工程材料題庫 新 參賽課件.pptx

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1、最新參賽課件主講：*****習(xí)工程材料題課新參賽課件工程材料題庫習(xí)題課一、計算題1.杠桿定律用于計算合金中的相和組織（1）以45鋼和T10鋼為例計算室溫組織和相的相對量6.67%（2）對某退火碳素鋼進(jìn)行金相分析，其組織的相組成物為鐵素體+滲碳體（粒狀），其中滲碳體占18%，問此碳鋼的含碳量大約是多少？答：WFe3C=18%=(WC-0.02)/(6.69-0.02)*100%WC=1.22%（3）對某退火碳素鋼進(jìn)行金相分析，其組織為珠光體+滲碳體（網(wǎng)狀），其中珠光體占93%，問此碳鋼的含碳量大約為多少？2.金屬材料強(qiáng)度和硬度的換算參見：P9低碳鋼：σb=3.53HBS高碳鋼：σb=3.3

2、3HBS合金調(diào)制鋼：σb=3.19HBS灰鑄鐵：σb=0.98HBS已知鐵素體硬度為80HB，滲碳體硬度為800HB試求退火態(tài)15鋼和25鋼的硬度及抗拉強(qiáng)度。先根據(jù)杠桿定律計算鋼中鐵素體和滲碳體的相對含量，然后用下式計算其硬度：HB(15鋼)=F%×80+Cm%×8003.已知金屬鎢、鐵、鉛、錫的熔點分別為3380℃、1538℃、327℃、232℃，試計算這些金屬的最低再結(jié)晶溫度，并分析鎢和鐵在1100℃下的加工、鉛和錫在室溫（20℃）下的加工各為何種加工？答：T再=0.4T熔；鎢T再=[0.4*（3380+273）]-273=1188.2℃;鐵T再=[0.4*（1538+273）]-273

3、=451.4℃;鉛T再=[0.4*（327+273）]-273=-33℃;錫T再=[0.4*（232+273）]-273=-71℃.由于鎢T再為1188.2℃＞1100℃，因此屬于熱加工；鐵T再為451.4℃＜1100℃，因此屬于冷加工；鉛T再為-33℃＜20℃，屬于冷加工；錫T再為-71＜20℃，屬于冷加工。二、分析題1.指出下列零件的鍛造毛坯進(jìn)行正火的主要目的及正火后的顯微組織：（1）20鋼齒輪（2）45鋼小軸（3）T12鋼銼刀答：（1）目的：細(xì)化晶粒，均勻組織，消除內(nèi)應(yīng)力，提高硬度，改善切削加工性。組織：晶粒均勻細(xì)小的大量鐵素體和少量索氏體。（2）目的：細(xì)化晶粒，均勻組織，消除內(nèi)應(yīng)力

4、。組織：晶粒均勻細(xì)小的鐵素體和索氏體。（3）目的：細(xì)化晶粒，均勻組織，消除網(wǎng)狀Fe3C，為球化退火做組織準(zhǔn)備，消除內(nèi)應(yīng)力。組織：索氏體和球狀滲碳體。2.在制造齒輪時，有時采用噴丸法（即將金屬丸噴射到零件表面上）使齒面得以強(qiáng)化。試分析強(qiáng)化原因。答：高速金屬丸噴射到零件表面上，使工件表面層產(chǎn)生塑性變形，形成一定厚度的加工硬化層，使齒面的強(qiáng)度、硬度升高。3.某載重汽車發(fā)動機(jī)的汽缸蓋螺栓，原選用40Cr鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度為33～35HRC，后改用15MnVB鋼880℃油淬、200℃低溫回火，硬度為38～41HRC，提高使用壽命1.5倍，試分析原因。（見教材P11）汽車發(fā)動機(jī)的汽缸蓋螺栓主要承受多沖抗力

5、，要求材料具備一定強(qiáng)度的同時，還要求有適當(dāng)?shù)乃苄?，由?0Cr鋼含碳量高，其塑性并不好，故改用15MnVB鋼880℃油淬、200℃低溫回火，既有較高的強(qiáng)度（多元素固溶強(qiáng)化及提高了淬透性），適當(dāng)?shù)挠捕龋灿捎谔嫉途哂辛己玫乃苄?。故提高了壽命。三、選材1.有20CrMnTi、38CrMoAl、T12、45，40Cr等四種鋼材，請選擇一種鋼材制作汽車變速箱齒輪（高速中載受沖擊），并寫出工藝路線，說明各熱處理工序的作用。下料—鍛造—退火—粗加工—滲碳—淬火+低回—精加工2.擬用T10A鋼制造銑刀,其工藝過程如下:下料→鍛造→熱處理1→機(jī)加工→熱處理2→精加工。請寫出各熱處理工序的名稱和作用熱處理1

6、：球化退火。降低鍛造應(yīng)力，降低硬度便于切削加工，得到球狀珠光體組織，為最終熱處理做好組織準(zhǔn)備。熱處理2：淬火+低回。得到M組織。3．選擇下列零件的熱處理方法，并編寫簡明的工藝路線（各零件均選用鍛造毛坯，并且鋼材具有足夠的淬透性）：（1）某機(jī)床變速箱齒輪（模數(shù)m=4），要求齒面耐磨，心部強(qiáng)度和韌性要求不高，材料選用45鋼；（2）某機(jī)床主軸，要求有良好的綜合機(jī)械性能，軸徑部分要求耐磨（HRC50-55），材料選用45鋼；（3）鏜床鏜桿，在重載荷下工作，精度要求極高，并在滑動軸承中運轉(zhuǎn)，要求鏜桿表面有極高的硬度，心部有較高的綜合機(jī)械性能，材料選用38CrMoALA。答：（1）下料→鍛造→正

7、火→粗加工→精加工→局部表面淬火+低溫回火→精磨→成品（2）下料→鍛造→正火→粗加工→調(diào)質(zhì)→精加工→局部表面淬火+低溫回火→精磨→成品（3）下料→鍛造→退火→粗加工→調(diào)質(zhì)→精加工→氮化→研磨→成品