机械工程材料期末复习题

机械工程材料期末复习题

一、简答题 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。

2.下列元素中: Al、Ni、W、Si、Mo、S、Mn、V、Ti

属于弱碳化物形成的元素是: Mn 属于强碳化物形成的元素是: W、Mo、V、Ti 属于非碳化物形成的元素是: Al、 Ni 、 Si 3. 碳溶入α-Fe形成的固溶体属于 间隙 固溶体； Cr溶入α-Fe形成的固溶体属于 置换 固溶体； Cu与Ni可以形成 无限 固溶体。

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4. 由Pb-Sn相图可知，纯Sn的熔点为 ℃,共晶成分中 Pb的质量分数为 %,在共晶温度下Sn在α固溶体中的 最大溶解度为 %,共晶点对应的Sn的质量分数为 % (教材P52图3-11) 5. 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、 3Cr2W8V、 40Cr、9SiCr、W6Mo5Cr4V2)钢，淬火温度选用 ℃, 采用 作为淬火介质，回火温度选用 ℃。

6. 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)钢比较好，淬火温度选用 ℃, 采用 作为淬火介质，回火温度选用 ℃较合适。

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7. A组元的含量为85%,B组元的含量为15%,它们所形 成的固相为单相合金，B组元随机分布在A组元中，这种 固相称为 ，其中A组元称为 ，B组元称为 。已 知B组元属于面心立方，若它们能形成无限固溶体，则A 组元的晶体结构类型属于 (体心立方、密排六方、 面心立方、不确定)。

8. 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。

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9. 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。 (低温回火、时效、表面淬火、高温回火、淬火、正火、 退火) 10. 对于汽车、拖拉机变速箱中的传动齿轮一般可选用 钢经过 处理后使用； 而对承受载荷较小，但对尺寸精度要求非常高的齿 轮可以选用 钢经过 处理后使用； 对于承受载荷 不大、对精度要求也不是太高的机床 变速箱中的齿轮可选用 钢经过 处理后使用。 (可供选择的材料为45、40Cr、20Cr、20CrMnTi、 38CrMoAl、3Cr2W8V、20Cr2Ni4WA)

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11. 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，其表层组织由表及里为 + + ,具有高

的 疲劳强度、 疲劳强度和 高的 性，而心部在淬透的情况下为 组织， 具有良好的 力学性能。 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。 12. 简述渗碳、渗氮和碳氮共渗三种化学热处理方法对零 件对的表面硬度、耐磨性、热处理变形、疲劳强度、渗 层深度等五个方面的异同。

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13.已知某优质碳素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)该钢能否制造直径为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？

14.蒸汽阀门的阀杆对综合力学性能要求较高，同时要 求具有一定的耐腐蚀性。 (1)在1Cr18Ni9Ti、2Cr13、45和20CrMnTi四种钢中 选择一种合适的材料； (2)画出最终热处理工艺曲线(注明温度范围)。

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15.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。 16.某零件用45钢制造，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？

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17.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。

18.一个直径为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？

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19.一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。 20.某零件用45钢制造，淬火时用水作冷却介质，要 求淬硬层深度为8mm,实际得到的淬 …… 此处隐藏：2085字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……