西南[0927]工程材料答案
发布时间:2023-09-01 09:09:33浏览次数:47西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别: 网教 (网教/成教) 专业: 机电一体化技术 课程名称【编号】:工程材料【0927】 A 卷大作业 满分:100 分 一、问答题(60 分,每小题 15 分)1. 碳量对碳钢力学性能有何影响?答:碳钢组织中铁素体是软韧相,渗碳体是硬脆相。碳钢的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。亚共析碳钢随着含碳量增加,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。具有较高的强度和硬度,但塑性较低。过共析钢,WC<0.9%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,强度也显著降低。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:①采用的方法:变质处理,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小。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晶核的固态质点,使结晶时的晶核数目大大增加,从而提高了形核率,细化晶粒。 ③机械振动、搅拌3. 等温转变的珠光体型组织有哪几种?它们在形成温度条件、组织形态和性能方面有何特点?答:(1)三种。分别是珠光体、索氏体和屈氏体。(2)珠光体是过冷奥氏体在 550℃以上等温停留时发生转变,它是由铁素体和渗碳体组成的片层相间的组织。索氏体是在 650~600℃温度范围内形成层片较细的珠光体。屈氏体是在 600~550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。珠光体片间距愈小,相界面积愈大,强化作用愈大,因而强度和硬度升高,同时,由于此时渗碳体片较薄,易随铁素体一起变形而不脆断,因此细片珠光体又具有较好的韧性和塑性。4. 要制造小型车床传动齿轮、滚动轴承、铣刀、冷冲压模具凹凸模、一般用途的螺母等零件,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,T10,60Si2Mn,W18Cr4V,GCr15,40Cr, Cr12答: 小型车床传动齿轮:45 优质碳素结构钢冷冲压模具: Cr12 合金模具钢滚动轴承:GCr15 滚动轴承钢铣刀:W18Cr4V 高速工具钢一般用途的螺母:Q235 普通碳素结构钢一般用途的螺母:Q235 普通碳素结构钢二、分析计算题(40 分,每小题 20 分)1. 根据下列简化的铁碳合金相图,说明 45 钢从液态冷却到室温的平衡结晶过程。- 1 -
答: 当合金由液态缓冷到液相线温度时,从液相中开始结晶出奥氏体。随温度的降低,结晶出的奥氏体量增多,其成分先后沿固相线 AE 变化,液相的成分沿液相线 AC 变化。固相线温度时,液相全部结晶为奥氏体。固相线至 ES 线间为单相奥氏体。合金缓冷至 ES 线温度时,开始从奥氏体中析出二次渗碳体。随着温度的下降,二次渗碳体不断析出,奥氏体的含碳量逐渐降低。缓冷至 727℃时,奥氏体的含碳量降至共析点成分(WC=0.77%),在此温度时奥氏体发生共析转变,生成珠光体。冷却至室温,组织基本不变化,室温组织为 P+Fe3CⅡ。即:2. 计算 45 钢室温时的组织相对量,即组织中铁素体和珠光体各占的百分数。解:设组织中铁素体为 QF 、珠光体为 QP根据杠杆定律:QF=(0.77-0.45)/(0.77-0.0008)=41.6%QP=1-QF =58.4%- 2 -