西南大学2017年12月[0927]《工程材料》大作业答案汇总

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1、2017年12月A卷满分:100分西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别：网教专业：机电一体化技术、汽车技术服务与营销课程名称【编号】：工程材料[0927】大作业一、问答题（选做3题，每小题20分，共60分）1.简述碳钢中含碳量变化对机械性能的影响。答：碳钢组织屮铁素体是软韧相，渗碳体是硬脆相。因此，其机械性能主要取决于铁素体与渗碳体的相对数量和它们的相对分布。随着含碳量增加，亚共析碳钢组织中的铁素体随含碳的增多而减少，而珠光体量相应增加。因此塑性、韧性降低，强度和硬度呈直线上升。共析钢为珠光体组织。具有较高的强度和硕度

2、，但塑性较低。而过共析钢，wCV0・9%时，碳量增加，强度和硬度继续增加。wC>0.9%以后，二次渗碳体量逐渐增加并形成连续的网状，从而使钢的脆性增加，塑性韧性继续下降，强度也显箸降低。硬度仍呈直线上升。wC^0.9%时，抗拉强度出现峰值。2•在铸造生产中，控制晶粒大小常采用哪些措施？答：铸造生产屮控制晶粒大小釆用的措施：①增大过冷度，钢模铸造以及在砂模中加冷铁以加快冷却速度的方法来控制晶粒大②变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发品核的I古I态质点，使结品时的品核数目大大增加，从而提高了

3、形核率，细化品粒。③机械振动、搅拌。3•与碳钢比较，合金钢除有更高的强度和韧性外，还有何优点?（1）合金钢的淬透性高。（2）合金钢耐回火性高。（3）合金钢能满足一些特殊性能的要求。如耐热性、耐腐蚀性、耐低温性（低温下高韧性）。4•制造:小型车床传动齿轮、重要轴类、滚动轴承内外圈、车刀、一般用途的普通螺钉等零件，试从下列牌号中分别选出合适的材料并说明钢种名称。45,Q235,T1O,60Si2Mn,W18Cr4V,GCrl5,40Cr答:T10是最常见的一种碳素工具钢，韧度适中，生产成本低，经热处理后硕度能达到60HRC以上，但

4、是，此钢淬透性低且耐热性差（250°C）,在淬火加热时不易过热，仍保持细晶粒。韧性尚可，强度及耐磨性均较T7-T9高些，但热硬性低，淬透性仍然不高，淬火变形大。适用范围：这种钢应用较广，适于制造切削条件较差、耐磨性要求较高且不受突然和剧烈冲击振动而需要一定的韧性及具有锋利刃口的各种工具，如车刀、刨刀、钻头、丝锥、扩孔刀具、螺丝板牙、铳刀手锯锯条、还可以制作冷徹模、冲模、拉丝模、铝合金用冷挤压凹模、纸品下料模、塑料成型模具、小尺寸冷切边模及冲孔模，低精度而形状简单的量具（如卡板等），也可用作不受较大冲击的耐磨零件等。60Si2M

5、n是应用广泛的硅镭弹簧钢，强度、弹性和淬透性较55Si2Mn稍高。适于铁道车辆、汽车拖拉机工业上制作承受较大负荷的扁形弹簧或线径在30mm以下的螺旋弹簧、也适于制作工作温度在250°C以下非腐蚀介质中的耐热弹簧以及承受交变负荷及在高应力下工作的大型重要卷制弹簧。W18Cr4V是使用最廣泛的錨系通用型高速鋼，硬度、紅硬性及高溫硬度較高，易于磨削加工。适用作工作溫度在600°C以下仍能保持切削性能的刀具，如車、刨、銃、銭、拉刀、鑽頭、各種齒輪刀具及絲錐、闆牙等，适于加工軟的或中等硬度（300〜320HB以下）的材料。及制作高溫耐磨

6、機械零件。GCrl5钢是一种合金含量较少、具有良好性能、应用最广泛的高碳銘轴承钢。特性:综合性能良好.球化退火后有良好的切削加工性能•淬火和回火后硬度高而且均匀，耐磨性能和接触疲劳强度高.热加工性能好.含有叫多的合金元素，价格比较便宜.GCR15钢是高碳铮轴承钢中使用和生产量最多的牌号，被世界广泛采用•但是白点敏感性强，焊接性能较差.用途:用于制作各种轴承套圈和滚动体•例如:制作内燃机、电动机车、汽车、拖拉机、机床、轧钢机、钻探机、矿山机械、通用机械，以及高速旋转的个高载荷机械传动轴承的钢秋、滚子和套圈.403是最常用的合金结

7、构钢，抗拉强度、屈服强度及淬透性均比40号钢高，但焊接性有限，有形成裂纹的倾向。用于较重要的调质零件，如交变负荷下工作的零件、中等转速和中等负荷的零件。表面淬火后可作负荷和及耐磨性较高、而无很大冲击的零件，如齿轮、套筒、轴、曲轴、销子等。45号钢为优质碳素结构用钢，硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板，梢子，导柱等，但须热处理。Q235普通碳素结构钢一普板是一种钢材的材质。Q代表的是这种材质的屈服度，后面的235,就是指这种材质的屈服值，在235MPa左右。并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小。由于含碳适中，综合性能较好

8、，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用60500f>F400h7221—0G0800ooO020OFO0300oooolooO655432109987H11ntl1nnn途最广泛。二、分析计算题（选做1题，共40分）1.根据下列简化的铁碳合金和图，说明35钢从液态冷却到室温