金的晶粒粗大，不能靠重新加热热处理来细化。答案要点：由于铝合金不象钢基休在加热或冷却时可以发生同素异构转变，因此不能像钢一样可以通过加热和冷却发生重结晶而细化晶粒。5、H6&H70俗称弹壳黄铜，常用于制造炮弹壳、子弹壳。答案要点：H68、H70组织中只有单相a组织，它的塑性较好，因此适合制造一些需要进行深冲