工程材料及其成型技术习题课ppt课件.ppt

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1、《工程材料及其成型技术》习题课《工程材料》习题课习题类型：包括名词解释、填空、选择和综合分析四大类型题。综合分析题：包括Fe-C相图（第3章材料的凝固）、C曲线（第5章钢的热处理）、金属材料牌号（第6章金属材料）和选材（第10章典型工件的选材）四大类型。一、Fe-C相图类画出Fe—Fe3C合金相图（要求标明P、S、Ｋ点的成分及共晶线和共析线的温度），分析含碳量为0.45%（0.6、0.77、0.9和1.2等）的铁碳合金从液态缓冷到室温时结晶过程(要利用文字和冷却曲线加以说明)，画出室温组织的示意图并利用杠杆定律计算其组织组成物的相对重量百分比。Fe—Fe3C合金相图⇄⇄⇄⇄⇄分析：分为亚共

2、析钢（0.0218%≤C＜0.77%）、共析钢（0.77%C）和过共析钢（0.77%＜C≤2.11%）三大类型。1.共析钢（0.77%C）：（1）结晶过程分析：珠光体画出表示合金成分的垂线，标明交点及点的顺序；冷却曲线（点的顺序和垂线一致，恒温转变为水平线）；1点以上为液态，1-2点：匀晶转变L→γ，2-3点间为γ降温阶段，3-3`点发生共析反应γ→α+Fe3C（P），3`点到室温，α中析出Fe3CⅢ。（2）室温组织为珠光体，示意图要表明珠光体为层片状；（3）Qα=(6.69–0.77)/(6.69-0.0008)×100%=88.5%珠光体QFe3C=100%－88.5%=11.5%0.7

3、70.00086.692.亚共析钢（0.09%≤C＜0.77%）又主要分为发生包晶反应（0.09%≤C≤0.53%）和不发生包晶反应（0.53%＜C＜0.77%）两类。（1）发生包晶反应亚共析钢（0.09%≤C≤0.53%）：+Fe3C铁素体+珠光体以0.45%钢为例：与共析钢不同之处：1）结晶过程：三点不同：多“匀晶转变（L→δ）、包晶反应（L+δ→γ）和从γ中析出α”。2）室温组织：珠光体+铁素体，示意图要表明珠光体为层片状，铁素体为等轴状。3）QP=（0.45﹣0.0008）/（0.77﹣0.0008）×100%=58.40%Q=100%﹣58.40%=41.60%（2）不发生包晶

4、反应亚共析钢（0.53%＜C＜0.77%）：以0.60%钢为例：与共析钢不同之处：结晶过程：一点不同：多“从γ中析出α”。室温组织：珠光体+铁素体0.450.00080.773.过共析钢（0.77%＜C≤2.11%，以0.90%钢为例）：二次渗碳体+珠光体与共析钢不同之处：（1）结晶过程：一点不同：多“从γ中析出二次Fe3C”。（2）室温组织为珠光体+二次渗碳体，示意图要表明珠光体为层片状，二次渗碳体呈网状；（3）计算该合金室温下组织组成物的相对量：QFe3CⅡ=(0.9－0.77)/(6.69－0.77)*100%=2.20%QP=(6.69－0.9)/(6.69－0.77)*100%=9

5、7.80%；0.90.776.69二、C曲线类画出共析钢的C曲线，并在其上示意地绘出共析钢退火、正火、等温淬火、水冷和油冷淬火的热处理工艺曲线，并写出室温组织。时间（t)等温淬火空冷淬火（水冷）退火淬火（油冷）温度(T)A1MfMsC曲线：坐标、开始线、结束线、A1、Ms、Mf退火：曲线如图，珠光体正火：曲线如图，索氏体等温淬火：曲线如图，下贝氏体油冷淬火：曲线如图，马氏体+残余奥氏体。水冷淬火：曲线如图，托氏体+马氏体+残余奥氏体。三、材料牌号类说明下列各金属材料所属类别（钢按用途分类），指出牌号中汉语拼音字母、元素符号和数字的含义，并回答第（3）和（6）最终热处理的工艺名称及获得的组织。

6、（1）Q195Q235Q275（2）08F2045（3）T7T10T10A（4）Q345Q390Q420（5）20Cr20CrMnTi18Cr2Ni4W（6）40Cr42CrMo40CrNiMo（（7）65Mn60Si2Mn50CrV（8）GCr15GCr15SiMn（9）9SiCrW18Cr4VW6Mo5Cr4V2Cr12MoV5CrMnMo（10）1Cr131Cr18Ni91Cr18Ni9Ti（11）ZGMn13（12）HT150HT250HT350（13）KTH330-08KTZ550-04（14）QT400-18QT600-3QT800-2（15）RuT260RuT340RuT420

7、（16）ZAlSi12ZAlCu5MnZAlMg10ZAlZn11Si7（17）H68HPb59-1HSn62-1碳素钢：（1）Q195：碳素结构钢，σS≥195MPa；（2）20：优质碳素结构钢，0.20%C；（3）T10A：高级优质碳素工具钢，1.0%C；淬火+低温回火，回火马氏体+颗粒状碳化物及少量残余奥氏体合金钢：合金结构钢：（4）Q420：低合金高强度结构钢，σS≥420MPa；（5）20Cr：渗碳